卜公茶皂素在纱线、针织物前处理的应用9-11

卜竹起   陆辉     上海金堂轻纺新材料科技有限公司  上海精胜纺织印染有限公司

原载：第九届全国染整前处理学术讨论会论文集；54-59

 

【摘要】本文通过使用卜公茶皂素两年多的生产实践，重点研究了与常规碱氧工艺和精炼酶工艺进行直接助剂成本和能源消耗成本的对比及探讨，研究结果表明，只使用卜公茶皂素单一助剂，不用再添加烧碱、双氧水及各种化学助剂即可达到织物前处理的技术要求。是一种应用简单、操作方便、减本增效、节能减排的新型前处理助剂。

【关键词】卜公茶皂素；前处理；减本增效；节能减排

 

1  卜公茶皂素在筒纱前处理的应用：（以江苏联发纺织股份有限公司生产工艺为例）［1］

筒纱织物的染整前处理要求去杂要净，白度要高、毛效要好且内外均匀。但由于棉纤维的组织结构紧密，天然杂质及棉籽壳不易充分去除，影响到筒纱的染色效果。为了保证筒纱加工质量，普遍采取提高烧碱、双氧水及化学药品用量的前处理加工工艺。这样不仅工序路线长，而且烧碱、双氧水、化学品用量大、工艺能耗高，废水污染高，尤其是易使纤维脆化，纤维受损造成废品。为此，我们采用了卜公茶皂素对筒纱进行前处理，结果表明，新工艺不仅工艺路线短，能耗低，用水少，而且去杂净，白度高、毛效好，失重率降低，又提升了织物强度，达到了既能提高产品加工质量，又符合节能减排要求的目的。

1.1  筒纱前处理原碱氧工艺与现卜公茶皂素工艺对比：

1.1.1  工艺流程：原常规碱、氧工艺：

坯纱线→松筒→装缸→（烧碱/双氧水/化学助剂）煮漂→热水洗→酸中和→除氧酶处理→水洗

工艺参数：煮漂110℃×30min→80度热水洗→酸中和→除氧45℃×15min

1.1.2  现卜公茶皂素工艺：

坯纱线→松筒→装缸→卜公茶皂素煮漂→水洗

工艺参数：煮漂95℃×30min →直接水洗

1.1.3   筒纱前处理生产成本对比：（吨纱生产成本）

表1

项目

原碱氧工艺（110℃×30min）

用量kg×单价=元/吨纱

卜公茶皂素工艺（95℃×30min）

用量kg×单价=元/吨纱

助剂成本

烧碱  4g/L

40×0.6=24

392

卜公茶皂素

4 g/L

40×10=400

400

双氧水 6g/L

60×1.75=105

多功能精练剂 2.5g/L

25*6.3=157.5

螯合剂 0.5g/L

5*6.5=32.5

精练剂0.5g/L

5×6.8=34

醋酸1g/L

10*2.7=27

除氧酶0.1g/L

1×12=12

用汽成本

1.3kg×196元/kg=254.8元

1.1kg×196元/kg=215.6元

用电成本

100度×0.62元/度=62元

100度×0.62元/度=62元

用水成本

30吨×3.5元/吨=105元

25吨×3.5元/吨=87.5元

用工成本

2.5小时×10元/小时=25元

2.0小时×10元/小时=20元

能源成本

446.8元/吨纱

385.1元/吨纱

累计成本

838.8元/吨纱

785.1元/吨纱

节省成本

//

53.7元/吨纱

表2  筒纱前处理理化指标对比：

项   目

原碱氧工艺

（110℃×30min）

卜公茶皂素工艺（95℃×30min）

白度值

76.5

76.8

毛效  cm/1min

7.0

7.2

毛效均匀

均匀度好

均匀度好

手感

柔软

特软

失重率  ％

4.3

3.5

强力损伤 ％

10

5—8

1.1.4  工艺总结：

1）综合成本：卜公茶皂素工艺低于原碱氧工艺，吨纱节省53.7元。

2）卜公茶皂素煮漂的纱线手感柔软，可减少后处理柔软剂用量的1/2。

3）卜公茶皂素煮漂的纱线，失重率明显低于原碱氧漂工艺，成品率可提高3％以上。

4）卜公茶皂素煮漂的纱线，强力损伤低于原碱氧漂工艺，增加了纤维强度，提高了可织性。

5）使用卜公茶皂素煮漂可有效控制废水排放量和污染指标，尤其是可降低废水COD浓度，经检测由原来的1870ppm减至980ppm，环保效益明显。

2  卜公茶皂素在针织物前处理的应用：（以上海精胜纺织印染有限公司生产工艺为例）［2］

上海精胜纺织印染有限公司主要生产针织物出口产品，在原前处理工艺中，一般都采用碱氧（烧碱、双氧水、化学助剂）煮漂工艺，也试用过精炼酶煮漂工艺。但因烧碱、双氧水、化学助剂用量大，水、电、蒸汽能源消耗量也多，尤其是COD浓度高一直是难以解决的问题，使用精炼酶工艺时，要加入更多的双氧水配合，极易发生纤维脆化，生成破洞造成废品，后果严重。

该公司使用卜公茶皂素前处理已经两年多，织物经卜公茶皂素处理后，强度不受损伤，失重率下降，得色率、鲜艳度增加，并有茶皂素特有的爽滑滋润手感。特别是由于卜公茶皂素中不含有烧碱，即容易水洗，又免纤维损伤，使工艺流程大大缩短，节省了水、电、蒸汽，降低了COD浓度（由原先1000PPM左右达到500PPM-600PPM），效益相当可观。

2.1  卜公茶皂素的生产应用：

2.1.1  原碱氧工艺、精炼酶工艺、卜公茶皂素工艺及成本对比：  

表1  原碱氧工艺直接助剂成本：（百公斤坯布的助剂用量及成本）

助剂名称

用量（g/L）

单价（元/kg）

小计（元）

纯碱

4

1.5

6

27%双氧水

6

2.2

13.2

精炼剂

2

9.0

18

大苏打

0.5

2

10

双氧水稳定剂

0.5

6.0

3

除氧酶

0.5

26

13

防针洞剂

2

9.5

19

HAC

0.5

4

2

助剂成本

//

84．2

表2  精炼酶工艺直接助剂成本：（百公斤坯布的助剂用量及成本）

助剂名称

用量（g/L）

单价（元/kg）

小计（元）

精炼酶

3

8.0

24

双氧水

6

2.2

13.2

精炼剂

1

9

9

双氧水稳定剂

0.5

6

3

除氧酶

0.5

26

13

防针洞剂

2

9.5

19

助剂成本

//

81.2

表3  卜公茶皂素工艺直接助剂成本：（百公斤坯布的助剂用量及成本）

助剂名称

用量（g/L）

单价（元/kg）

小计（元）

卜公茶皂素

5

10

50

防针洞剂

1

9.5

9.5

精炼剂

1

9

9

助剂成本

//

68.5

表4  节能减排能源成本对比：（百公斤坯布的能源用量及成本）

能源成本

原碱氧工艺

能源成本

卜公茶皂素工艺

能源成本

用汽

60min×0.3 吨

0.3 吨×200元/吨=60元

45min×0.2 吨

0.2 吨×200元/吨=40元

用电

60min×10度

10度×0.8元

/度=8元

45nin×8度

8度×0.8元

/度=6.4元

用水

3吨×5元/吨

3吨×5元

/吨=15元

2吨×5元/吨

2吨×5元

/吨=10元

累计

 

83元

/百公斤布

 

56.4元

/百公斤布

节省

 

//

 

26.4元

排污费用

1. 使用卜公茶皂素后水洗方便，可省去一道水洗，并且不用除氧工序，可节省用水及能源；

2. COD浓度比原工艺降低一半以上，在降低废水排放量的同时，大幅度减轻了排污费用的负担。

表5  理化指标及技术数据对比：

项   目

原碱氧工艺

精炼酶工艺

卜公茶皂素工艺

白度

70--75

70--75

70--75

毛效  cm/30min

6-12

5--10

6--12

除杂质（棉籽、蜡质、油脂等）

除净

除净

除净

失重率  ％

4～6

5～8

2～3

强力损伤 ％

13～16

15～18

4～5

2.1.2 卜公茶皂素环保性分析：

1）使用卜公茶皂素可不用或少用化学药剂，大幅度减低了化学品的用量，有利于废水处理，减轻了废水处理负担。

2）使用卜公茶皂素煮漂水洗方便，可省去两道水洗，并且不用除氧工序，可节省用水及其它能源。

3）使用卜公茶皂素单一型助剂煮漂，可有效地保证织物中不含有APEO等其它有害的化学元素，有利于纺织品生态环保化的安全出口。

4）使用卜公茶皂素煮漂可有效控制废水排放量和污染指标，尤其是可降低废水COD浓度，环保效益明显。

2.1.3  卜公茶皂素的功能特性分析：

在实际生产应用中，卜公茶皂素同时具有的乳化，分散，渗透，润湿、漂白等多种功效，可以快速除去棉纤维上的棉籽壳，蜡质、油脂、灰分等杂质，同时对果胶质、木质素及其它非纤维素纤维物质也得到有效去除，并可除去色素，还原出棉纤维的本白，使织物的煮练、漂白在同一设备、同一处理液、同一工艺中完成。可免去酸中和及除氧工序，减少了两道水洗，在无需添加烧碱、双氧水和其它化学助剂的情况下，实现了高效短流程前处理。

2.1.4  卜公茶皂素的使用范围分析：

在染中深色、中浅色织物前处理时可实现一剂型（既仅使用卜公茶皂素单一助剂）、一步法工艺；在染鲜艳色和特白色工艺时，加大卜公茶皂素用量既可。在应用时也不必改变原生产设备和生产路线，只需按工艺需要加入卜公茶皂素，然后按原生产设备，参照原生产工艺和技术参数，操作就好，既能达到织物前处理的质量要求。改变的仅仅是不要再去添加的烧碱、双氧水及其它各类化学助剂而已。

2.1.5   结论：

卜公茶皂素，可以有效的替代传统精炼漂白工艺中使用的各种助剂，一般织物不必添加烧碱、双氧水及其它各种化学助剂，特殊织物提高卜公茶皂素用量即可，就能获得较好白度和毛效，适用于棉、涤、混纺等织物的精炼、脱脂、除杂和漂白的一次性前处理，织物强力损伤及失重率均小于原传统工艺，使用安全，不含APEO等有害化学元素，不但降低废水排放量，而且COD浓度可由原先1000PPM左右减低至500PPM—600PPM。在节水、节电、节省蒸汽的同时，降低了工人劳动强度，降低了生产成本，符合生产要求，符合环保要求，是一种应用简单、操作方便、减本增效、节能减排的新型前处理助剂。

参考文献：

［1］周小敏，卜公茶皂素在筒纱前处理的新工艺研究，第十届全国印染行业新材料、新技术、新工艺、新产品技术交流会论文集，上海，中国纺织印染协会2011（4）p186-188

［2］陆  辉，卜公茶皂素在针织物前处理的应用，第十届全国印染行业新材料、新技术、新工艺、新产品技术交流会论文集，上海，中国纺织印染协会2011（4）p182-183