快 速 無 堿 氧 漂 工 藝 的 應(yīng) 用
徐順成 中國紡織工程學(xué)會針織染整學(xué)組 (266071)
趙四偉 山東寶時精細化工有限公司 (266000)
何照興 寧波海達針織印染有限公司 (315708)
摘 要 快速氧漂劑不含燒堿,其工藝毋需滲透劑、穩(wěn)定劑、螯合劑和精煉劑等。本文對傳統(tǒng)燒堿氧漂工藝和非燒堿快速氧漂劑 BLG 的快速氧漂工藝作了比較,簡析前處理氧漂工藝中的燒堿的副作用和對產(chǎn)品質(zhì)量的影響,介紹了快速氧漂工藝和助劑,并進行了工藝原理分析。
傳統(tǒng)的棉、麻及其混紡織物的氧漂工藝采用燒堿、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)時間長,造成坯布失重率高,纖維受損變脆,強力降低,手感粗硬,耗水耗能多。此外,由于坯布吸堿不勻又難以洗凈,已出現(xiàn)瑕疵; 特別是混紡和交織產(chǎn)品漂白時,燒堿會造成另一種纖維的損傷.目前歐洲推出一種非燒堿快速氧漂劑的快速氧漂工藝,實現(xiàn)了染漂加工即時化生產(chǎn)。本文對傳統(tǒng)和快速氧漂工藝作簡要分析,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/l 1
螯合劑,m/l 1
雙氧水穩(wěn)定劑,m/l 1
燒堿,g/l 2~5
H2O2 (27.5 %),m/l 4~8
浴比 1:7~1:12
PH 值 10.8~11
溫度,℃ 98~100
時間,min 80~90
氧漂后進行熱水洗,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(醛基)能使葡萄糖甙鍵對堿變得敏感,而引起聚合度下降,造成纖維脆損,強力下降。
在氧漂中,漂液自始至終有過量的燒堿,燒堿是一種活化劑,能使H2O2 轉(zhuǎn)變成過氧氫離子(-OOH),但堿濃度掌握不好,堿濃度過高,反而會引起無效分解,產(chǎn)生O2 和HOO·過氧氫游離基,
對于氨綸、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,影響其潤濕性。這是因為棉纖維的潤濕性不僅和蠟質(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,就不易被潤濕;一旦破壞這種連續(xù)的覆蓋膜,則無論蠟質(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)測定,其吸水性不沒有降低。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。堿纖維素稱作水化纖維素,英國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)過噴嘴泵入染機,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 快速快速氧漂劑和工藝
德國某公司新研制的一種復(fù)合型多功能固體快速氧漂劑BLG,不
2.1 快速氧漂劑BLG的理化特性
外觀 白色粒狀晶體
離子類型 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、麻類及混紡織物、筒子紗、絞紗
設(shè)備 高溫高壓溢流染色機、常溫常壓溢流染色機、筒子紗染色機
工藝流程
增白
快速氧漂→降溫→酸洗-
筒子紗(絞紗)→進缸- 酶脫氧→染色
快速氧漂增白→溶法
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
增白
2.3 兩種漂白工藝實驗數(shù)據(jù)對比(表)
表 18 tex 純棉雙面布實驗情況
| 實驗項目 | 堿-氧漂工藝 | 快速氧漂工藝 |
| 白度 | 較好 | 好 |
| 坯布漂耗1% | 5.9 | 3.4 |
| 手感效果 | 手感較粗糙,較硬,個別布易出現(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(彈子頂破強力CN) | 450 | 520 |
| 操作比較 | 稱料、加料助劑品種多,操作復(fù)雜易出錯 | 只有BLG和H2O2,簡單 |
| 時間, min | 90 | 50 |
| 綜合水洗比較 | 水洗次數(shù)多時間長,洗凈燒堿不容易 | 只需進行一遍酸洗,易洗凈,時間短 |
| 綜合成本比較 | 節(jié)約水、電、汽、時間和柔軟劑用量,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 快速氧漂劑BLG機理分析
氧漂時PH值的作用與控制是十分重要的。氧漂時既要使織物獲得白度,又不使強力下降,一般要精確
若以燒堿調(diào)節(jié)PH值,采用36°Be NaOH 1ml/l,即
在常壓前處理機中以98~100℃漂白時,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,在非密閉機中極易溢出漂液,影響氧漂效果。由于溫度不可能超過
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。其特點為:
⑴在加壓密閉氧漂時,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)物達到一定濃度而受到抑制,使分解速率趨于緩慢。因此,整個漂白過程處于H2O2分解充分而又緩慢的有效漂白范圍內(nèi)。溫度在
⑵在密閉加壓氧漂時,H2O2的有效分解物,在染機內(nèi)反復(fù)循環(huán),增加了其與織物的接觸時間,加大了交換比;又因受壓而向織物、紗線、纖維芯層滲透擴散。BLG 助劑還有乳化作用,從而使氧漂達到勻、透、凈的
2.5 技術(shù)經(jīng)濟分析
⑴縮短工藝時間 快速氧漂比傳統(tǒng)工藝縮短時間30~60 min,節(jié)電、節(jié)氣、節(jié)約時間,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 在氧漂時不用燒堿,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,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,織布時不易出破洞。
⑷簡化操作清潔化生產(chǎn) 該工藝因省去了燒堿、滲透劑、穩(wěn)定劑、螯合劑等助劑,大大減少稱量和操作加料的麻煩;大大簡化了操作,避免了稱量品種多而容易出現(xiàn)的差錯,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
目前國際染整界提出,染整工藝的方向為即時化生產(chǎn)和一次準(zhǔn)確性生產(chǎn)。幾年來多家針織廠、染紗廠、漂染廠的應(yīng)用實踐證明,氧漂特效助劑BLG的氧漂工藝與其他常規(guī)氧漂工藝相比,將助劑種類減少到最低限度,大大縮短了工藝時間,減少纖維強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,穿后耐洗,從根本上解決紗線在針織機上易出現(xiàn)斷線破洞現(xiàn)象??焖傺跗に嚬?jié)約時間、節(jié)水、節(jié)電、節(jié)汽,簡化操作,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,綜合成本降低,并有效地解決對燒堿敏感纖維的漂白問題。
參考文獻
⑴ 王菊生,孫 鎧,染整工藝原理(二).北京:中國紡織工業(yè)出版社.1984.
⑵ 陶乃杰.染整工程(第一冊).北京:紡織工業(yè)出版社.1991.
⑶ 山東寶時精細化工有限公司產(chǎn)品說明書.
⑷ 徐順成.簡化的快
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