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快速非燒堿煮漂工藝探討

來(lái)源:印染在線(xiàn) 發(fā)布時(shí)間:2015年04月07日

傳統(tǒng)的棉、麻及其混紡紗線(xiàn)的前處理工藝采用燒堿、滲透劑、穩(wěn)定劑、雙氧水等助劑,由于漂液的pH值較高,助劑品種多,反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),造成厚紗失重率高,纖維受損變脆,強(qiáng)力降低,手感粗硬,耗水耗能多。此外,由于坯布吸堿不勻又難以洗凈,易出現(xiàn)瑕疵;特別是混紡和交織產(chǎn)品漂白時(shí),燒堿會(huì)造成另一種纖維的損傷.目前歐洲推出一種非燒堿氧漂助劑的快速氧漂工藝,實(shí)現(xiàn)了染漂加工即時(shí)化生產(chǎn)。本文對(duì)傳統(tǒng)和快速氧漂工藝作簡(jiǎn)要分析,并介紹了快速氧漂工藝在生產(chǎn)中的作用。
1、傳統(tǒng)堿-氧漂工藝
采用燒堿和雙氧水等多種助劑的氧漂工藝:
滲透劑,m/l1
螯和劑,m/l1
雙氧水穩(wěn)定劑,m/l1
燒堿,g/l2~5
H2O2(27.5%),m/l4~8
浴比1:7~1:12
pH值10.8~11
溫度,℃98~100
時(shí)間,min80~90
氧漂后進(jìn)行熱水洗,酸洗,冷水洗,洗至中性。
1.1氧漂中燒堿易損傷纖維
在高溫、空氣存在的條件下,棉纖維與燒堿作用,能夠?qū)е旅蘩w維氧化。由于纖維素?;h(huán)上氧化而產(chǎn)生的基團(tuán)(醛基)能使葡萄糖甙鍵對(duì)堿變得敏感,而引起聚合度下降,造成纖維脆損,強(qiáng)力下降。
在氧漂中,漂液自始至終有過(guò)量的燒堿,燒堿是一種活化劑,能使H2O2轉(zhuǎn)變成過(guò)氧氫離子(-OOH),但堿濃度掌握不好,堿濃度過(guò)高,反而會(huì)引起無(wú)效分解,產(chǎn)生O2和HOO?過(guò)氧氫游離基,這不僅使H2O2失去漂白作用,增加雙氧水的消耗,而O2滲透到織物內(nèi)部,在高溫堿性條件下,將使纖維素受到損傷。
對(duì)于氨綸、晴綸、大豆蛋白纖維、竹纖維的混紡、交織織物,則更不適于燒堿氧漂。
1.2氧漂中燒堿造成織物失重率高及手感粗硬
  棉纖維中含有0.5%~0.6%的蠟質(zhì)或油脂蠟質(zhì)。蠟質(zhì)一般存在于棉纖維的表面,影響其潤(rùn)濕性。這是因?yàn)槊蘩w維的潤(rùn)濕性不僅和蠟質(zhì)的含量有關(guān),還和它在纖維上的分布狀態(tài)有關(guān)。如果它在纖維表面形成的是一層連續(xù)的蠟質(zhì)覆蓋膜,就不易被潤(rùn)濕;一旦破壞這種連續(xù)的覆蓋膜,則無(wú)論蠟質(zhì)去除與否,

纖維都將具有一定的吸水性。如亞氯酸鈉在弱酸性條件下漂白,相當(dāng)油脂蠟質(zhì)仍存在于棉纖維中,經(jīng)測(cè)定,其吸水性也不低。棉纖維上的蠟質(zhì)在燒堿溶液中發(fā)生皂化,溶解,再經(jīng)水洗而去除,造成紗線(xiàn)失重率高和手感粗硬。
1.3 氧漂后坯布中的燒堿不易洗凈
在燒堿氧漂中,燒堿與纖維生成堿纖維素,堿纖維素由分子化和物和纖維素醇的化合物組成。
生成分子化和物:
C6H7O2(OH)3+NaOH→C6H7O2(OH)3?NaOH
生成纖維素醇的化合物:
C6H7O2(OH)3+NaOH→C6H7O2(OH)3?ONa+H2O
纖維素與燒堿生成的這兩種不同組成的纖維素都容易水解。很不穩(wěn)定。堿纖維素稱(chēng)作水化纖維素,英國(guó)Mercer提出,在化學(xué)結(jié)構(gòu)上雖然與原纖維相同,但含有化學(xué)結(jié)合水。堿纖維素雖然很不穩(wěn)定,容易水洗后去堿,但也有一定量的堿比較牢固地與纖維素結(jié)合,即使經(jīng)水洗,甚至用試劑也不能完全去堿。由于堿與纖維素的這種作用,造成氧漂后水洗去堿的次數(shù)多,耗水量大。另外,在化料桶內(nèi)濃堿經(jīng)過(guò)噴嘴泵入染機(jī),容易造成坯布吸收堿的濃度和數(shù)量不均勻,這是造成染花的原因之一,也是構(gòu)成氧漂中使用燒堿的不利因素。
2、快速氧漂助劑和工藝
德國(guó)某公司新研制的一種復(fù)合型多功能固體氧漂助劑BLG,不含燒堿,在氧漂時(shí),只用氧漂助劑BLG和雙氧水。助劑BLG取代了傳統(tǒng)工藝中的燒堿、滲透劑、穩(wěn)定劑、螯合劑、精練劑等,徹底消除傳統(tǒng)工藝中由于燒堿而帶來(lái)的副作用。
2.1氧漂助劑BLG的理化特性
外觀          白色粒狀晶體
離子類(lèi)型        非離子
pH值         10.2~10.5
溶解性         易溶于溫水中
2.2快速氧漂工藝
品種 純棉、滌棉、棉/氨、麻類(lèi)及混紡織物、筒子紗、絞紗
設(shè)備 高溫高壓溢流染色機(jī)、常溫常壓溢流染色機(jī)、筒子紗染色機(jī)
工藝流程      
                            增白
            
  快速氧漂→降溫→酸洗-
   筒子紗(絞紗)→進(jìn)缸-              酶脫氧→染色
                快速氧漂增白→浴法
 工藝處方
 氧漂特效助劑BLG,g/l        2.5~3.0
27.5%~30%雙氧水,ml/l       6~8
 浴比                1:7~1:10
40℃加入助劑BLG和H2O2,升溫至110℃保溫20 min;若升溫至130℃保溫5min,降溫至80℃排液→酸洗(60℃,0.5%g/L~0.4%g/L冰醋酸洗15min)→排液→  
40℃,酶脫氧15后染色
 增白
2.3兩種漂白工藝實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比(表)

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

堿-氧漂工藝

快速氧漂工藝

白度

較好 

坯布漂耗1%

5.9

3.4

手感效果

手感較粗糙,較硬,個(gè)別布易出現(xiàn)針洞

手感柔軟,有彈性

吸水性

較好

較好

染色效果

因吸堿不勻或洗不凈易出瑕疵

由前處理作到勻、透、凈,染色正品率高

彈力(彈子頂破強(qiáng)力CN)

450

520

操作比較

稱(chēng)料、加料助劑品種多,操作復(fù)雜易出錯(cuò)

只有BLG和H2O2,簡(jiǎn)單

時(shí)間,min

90

50

綜合水洗比較

水洗次數(shù)多時(shí)間長(zhǎng),洗凈燒堿不容易

只需進(jìn)行一遍酸洗,易洗凈,時(shí)間短

綜合成本比較

?

節(jié)約水、電、汽、時(shí)間和柔軟劑用量,減少用工,漂耗低,染色質(zhì)量好,產(chǎn)品風(fēng)格好,特別是穿后耐洗性好,也適用于氨/棉混紡等多種原料,綜合成本低



2.4 氧漂特效助劑BLG機(jī)理分析
氧漂時(shí)pH值的作用與控制是十分重要的。氧漂時(shí)既要使織物獲得白度,又不使強(qiáng)力下降,一般要精確控制漂液的PH值。pH值=9~10,白度最佳;pH值>11,白度下降;pH值=3~10,強(qiáng)力較好,變化不大;pH值>10或<3織物強(qiáng)力明顯下降。從纖維聚合度來(lái)看,溶液pH值在6~10范圍內(nèi)產(chǎn)品能保持滿(mǎn)意水平。pH值<6或pH值>10時(shí),棉纖維的聚合度均發(fā)生明顯下降。
若以燒堿調(diào)節(jié)pH值,采用36°BeNaOH1ml/L,即0.3996g/L

,溶液pH值12左右,一般NaOH用量高于此數(shù),pH值超過(guò)11,這給氧漂帶來(lái)一系列副作用。而使用非燒堿的氧漂特效助劑BLG,其用量2.3~3g/L時(shí),pH值控制在10.3~10.5,pH值非常穩(wěn)定且安全,助劑BLG特別適合快速高溫氧漂,既能保持織物的強(qiáng)力,又能提高白度,更主要的是縮短漂白時(shí)間,實(shí)現(xiàn)快速漂白的目的。
在常壓前處理機(jī)中以98~100℃漂白時(shí),大量熱量及H2O2分解物,以氣化熱形式散失于大氣中,在高溫時(shí)H2O2極易分解,且其有效分解產(chǎn)物為[O],在漂液中的溶解度大大降低,在非密閉機(jī)中極易溢出漂液,影響氧漂效果。由于溫度不可能超過(guò)100℃。H2O2不能充分有效地分解。
使用非燒堿的氧漂的氧漂特效助劑,有很好的滲透、螯合、穩(wěn)定、乳化功效,在高溫加壓下氧漂非常安全,且充分發(fā)揮快速氧漂的作用。其特點(diǎn)為:
⑴在加壓密閉氧漂時(shí),H2O2分解產(chǎn)物不容易損失,其分解速率隨著溫度升高而加快,但由于分解產(chǎn)物達(dá)到一定濃度而受到抑制,使分解速率趨于緩慢。因此,整個(gè)漂白過(guò)程處于H2O2分解充分而又緩慢的有效漂白范圍內(nèi)。溫度在98℃氧漂45min,H2O2的分解率在70%;在120℃氧漂15min,H2O2的分解率可達(dá)90%
⑵在密閉加壓氧漂時(shí),H2O2的有效分解物,在染機(jī)內(nèi)反復(fù)循環(huán),增加了其與織物的接觸機(jī)率,加大了交換比;又因受壓而向織物、紗線(xiàn)、纖維芯層滲透擴(kuò)散。BLG助劑還有乳化作用,從而使氧漂達(dá)到勻、透、凈的效果。
2.5技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
⑴縮短工藝時(shí)間 快速氧漂比傳統(tǒng)工藝縮短時(shí)間30~60min,節(jié)電、節(jié)氣、節(jié)約時(shí)間,減少用工,提高生產(chǎn)效率。
⑵漂白質(zhì)量勻、透、凈 氧漂特效助劑在氧漂工程中使織物的色素雜質(zhì)、油劑經(jīng)充分氧化、乳化、凈洗而去除,除雜效果透徹,白度好于其它工藝,漂后容易洗凈,節(jié)約用水,可明顯提高染色的勻染性和滲透性,避免堿氧漂工藝中因吸堿不勻而造成的瑕疵。
⑶失重少、手感好、不降強(qiáng) 在氧漂時(shí)不
用燒堿,減少漂耗,失重率約為3%~3.4%,比傳統(tǒng)工藝減少2/5~1/2, 特別適宜于滌棉、棉/氨交織織物以及大豆纖維和竹纖維。90~98℃漂白晴棉織物,手感好,不降強(qiáng),在后處理中可減少柔軟劑的使用量;筒子紗漂白后絡(luò)紗不斷頭,織布時(shí)不易出破洞。
⑷簡(jiǎn)化操作清潔化生產(chǎn) 該工藝因省去了另加燒堿、滲透劑、穩(wěn)定劑、螯合劑等助劑,大大減少稱(chēng)量和操作加料的麻煩;大大簡(jiǎn)化了操作,避免了稱(chēng)量品種多而容易出現(xiàn)的差錯(cuò),漂后pH值呈低堿性,色度、COD、BOD比常規(guī)燒堿工藝低,易于污水處理,可促使工廠氧漂清潔化生產(chǎn)。
3、結(jié)論
目前國(guó)際染整界提出,染整工藝的方向?yàn)榧磿r(shí)化生產(chǎn)和一次準(zhǔn)確性生產(chǎn)。幾年來(lái)多家針織廠、染紗廠、漂染廠的應(yīng)用實(shí)踐證明,氧漂特效助劑BLG的氧漂工藝與其他常規(guī)氧漂工藝相比,將助劑種類(lèi)減少到最低限度,大大縮短了工藝時(shí)間,減少纖維強(qiáng)力的損傷和織物失重;漂后織物手感柔軟,容易洗凈和勻染;產(chǎn)品的風(fēng)格豐滿(mǎn),穿后耐洗,從根本上解決紗線(xiàn)在針織機(jī)上易出現(xiàn)斷線(xiàn)破洞現(xiàn)象。快速氧漂工藝節(jié)約時(shí)間、節(jié)水、節(jié)電、節(jié)汽,簡(jiǎn)化操作,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,綜合成本降低,并有效地解決對(duì)燒堿敏感纖維的漂白問(wèn)題。


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