三、燒堿對(duì)棉織物上雜質(zhì)的作用
以繩狀棉織物前處理為例，使用燒堿的前處理工藝流程如下：
坯布燒毛→滅火→浸軋堿退漿工作液（帶液率100%）→J型箱汽蒸120min→90℃熱水洗2道→浸軋堿精練工作液（帶液率100%）→J型箱汽蒸120min→90℃熱水洗→冷水洗→氧漂或（氯漂→酸洗→脫氯）→水洗→烘干。
工作液處方如下：
退漿
100%燒堿20-30g/L
滲透劑5-8g/L
（2）精練
100%燒堿15-20g/L
精練劑5-8g/L
棉織物上的天然雜質(zhì)和棉籽殼在高溫（90℃以上）條件下會(huì)被燒堿溶脹、皂化和溶解，從棉織物上脫落下來(lái)，達(dá)到去除的目的。在燒堿的作用下，棉織物上的淀粉漿料在一定溫度（50℃以上）下會(huì)被燒堿溶脹，然后經(jīng)過(guò)水洗會(huì)從棉織物上脫落下來(lái)。這是長(zhǎng)期以來(lái)我們用燒堿對(duì)棉織物進(jìn)行前處理的主要依據(jù)。燒堿對(duì)棉織物上雜質(zhì)的作用，見(jiàn)圖3。
圖3燒堿對(duì)棉織物上雜質(zhì)的作用
從圖3可以看出，燒堿對(duì)棉織物雜質(zhì)的作用主要是溶脹、皂化和溶解作用，雜質(zhì)在燒堿的作用下并沒(méi)有分解，因此當(dāng)這些雜質(zhì)進(jìn)入廢水后，導(dǎo)致廢水的COD增加。以燒堿為主體的棉織物前處理工藝，盡管體系中還含有一些滲透劑和精練劑等表面活性劑，然而這些物質(zhì)也不可能將這些雜質(zhì)分解，因此廢水的COD值不會(huì)降低。此外，從上述工藝還可以看出，以燒堿為基礎(chǔ)的棉織物前處理還存在工藝流程長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，能耗和水耗高等問(wèn)題。
四、生物與化學(xué)助劑結(jié)合是實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能環(huán)保的有效途徑
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，生物技術(shù)在印染工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越普遍，同時(shí)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展為我們提供了許多更好的化學(xué)物質(zhì)，為我們實(shí)現(xiàn)棉織物前處理工藝的高效、節(jié)能和環(huán)保奠定了基礎(chǔ)。
酶是一種生物催化劑，具有高效、專一、處理?xiàng)l件溫和等特點(diǎn)。近年來(lái)，紡織印染工業(yè)用酶制劑層出不窮，解決了許多以前解決不了的問(wèn)題。但是，酶專一性的特點(diǎn)也造成了其僅對(duì)特定的雜質(zhì)具有催化分解作用，對(duì)其它的雜質(zhì)沒(méi)有去除作用。例如，淀粉酶僅對(duì)淀粉具有催化分解作用，對(duì)聚乙烯醇漿料則沒(méi)有作用；果膠酶僅對(duì)棉纖維表面的果膠質(zhì)有作用，對(duì)油蠟、木質(zhì)素等則沒(méi)有催化分解作用。因此，僅靠生物助劑目前還不能有效去除棉織物上的各種雜質(zhì)。
與酶制劑相比，化學(xué)物質(zhì)的作用往往是多方面的，例如雙氧水不僅可以提高織物白度，還可以使棉籽殼等雜質(zhì)分解。化學(xué)助劑的缺點(diǎn)是條件比較劇烈，往往需要比較高的處理溫度和比較長(zhǎng)的處理時(shí)間。
利用生物助劑的優(yōu)點(diǎn)，在較溫和的條件下去除棉織物上的部分雜質(zhì)，破壞雜質(zhì)在棉織物上的完整結(jié)構(gòu)，為化學(xué)助劑的作用打下基礎(chǔ)。然后，用化學(xué)助劑在相對(duì)溫和的條件下去除剩余的雜質(zhì)，減少前處理過(guò)程的能源消耗，降低廢水的COD，是實(shí)現(xiàn)棉織物生態(tài)前處理的最佳途徑之一。根椐這個(gè)設(shè)想，我們主要考察了果膠酶、纖維素酶、蛋白酶、淀粉酶等生物酶制劑對(duì)棉織物雜質(zhì)的作用，見(jiàn)圖4。
圖4酶對(duì)棉織物雜質(zhì)的作用
由圖4可以看出，利用果膠酶、纖維素酶和淀粉酶等不同的酶制劑進(jìn)行組合，可以有效去除棉纖維表皮層和初生胞壁中的果膠質(zhì)、蛋白質(zhì)、纖維素和半纖維素，還可以去除織物上的淀粉漿料。但是，對(duì)于色素、蠟、棉籽殼等目前還無(wú)法用生物助劑徹底清除。這些雜質(zhì)的去除，還需要使用化學(xué)助劑。
用雙氧水對(duì)棉織物進(jìn)行前處理已經(jīng)有很多年的應(yīng)用歷史，俗稱“堿氧工藝”，一般使用濃度較高的燒堿和雙氧水，并添加雙氧水穩(wěn)定劑和精練劑，以獲得較好的除雜效果。堿氧工藝在實(shí)際應(yīng)用中存在的主要問(wèn)題是：1）由于燒堿用量大，廢水的堿度高，有害物質(zhì)含量多，廢水處理難度大。2）高溫處理時(shí)間長(zhǎng)，能量消耗大。一般情況下，需要在90℃以上的高溫條件下處理60分鐘以上的時(shí)間，才能得到比較好的處理效果。3）織物強(qiáng)度損失比較大。長(zhǎng)時(shí)間高溫處理，很容易使纖維素被氧化，造成織物的“潛在損傷”或“針孔”破洞。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者和紡織助劑供應(yīng)商都致力于開(kāi)發(fā)生物助劑和化學(xué)助劑相結(jié)合的多功能前處理助劑。用這些助劑和雙氧水配合，可以在相對(duì)溫和的條件下，實(shí)現(xiàn)棉織物上色素、蠟和棉籽殼的有效去除，達(dá)到高效節(jié)能和環(huán)保的目的。這類助劑的選擇和使用，應(yīng)當(dāng)參考如下原則：
（1）堿性低，緩沖能力強(qiáng)。
（2）對(duì)雙氧水具有良好的控制作用，無(wú)效分解少，雜質(zhì)分解程度高。白度、毛效和退漿率高，無(wú)棉籽殼殘留，無(wú)氧化破洞產(chǎn)生。
冷堆和汽蒸時(shí)間短。
對(duì)坯布和水質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)。
長(zhǎng)期使用不會(huì)出現(xiàn)垢斑。
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