棉及其混纺织物冷轧堆前处理工艺试验与应用9-10
钱咸芳 周佩君 蔡秀平 上海祺瑞纺织有限公司
苏长智 韩祖彬 乔传亮 山东滨州愉悦家纺有限公司
原载：第九届全国染整前处理学术讨论会论文集；48-53
【摘要】采用新型低温低碱QR练漂剂的冷轧堆工艺，织物，浸轧工作液、打卷、堆置一定时间，然后进行洗涤即完成退、煮、漂。达到缩短工艺，不用汽蒸、大量节能和减少污水排放的目的，而前处理质量均符合要求，从而降低前处理成本。
【关键词】低碳经济绿色环保；冷堆前处理；节能减排
0 前 言
目前国内印染行业中，棉、涤/棉纺织物前处理，大多采用高温汽蒸退浆、煮练后再浸双氧水高温汽蒸漂白的多步工艺以适应蜡印花布前处理要求，或冷堆置和再经水洗复漂的高温汽蒸工艺，这种高温汽蒸的退、煮、漂工艺都离不开履带式高温汽蒸箱，设备投资费用高，占地面积大，而且需要耗用大量的蒸汽，能源消耗大。
使用QR-低温、低碱练漂剂进行冷轧堆新工艺是在保证质量前提下，把退、煮、漂三个工序合并为一个工序，而且不要汽蒸。
具体操作方法：织物轧QR-低温练漂液后，再打卷、冷堆一段时间后进行洗涤，完成退、煮、漂任务，从而达到缩短工序，简化设备，节约大量能源，大规模实现清洁生产，基本建立低碳、绿色，循环经济体系目的。
通过一年来试验研究：QR-低温、低碱练漂、堆置短流程工艺的一些关键问题，如PH值，专用自制高效环保QR-冷堆剂及双氧水助剂等用量各方面进行了广泛研究，并且根据工艺的要求在设备选择方面进行探索，试验成功了液压传动卷轴车来满足工艺要求，研究开发一种新型的低温、低碱短流程前处理工艺配方和工艺流程将其应用于棉及其混纺织物，并与传统前处理工艺进行比较。
1 试 验
1.1 材 料
织物：全棉腊印布24×24/72×60
T/C（65/35）108×58×63"
T/C（80/20）（22＋22）10×68×56（再生涤纶）
助剂与药品：
高效环保QR-冷堆剂上海祺瑞纺织化工有限公司产品
亚硫酸钠、渗透剂SL、 35%双氧水 、 NaOH（固体 均为工业级产品）
仪器
电子织物强力机 YG（B）026H-250 （温州大荣纺织仪器有限公司）
智能式数字白度计WSB
立式气压电动轧车P-AO （YALIRUO公司）
定型烘干机M-Ⅲ （YALIRUO公司）
精密电子天平RS-232 （西特传感技术天津有限公司）
手持式PH计PHB-3 （上海三信仪器厂）
1.2
测试 智能式数字白度计WSB
毛效：根据FZ/01071-1999 （纺织品毛细管效应试验）
白度：根据GB/T8425-1987 （纺织品白度的仪器评定方法）
强力：根据GB/T3923.1-1997 （纺织品织物拉伸性能）
1.3 传统碱煮氧漂工艺与低温低碱短流程前处理工艺流程
坯布准备→轧水（二浸二轧）→重轧→浸轧退浆液（液温
1. 退浆工艺处方 （g/L）
|
100%NaOH 20 渗透剂SL 5 亚硫酸钠 5 稳定剂 5 化料温度 75 轧料温度 65 堆置温度 95 堆置时间 3.5小时 |
2. 水洗
|
温度 时间 各10秒 |
3. 煮练工艺处方（g/L）
|
100%NaOH 40 渗透剂SL 5 亚硫酸钠 5 稳定剂 5 化料温度 75 轧料温度 65 堆置温度 堆置时间 3.5小时 |
4. 水洗
|
温度
时间 各10秒 |
5. 氧漂工艺处方（g/L）
|
100%双氧水 5-6 100%NaOH 1-2 稳定剂 7-10 汽蒸温度
95 汽蒸时间 20min |
6. 后处理
温度
1. 冷堆浸轧液处方（g/L）
|
全棉 涤/棉 高效环保QR-冷堆剂 40 20 100%双氧水 8-15 3-10 工艺条件： 化料温度
40 轧浸温度 室温 室温 堆置温度 室温 室温 堆置时间 8-24小时 6-12h |
传统碱煮氧漂工艺与低温低碱短流程工艺比较，传统工艺要经过三道汽蒸，三次洗涤过程而冷轧堆则不经汽蒸，只经一次洗涤过程，并且退、煮、漂一步法完成，工艺流程简单，节能、节水、节电。冷轧堆前处理工艺采用低碱，解决了传统碱煮氧漂工艺因高碱而引起的漂损的问题，降低了污水COD值。
2 试验结果
2.1 全棉腊印布的传统碱煮氧漂与低碱低温短流程前处理两种工艺小样测试数据比较：
表一 工艺效果比较
|
传统碱煮氧漂工艺 |
冷轧堆工艺 |
|||||||
|
退浆：堆置温度与时间 95-100℃×3.5小时 煮练：堆置温度与时间 95-100℃×3.5小时 |
冷堆时间 |
8h |
12h |
24h |
8h |
12h |
16h |
|
|
漂白：95-100℃×20min |
冷堆温度 |
|
|
|||||
|
毛效（㎝/ 30min） |
11.0㎝ |
毛效（㎝/30min） |
10.1 |
10.5 |
11.0 |
10.3 |
10.8 |
11.8 |
|
白度（双层） |
77.3 |
白度（双层） |
77.2 |
78.0 |
79.5 |
77.5 |
78.3 |
80.0 |
由表一可知：传统碱煮氧漂二次堆置且温度达
2.2 涤棉冷轧堆前处理试验：
表二 T/C冷轧堆测试数据
|
试验面料 |
T/C布：80/20 （22＋22）×10/68×36（再生涤纶） |
T/C布：65/35 （108×58） |
|||||||
|
冷堆温度 |
|
|
|
|
|||||
|
冷堆时间 |
8 h |
12h |
8 h |
12h |
8h |
12h |
8h |
12h |
|
|
测 试 |
毛效（㎝/30min） |
13.5㎝ |
13.5㎝ |
14.2㎝ |
15.5㎝ |
14.9㎝ |
15.0㎝ |
15.3㎝ |
15.8㎝ |
|
白度（双层） |
色坯 |
81.0 |
82.6 |
81.8 |
82.7 |
||||
从配方中及表二得知：T/C布冷堆时浸轧液处方用量比全棉减小，T/C布助剂堆置时间用量比全棉布可大大缩短，易得到较好毛效、白度值。大生产时可根据实际要求设定堆置时间，若不需要高毛效、白度则可缩短堆置时间，提高周转率。
三、低碱低温短流程大生产试验
3.1 试样面料 全棉腊印布24×24 72×60
3.2 试样数量 共计：30万米
3.3 试验数据传统工艺与冷轧堆工艺大生产各项物理指标测试数据：
表三
|
生产工艺 |
毛效（㎝） |
白度（单层） |
干燥重量 （已定型布） |
强力（已定型未加白前布） |
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|
1minT/W |
30 minT/W |
T（平均） |
W（平均） |
|||
|
碱煮氧漂 |
2.8/4.3 |
11.2/10.8 |
70.8 |
|
463.5N |
340.04N |
|
冷轧堆 |
4.3/4.3 |
13.3/14.5 |
74.1 |
|
525.9N |
321.7N |
由表三可知：冷轧堆法毛效、白度均高于传统工艺，失重则低于传统工艺。
4 讨 论
4.1 通过小样测试及大生产试样，不须汽蒸的冷轧堆工艺完全可以取代传统工艺进行蜡印布的前处理，毛效、白度随着助剂用量的提增，随着堆置时间的延长和堆置时温度提高而提增。蜡印织物对前处理的要求特别高能够进行取代传统工艺算不多见。因此，冷轧堆工艺开辟了新的前处理工艺具有强大的生命力。它的优点是：质量指标可以与传统工艺媲美，而织物强力损失比传统工艺少而节能、节水、节电效果显著。生产管理控制质量稳定且是平幅的状态加工可客服不少传统工艺中经常出现的不少毛病。COD排放低，即复合节能减排要求，也符合降低污水和清洁生产的目的，同时工艺流程简单。
4.2 两种工艺对设备投资和占地面积比较
表四 设备投资及占地面积比较表
|
生产工艺 |
组成机台 |
投资金额（元） |
占地面积 （米2） |
|
|
单 机 |
合 计 |
|||
|
冷轧堆工艺 |
低温浸轧机 一台 |
18600 |
258600 |
135.0 |
|
液压转动卷轴 6套 |
6×6500 |
|||
|
平洗机 一台 |
1×200000 |
|||
|
传统工艺 |
LMH042-150退浆机一台 |
207700 |
865900 |
382.5 |
|
MH065-160氧漂机一台 |
2×329100 |
|||
由表四可知，QR低温低碱堆置设备投资成本少和占地面积小。
4.3 两种工艺水、电、汽、消耗比较
表五 水、电、汽、消耗比较表
|
生产工艺 |
蒸汽 （吨/千米） |
电 （度/千米） |
水 （吨/千米） |
|
冷轧堆工艺（包括烘干） |
0.227 |
6.648 |
1.33 |
|
传统工艺（包括烘干） |
0.859 |
7.537 |
4.0 |
|
节约量（%） |
74 |
12 |
67 |
由表五可知：冷轧堆的用水、电、汽、消耗比较低，节省成本，符合低碳经济要求。
4.4 两种工艺设备检修费用、用工比较
表六 低温低碱堆置工艺与常规平幅汽蒸设备检修费用、用工比较
|
生产工艺 |
小平 |
大平 |
||
|
费用（元） |
用工 |
费用（元） |
用工 |
|
|
冷轧堆工艺 |
- |
70 |
- |
150 |
|
传统工艺 |
- |
200 |
- |
450 |
|
节省（%） |
|
65 |
|
66 |
由表六可知
QR低碱低温堆置与常规平幅汽蒸工艺，低温低碱堆置工艺设备检修费用低、用工短。
5 结论
1. 用QR低温低碱练漂剂进行的冷轧堆前处理工艺，工艺成熟，能符合高难度的坯布要求的前处理，符合印染生产要求，适用于各种不同规格坯布前处理要求。简化了加工工艺，质量稳定是前处理工艺中的一大进展。大大缩短了工艺流程，减少了设备投资，降低了运行成本，节能节水，绿色环保。有望全取代现行的多种织物的前处理工艺。
2. 冷轧堆工艺加工的织物：白度、强力都高于传统工艺，手感柔软滑爽 。半制品无碱斑，碱风干印等疵病。布面花籽壳去除较净，低碱同时各项指标可满足染色或印花工序对半制品的工艺要求。
3. 冷轧对工艺不会出现氧漂破洞。
4. 冷轧堆工艺过程为：
干布→浸轧前处理液→打卷→堆置8～24小时（根据坯布和生产质量要求而定）→洗涤→烘干。