棉織物前處理及煮練工藝的優(yōu)化

棉織物前處理及煮練工藝的優(yōu)化

傳統(tǒng)棉紡材料的前處理方法包括漿砌法、預(yù)干法和漂白法。改進(jìn)的技術(shù)是預(yù)干法、預(yù)干法或預(yù)干法。這些工藝投資大，能耗高，生產(chǎn)周期長，不符合節(jié)能減排要求，也不能滿足快速交付的要求。目前，我們倡導(dǎo)高效短過程的預(yù)處理方法，包括堿氧一水冷卻和堆處理的工藝和堿氧一水的高溫處理。在堿性氧一浴和冷水浴的冷水浴中，還應(yīng)添加短氣候。半制品只能滿足要求，生產(chǎn)周期長?；始腋咝Ф坦に嚨恼嬲适菈A氧一水浴的高溫工藝，生產(chǎn)周期長，收到的半制品質(zhì)量高，滿足了高質(zhì)量和快速交付的訂單要求。針織物和緞子的堿性氧氣候的工藝相對(duì)成熟，但毛效甚微。在這項(xiàng)工作中，我們研究了堿性氧化機(jī)浸泡和蒸發(fā)的全過程，并解決了生產(chǎn)中的蠟條、破裂和顏色問題。試產(chǎn)生產(chǎn)區(qū)的質(zhì)量符合后續(xù)染色和加工的要求。1實(shí)驗(yàn)1.1設(shè)備和材料1.1.1設(shè)備和設(shè)備1.1.2一件織物規(guī)格1.1.3前處理助劑:質(zhì)酸酯類,聚氧乙烯醚,聚酰胺助劑;聚酰胺助劑;鐵離子螯合劑,工業(yè)級(jí).氫氧化鈉(30%)、過氧化氫(28.5%,中鹽?；瘓F(tuán))、高效短流程精練劑(紹興縣友邦助劑有限公司)、磷酸酯、異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚(遼陽奧克聚醚有限公司)、鐵離子螯合劑(廣州莊杰化工有限公司)等,前處理助劑均為工業(yè)級(jí).1.2生產(chǎn)工藝1.2.1操作工藝多浸一軋(堿液,軋液率100%)→堆置(室溫,30min)→中溫水洗(80℃,2槽)→多浸二軋(煮練液,軋液率100%)→汽蒸(98~100℃,60min)→高溫水洗(95℃,2槽)→中溫水洗(80℃,2槽)→冷水洗(室溫,2槽)→烘干.1.2.2工藝與處方1.3半產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)方法1.3.1水痕的上升懸垂法測(cè)試即30min內(nèi)液體上升的高度(cm):煮練后的布沿經(jīng)向剪取20cm,寬5cm布條兩條,懸掛于水平竿上,下設(shè)一容器往里注水,當(dāng)布條浸入水中1cm時(shí)開始計(jì)時(shí),觀察30min水痕上升高度(cm),取平均值.1.3.2白費(fèi)1.3.3暴力1.3.4棉碗1.3.5一件事的外觀2結(jié)果與討論2.1堿與堿的配比對(duì)織物半制品質(zhì)量的影響坯布浸軋氫氧化鈉溶液,軋液率100%,然后室溫堆置30min,熱水洗.實(shí)際使用的氫氧化鈉溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%,氫氧化鈉用量對(duì)半制品質(zhì)量影響見表1.表1中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%.從表1可以看出,在浸軋堿液堆置工序中,隨著氫氧化鈉用量的增加,半制品的質(zhì)量明顯提高,當(dāng)氫氧化鈉的濃度為5g/L時(shí),半制品的質(zhì)量最佳.因?yàn)槊蘅椢锏慕M成為纖維素、蠟狀物、灰分、含氮物、有機(jī)酸、果膠、多糖、色素等,另外還有棉籽殼和漿料.其中,纖維素是所需要的物質(zhì),其余為污垢,這些污垢與纖維素都存在著某種結(jié)合力.織物浸軋堿液堆置后,棉籽殼膨化,漿料溶脹,因此它們與纖維的結(jié)合力下降,有利于煮練時(shí)去除它們,也為去除其他雜質(zhì)創(chuàng)造了有利條件.另外,熱水洗滌時(shí)去除了織物表面可溶于堿的雜質(zhì).2.2煮練液ph值對(duì)棉籽殼膨化、整理劑分散性的影響用30%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)退煮漂工作液的pH值,并用pH計(jì)測(cè)定pH值.pH值對(duì)半制品質(zhì)量影響見表2.從表2可以看出,在浸軋煮練液工序中,隨著煮練液pH值的增加,半制品的質(zhì)量明顯提高,當(dāng)煮練液pH值為10.9時(shí),半制品的質(zhì)量最佳.煮練液pH值增加,有利于棉籽殼膨化,漿料溶脹,因此它們與纖維的結(jié)合力下降.煮練液pH值增加,過氧化氫與雜質(zhì)反應(yīng)完全,有利于煮練時(shí)去除它們,也為去除其他雜質(zhì)創(chuàng)造了有利條件.但pH值太高,高效短流程精練劑中氧漂穩(wěn)定劑不能控制過氧化氫合適的分解率,過氧化氫負(fù)離子濃度過高,就會(huì)產(chǎn)生自由基損傷纖維.2.3過氧化氫用量對(duì)棉籽殼全過程半制品性能的影響實(shí)際使用的過氧化氫濃度為28.5%,表3為過氧化氫濃度對(duì)半制品質(zhì)量影響,表3中過氧化氫濃度為100%.從表3可以看出,隨著過氧化氫用量的增加,半制品白度、毛效增加,棉籽殼減少,當(dāng)過氧化氫用量為8g/L時(shí),半制品質(zhì)量最佳.當(dāng)過氧化氫用量超過8g/L時(shí),半制品強(qiáng)力顯著下降.因?yàn)檫^氧化氫能與色素反應(yīng),破壞其發(fā)色結(jié)構(gòu),因此過氧化氫用量增加,半制品白度增加.同時(shí)過氧化氫能與漿料、棉子殼反應(yīng),使它們降解而去除,因此過氧化氫用量增加,半制品毛效增加而棉籽殼減少.但是,在堿性條件下過氧化氫也能與纖維素反應(yīng)使其降解,因此過氧化氫用量增加,半制品強(qiáng)力下降.2.4高效短流程液壓系統(tǒng)用量的確定高效短流程精練劑為粉末狀,使用時(shí)把它的濃度當(dāng)作100%.表4為高效短流程精練劑濃度對(duì)半制品質(zhì)量的影響.從表4可以看出,隨著高效短流程精練劑用量的增加,半制品的毛效增加,高效短流程精練劑用量為30g/L時(shí),半制品質(zhì)量最佳;高效短流程精練劑用量超過30g/L時(shí),半制品質(zhì)量下降.高效短流程精練劑的主要組分為表面活性劑、穩(wěn)定劑、堿劑、螯合劑、消泡劑和填充劑.2.4.1高效短流程車間蠟物權(quán)的去除棉纖維上的蠟狀物與纖維素以油性結(jié)合,果膠與纖維素以酯鍵結(jié)合,灰分等沉積在纖維素上.由于蠟狀物以果膠為骨架在纖維表面形成一層薄膜,所以要洗除蠟狀物就要降低煮練液的表面張力.高效短流程精練劑中的表面活性劑以非離子表面活性劑為主,如異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和異構(gòu)醇聚氧乙烯醚,少量陰離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、十二烷基硫酸鈉、仲烷基磺酸鈉.這些表面活性劑通過潤濕、滲透和乳化協(xié)同效應(yīng),降低煮練液的表面張力而增強(qiáng)滲透力,對(duì)蠟狀物進(jìn)行乳化、增溶而去除.同時(shí)對(duì)漿料、果膠和棉籽殼的降解物進(jìn)行分散、增溶而去除.由于坯布每批總有一定的差異,因此若煮練槽中出現(xiàn)絮凝物并沾到軋輥上,這是漿料中的聚乙烯醇的凝聚物.應(yīng)增加高效短流程精練劑中磷酸酯類表面活性劑,以便降解和分散聚乙烯醇漿料.若半制品出現(xiàn)蠟條,應(yīng)增加高效短流程精練劑中異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚,以加強(qiáng)對(duì)蠟狀物的乳化作用.2.4.2化氫發(fā)生消耗高效短流程精練劑中堿以硅酸鈉為主,少量氫氧化鈉.要洗除果膠、灰分、含氮物、有機(jī)酸等污垢,就要用堿與它們反應(yīng),生成水溶性物質(zhì).要洗除漿料、棉籽殼、色素等污垢也用堿和過氧化氫協(xié)同與之反應(yīng),生成水溶性物質(zhì)或破壞發(fā)色結(jié)構(gòu).過氧化氫在室溫下分解緩慢,但加入堿后過氧化氫被活化,迅速分解如式(1)在可變價(jià)金屬離子存在下,過氧化氫會(huì)迅速分解,遇鐵離子時(shí)如式(2)煮練過程中過氧化氫發(fā)生3種消耗:一是無效分解;二是為一些細(xì)小的顆粒,有棱角的物質(zhì),特別是鐵離子所催化分解引起纖維素大分子的降解;三是用于降解漿料、棉籽殼和消除色素.隨著堿性增強(qiáng),漂白、降解漿料和棉籽殼作用增強(qiáng).但堿性超過一定值時(shí),過氧化氫無效分解速率顯著加快,如不控制過氧化氫分解速率,不但浪費(fèi)過氧化氫,而且織物白度下降,甚至棉纖維發(fā)生嚴(yán)重脆損.硅酸鈉既是中等強(qiáng)度堿劑,又是氧漂穩(wěn)定劑.硅酸鈉為網(wǎng)絡(luò)型晶格結(jié)構(gòu),在水中溶脹成為海綿狀膠體,具有很大的比表面,能吸附鐵離子、HOO-,形成膠體聚集體.硅酸鈉與漂液中的鈣離子、鎂離子形成高度分散的硅酸鈣和硅酸鎂膠團(tuán),使吸附鐵離子的能力更強(qiáng),從而抑止鐵離子的催化作用,使過氧化氫不易自身分解和氧化纖維素,而與色素反應(yīng),破壞發(fā)色結(jié)構(gòu).在中等強(qiáng)度堿性汽蒸條件下,過氧化氫與污垢反應(yīng)完全而與纖維素反應(yīng)低.另一堿劑為胺類如四乙酰二胺.它能與硅酸鈉形成緩沖溶液,當(dāng)堿與污垢反應(yīng)消耗時(shí),使堿度仍保持在中等強(qiáng)度范圍.在高溫中等強(qiáng)度堿性條件下,過氧化氫與漿料、棉籽殼充分反應(yīng),而與纖維素反應(yīng)低,從而半制品毛效高、布面凈,強(qiáng)力損傷小.織物染色或印花后,局部顏色深是由于漿料造成的.煮練液中應(yīng)增加過氧化氫用量,或者適當(dāng)提高pH值,使?jié){料充分降解而退盡,但必須有耐堿氧漂穩(wěn)定劑作保障.2.4.3預(yù)防硅酸鈉與鈣離子高效短流程精練劑中的螯合劑為有機(jī)磷酸鹽如二乙烯三胺五甲叉磷酸.螯合劑主要螯合鈣離子,防止被堿水解的果膠形成鈣鹽而沉積在棉纖維上形成鈣斑,提高織物的吸水性和白度.同時(shí)防止硅酸鈉與鈣離子形成硅垢沉積在設(shè)備上.若絲光后織物出現(xiàn)破洞,則煮練液中應(yīng)加入鐵離子螯合劑,避免過氧化氫在堿性浴中鐵離子催化損傷纖維.2.4.4消泡劑2.4.5填充劑3高效短流程液壓系統(tǒng)(1)棉織物前處理采用堿堆置加退煮漂汽蒸一浴工藝,堿液中氫氧化鈉5g/L、煮練液中高效短流程精練劑30g/L、過氧化氫8g/L、pH值10.9,煮練后半制品的毛效10cm/30min、白度82%、強(qiáng)力623N、棉籽殼0個(gè),與傳統(tǒng)退煮、漂白工藝指標(biāo)相當(dāng).坯布指標(biāo)為毛效0cm/30min、白度52%、強(qiáng)力674N、棉籽殼5個(gè).(2)高效短流程精練劑中增加脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、異構(gòu)十三醇聚氧乙烯醚,可防止粘輥、蠟條和色深.煮練液中加入鐵離子螯合劑,可防止織物出現(xiàn)破洞.有待進(jìn)一步優(yōu)選促使過氧化氫有效分解的耐堿氧漂穩(wěn)定劑.平幅雙層履帶式練漂機(jī)(無錫新聯(lián)印染機(jī)電有限公司)、毛效測(cè)試儀、DSBD-1白度儀、YG026M型電子織物強(qiáng)力機(jī)(溫州方圓儀器有限公司)、PHS-3C精密型pH計(jì)等.14.6tex,523根/10cm×283根/10cm全棉府綢.堿液:氫氧化鈉若干;煮練液:高效短流程精練劑若干,過氧化氫若干.按GB/T8425—1987測(cè)試:上述經(jīng)煮練后的布在DSBD-1白度儀上測(cè)試白度.按GB/T3923