值得关注的前处理助剂9-4
夏建明 教授 浙江纺织服装学院染整技术研究所
原载：第九届全国染整前处理学术讨论会论文集；17-24
纺织染整助剂是纺织品生产加工过程中必须的添加剂，对纺织工业产品的升级换代及其附加值的提高至关重要，它不仅可以改进染整工艺，起到节约能源和降低加工成本的作用，而且能赋予纺织品各种特殊功能和风格（如柔软、防皱、防缩、防水、抗菌、抗静电、阻燃等）。纺织染整助剂对提升纺织工业的整体水平以及在纺织产业链中的作用不可或缺。
印染行业是纺织助剂产业的密切相关行业。我国纺织工业能力的80%集中在沿海地区，中西部地区发展相对滞后。中国的印染产业主要集中在东部沿海五省，即浙江、江苏、广东、山东、福建，产量占全国总产量的90%；中西部地区五省市山西、河南、湖南、四川和重庆市近年来印染布产量增速较快，广西、江西、湖北、新疆等省也在较快速的发展。
纺织印染业的发展竞争，刺激了我国纺织助剂的品种和质量的快速增长，目前我国有一定产量的纺织助剂生产厂家约2000家，以民营企业居多（合资和独资企业占8-10%），主要集中在广东、浙江、江苏、福建、上海、山东等省市。我国生产的纺织助剂产量可满足国内纺织市场需求的85%以上，国产纺织助剂产量的约5%出口到国外。但国产纺织助剂在品种和质量以及在合成和应用技术方面与国际先进水平相比还有较大差距，专用和高档纺织助剂尚依赖进口。
前处理的质量对整个染整质量起到很关键的作用，染整产品70%的质量问题由前处理造成，所以前处理如何做到为后道染色、印花、整理提供合格的半制品，这不仅与工艺有关，而且与助剂密切相关。
另外，目前行业大力提倡节能减排，前处理的节能减排不容忽视，这与助剂也有必然的联系。
印染工艺的创新，需要助剂的创新；节能减排需要新工艺、新设备，也必须有配套的新助剂才能实现。
我国染整助剂行业大力开发符合生态发展的环保型、节能减排的助剂，提高了助剂行业的整体竞争力，提升了纺织助剂产品质量和技术水平，纺织助剂产品不仅满足了国内染整行业的市场需求，不少还达到了出口的各项质量标准。
1 生物酶类前处理助剂及发展方向
酶是具有生物催化活性的蛋白质，酶制剂是一种生态型高效催化剂，具有高效、安全、生态、环保、节能降耗的特点，能够有效带动相关行业和领域的技术进步和产品质量的提高，具有显著的经济效益和社会效益。酶制剂产业已成为二十一世纪最有希望的新兴产业之一。
生物酶技术在改进染整加工工艺、节约能耗、减少环境污染、提高产品质量、增加产品附加值和开发新型原料的产品等方面都具有独特的优势，受到纺织印染界及生物工程界的普遍关注，具有广阔的应用前景。
酶制剂处理与传统的处理方法其结果是相同的。但酶制剂处理可以大大降低耗水量，节约能源，减少污染，并且可以提高产品质量，缩短生产周期。酶制剂给现代纺织印染业带来的益处可归纳为4E，即效益Efficiency、效果Effectiveness、经济Economy及生态Ecology。
纺织工业是最早应用生物酶技术的行业之一。生物酶主要用于纺织品上天然杂质及化学品的去除，并改善织物的物理性能。目前生物酶主要用于纺织品退浆、精练及整理等湿加工过程，取代传统操作过程中大量使用的高浓度化学品，如苛性碱等。
目前生物酶在纺织领域中的纤维改性、真丝脱胶、原麻脱胶、染整的退浆、精练、整理和净洗加工，纺织印染的废水治理以及服装的成衣加工等方面都已有所应用。
已开发并应用于染整业的生物酶制剂品种有淀粉酶、纤维素酶、果胶酶、蛋白酶、木聚糖酶、过氧化氢酶、漆酶、葡萄糖氧化酶等。
生物酶在棉织物印染中的应用已渉及如下领域：
1.1 酶法退浆
淀粉酶用于去除淀粉浆料。优点是只对淀粉起作用，而不损伤棉纤维及其混纺织物。淀粉酶能在30
开发方向：聚乙烯醇浆料的去除酶。
1.2 生物精练
棉精练的目的是去除果胶质、腊质、蛋白质等非纤维素杂质，以提高棉的吸湿性，有利于后道的漂白和印染加工。传统的棉精练是在高温和烧碱的作用下完成的，但处理后需要用大量的酸中和及大量的水清洗，因此对棉的损伤较大，且能耗高、污染严重。而生物酶精练利用酶的专一性，能有效分解和去除伴生杂质，不会损伤到纤维，而且对环境、操作人员及设备均无害。
用于棉精练的生物酶有果胶酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等。其中果胶的去除是重点，生物精练酶以果胶酶为主，它可以单独或与其它酶共同发挥作用，降解果胶大分子，使其从纤维表面溶解到水中。碱性果胶裂解酶通过破坏棉纤维细胞壁的果胶结构，促进了蜡脂质的去除，使棉织物达到染色所需吸湿性，同时避免了织物强力的下降。
发展方向：①去除棉籽壳的酶制剂
②开发耐碱、耐双氧水的酶制剂，使生物酶可以与碱、双氧水同浴。
1.3 酶法漂白
棉织物的漂白通常采用过氧化氢在高温强碱的条件下进行，在达到预计白度的同时，织物的强度也受到不同程度的损失。为此，一些在温和条件下实现漂白的酶法工艺得到了发展，如葡萄糖氧化酶、脂肪氧化酶，结合过氧化氢低温活化剂的运用以实现中温漂白等。但由于操作较复杂、工艺控制要求高等原因，这类技术仍不能与传统漂白工艺相竞争。
1.4 除氧酶
利用过氧化氢酶分解漂浴中剩余的过氧化氢，是至今为止发现的最为高效的生物酶催化反应。除氧酶的使用大大降低了漂洗工艺中的用水量，保证了染色的安全性，缩短了工艺时间，因此成为最普遍应用的生物技术之一。
1.5 生物抛光
使用纤维素酶对纤维素织物进行处理以去除表面毛羽，降低纺织品在使用过程中的起毛起球，是传统化学品无法取代的一项新技术。继最初开发的传统酸性纤维素酶外，单组分中性纤维素酶用于生物抛光，以降低织物强力和重量的损失并最大限度地避免色布颜色损失，已成为业界关注的热点。
1.6 多种工艺的整合
棉织物加工业的发展趋势之一是将多段工艺进行整合，以缩短工艺时间，提高产率。因此将多种相互兼容的酶制剂复配实现多种工艺的整合也成为生物酶的发展趋势之一。目前已商业化的整合工艺包括：同步退浆及精练、同步除氧及抛光、同步退浆精练及去除矿物质、同步精练及抛光等。
生物酶在我国有着广阔的发展空间。自然界蕴藏着巨大的微生物资源。我国幅员辽阔，地域广大，微生物资源十分丰富，我们应该充分利用这种优势，大力开发具有特殊生物催化功能的并具有自主知识产权的新酶种，例如，角质酶、PVA降解酶、碱性果胶酶、合成纤维改性酶等，以增强我国酶制剂产业的国际竞争能力，促进酶制剂产品结构调整。
国外纺织用生物酶的主要研究和生产厂家集中在丹麦的Novo
Nordisk（诺和诺德）和美国的Genencor（杰能科）两大公司。国内目前推出的酶制剂大都是在生物酶的基础上，加入各种助剂进行复配，但也有部分酶制剂是由国内产、学、研单位协作共同研发并拥有自主知识产权的新产品。以销售额计，我国目前100家酶制剂企业生产的产品，仅占世界酶制剂销售额的5%，而国外20多家大企业酶制剂销售额占世界市场份额的95%以上。
2 低温前处理助剂及发展方向
在传统的棉布印染加工中，需
2.1 棉织物低温练漂助剂
针织布传统氧漂需要使用较强的化学助剂，在高温及高pH条件下进行，产品质量会出现一定程度的下降，如强力变低、手感变差等，并且能耗高，容易产生折皱问题，废水排放COD值高，随着人们环境问题和可持续发展的的关注，更新一代的低温练漂方式已成为国内外研发的热点。
国内不少公司在开发针织布低温练漂工艺，包含纯果胶酶精练型、活化酶精练型和双氧水活化型三个不同的解决方案。相对传统练漂工艺，低温练漂降低了反应温度，减少了能源消耗，降低了污染排放，并且解决了常规工艺中的折痕、强力损失大、织物损耗高等问题，该工艺也可用于筒子纱或绞纱练漂，能提高纱线手感，减少织造中的断头率，下面分别作简单介绍：
过去认为棉煮练主要是去除棉蜡以提高渗透性，但研究发现用四氯化碳萃取后棉织物依然没有毛效，而将果胶质萃取后毛效大幅提高，因此证明果胶酶、半纤维素酶、脂肪酶等可对去除果胶质起辅助作用。最早如诺维信公司的
再如德美精练酶DM-8654，本身是特殊蛋白质，不含任何生物毒性，很容易生物降解，污水BOD/COD值低，处理负担轻，其精练条件温和，在50~
但果胶酶不能去除棉纤维中的色素和棉籽壳，不能提高纤维白度，所以仅适用于纱质较好的棉纤维染中深色，如果该工艺中由于精练酶和纤维素酶同时使用，不仅节省了1~2道水，而且纤维素酶的蚀毛作用使得纱线变细，捻度一定程度上降低，有助于棉籽壳的洗除。
发展方向：
① 发耐碱耐双氧水的酶制剂，其中含有耐碱耐双氧水的特种复合酶（包括有利去除棉籽壳的酶），并与双氧水低温促进剂复合，在
② 生物酶与环保溶剂复合，利用溶剂的萃取与生物酶的作用，提高前处理效果。
如宁波市鄞州华科纺织助剂有限公司的HK-189，生物酶和环保溶剂相复合，用于棉类制品：60-75℃χ40-60min——不排液（或排一半或全排）——进入染色。节能节水，缩短工艺，每吨布可节约成本200元，按每月染纯棉深色300-500吨计算，每年节约成本100余万元。前处理每缸布至少节约工艺时间1.5h，提高生产效率10%以上。
汉科精化开发出环保节能预处理剂（棉织物）HD 668，运用高科技纳米技术，环保节能型优良产品,其工作原理是完全区别于传统的煮漂产生毛效，通过毛效渗透使染料进入纤维素纤维，上染得色。该产品原理是通过载体将染料直接进入纤维素纤维中，使染料和纤维结合从而着色。在织物染中、深色时,可不经过煮练漂白,加入该产品只需在常温
尽管生物酶低温精练工艺有较好的练漂效果和环保优势，但仍存在做浅鲜色时白度不够、工艺复杂的问题，所以又进一步开发出了应用工艺更为简便、应用范围更为广泛的双氧水活化型低温练漂工艺。
为使双氧水能在较低温度下分解，使棉纤维上的色素产生氧化分解，为了提高双氧水的有效利用率，国外已陆续开发了几代“氧漂活化剂”，其中在洗涤剂行业已经得到广泛应用，国内也在开发低温精练助剂。
如烟台源明化工有限公司的低温前处理剂SuLandClean YM（净素蓝），主要应用于针织全棉或涤棉的前处理过程。 实现真正意义的80
如德美公司的双氧水活化剂DM-1430，用于降低常规工艺的练漂温度，有利于提高练漂白度，缩短工艺时间。煮漂白度达到常规工艺水平（70~72），毛效相对略低，综合水、电、蒸汽、助剂成本与常规工艺相当，但织物顶破强力较常规工艺高8~10%，布损降低1~1.5%，且解决了该厂由来已久的折痕问题，形成较好的经济效益。
针织布或纱线浸渍法工艺为：精练剂DM-1335：1~
宁波市鄞州华科纺织助剂有限公司也有类似产品：
HK-187低温练漂助剂为单组分产品，低温(
HK
从工厂应用情况来看，低温练漂工艺不仅可以应用于纯棉纤维制品，也可用于人造棉、腈纶、羊毛类混纺类织物，常规高温工艺对此类纤维损伤很大，而降低温度及碱度后可有效减少此类情况的发生，提升了产品质量，这为低温练漂工艺的推广又提供了一个新的方向。
发展方向：
① 一步降低处理温度，必须开发低温促进剂及低温下综合效果优秀的表面活性剂，努力进一步降低练漂温度（最好在30
②工艺要进一步优化，在长车上使用低温练漂助剂时，在蒸箱中容易发生滴水现象，克服这个现象，对于推广低温练漂意义重大。如果工艺实现50-60℃×40-90min，氧漂蒸箱基本不需要蒸汽，一个蒸箱平均每小时可以节约0.7-1.5吨蒸汽，按每月25个生产天数计算，可节省蒸汽成本8-12万元， 采用低温氧漂工艺可以完全杜绝氧漂破洞的产生。
3 特色前处理助剂
3.1 棉织物无碱、无双氧水前处理助剂
在染整厂,操作人员在前处理加双氧水及各种助剂过程中时常会有误差，助剂越多，产生误差的可能性越大，任何一种助剂的误差都会造成白度的缸差，继而会造成染色时的色差等疵病，因此，染整厂要求尽可能减少助剂的品种，来避免因助剂加入误差造成疵病。
无碱、无双氧水前处理助剂HK-2088有效克服加双氧水误差造成的白度、色光差异现象，克服操作者加助剂误差造成的缸差。使用时不必添加烧碱、双氧水、精炼剂、氧漂稳定剂、螯合分散剂等化学助剂。不仅可以去除棉籽壳，其毛效也非常好。漂白后不必除氧，直接冷水洗便可进行染色，而且省却中和工序，水洗后直接用于染色，节约成本。适用于棉、涤棉等织物、纱线及散纤维等的一次性前处理。效果好，失重少，手感好。
对所染色面料的颜色深浅、艳丽程度，应用工艺有所不同： 1）黑色/藏青等深色：2088用量在1.5
又如：上海金堂轻纺新材料科技有限公司的卜公茶皂素，工艺： 卜公茶皂素 4
3.2 全棉或涤棉高支高密染色织物的前处理助剂
全棉或涤棉高支高密染色织物的前处理是一难题，毛效、白度、破洞等问题不断出现，必须有专门的助剂配套使用。
如烟台源明化工有限公司的，Atoersol
YC（艾陀尔素）670，为三组分产品。使用时一般
实现无碱生物酶短流程前处理，节能降耗，处理后的各项性能指标完全达到和超过传统工艺水平，并且可以大幅度降低COD的排放指标。针对目前企业高织高密坯布大量存在的“蜡斑”情况，该产品可以彻底去除“蜡斑”，无需在高温焙烘时使用除蜡剂一类产品。白度指标可以达到80-85%，毛效指标达到10
该助剂还建议用于麻类织物的前处理。
3.3 浆斑防止剂
前处理中的浆料除不净，会造成浆斑等疵病，所以要把职务上的浆料除净。艳丽精HK
3.4 质量较差的坯布前处理助剂
棉织物中有一些质量比较差的坯布，含杂量高，而且会含有比较多的金属离子甚至铁锈等，在前处理中毛效提不高、破洞易产生，所以对助剂的要求更高。
① 特种防破洞剂: 织物练漂如有破洞产生，一般的防止方法是加入螯合分散剂，但效果不尽人意，但如宁波华科纺织助剂公司的HK-102FG破洞防止剂，加入到长车练漂浴中，能有效防止破洞产生。
② 蜡染布练漂助剂: 一般用于蜡染的坯布的质量比较差一些，所以助剂选用也要更慎重，要求处理后的织物纤维损伤轻，失重少，要达到蜡染的要求。
烟台源明化工有限公司冷堆王HL-998主要用于蜡染坯布的前处理过程, 应用于蜡染坯布一步法冷堆短流程工艺，是一种非常前沿的助剂。印染厂家原来是两道工序，烧毛后水洗，然后是60-70分钟的汽蒸，采用998后，烧毛后直接轧工作液，打卷室温冷堆20-24小时，然后水洗即可达到厂家要求的各种指标。这样不仅给厂家节约成本，也大幅度降低蒸汽消耗。（具体布种及处方例：C 24×24/72×60蜡染面料，冷堆处方：
3.5 不产生硅垢的前处理助剂（非硅前处理助剂）
前处理助剂产生“硅垢”，是目前比较难克服的一大难题，原因基本上在助剂中的硅酸盐类物质，加上防止硅垢的措施不到位，大多数厂家被“垢”所困扰。
烟台源明化工有限公司的非硅净棉素DX-1099，原料上不采用硅酸盐类物质，采用全新结构的“非硅”类物质，彻底解决了含硅产品很多缺点的同时，从根本上克服“硅垢”的产生，防止了由于“硅垢”产生对纤维的擦伤，解决了清理“硅垢”对设备的损伤，延长了设备的使用寿命，实现了长久的连续生产，也降低了工人的劳动强度。而且产品中不含氧化剂类物质，并具有极高螯合金属离子的能力，故可以避免前处理出现“破洞”的情况。同时，由于产品乳化能力优异，所以能有效的去除坯布上的“蜡丝”或“蜡斑”。
4 前处理与染色一浴助剂
4.1 涤棉织物前处理与涤纶碱性染色一浴助剂
国内有不少助剂厂有这类助剂，如宁波市鄞州华科纺织助剂有限公司HK-2009（商品名：涤染爽），涤棉混纺针织物采用新式练漂与涤纶碱性染色工艺可进一步省略染前漂底工序，实现棉/涤织物练漂与涤纶碱性染色一浴，节省水、电、汽和药剂费用。
涤染爽具有强力匀染分散作用，可以克服前处理不良造成的染斑等疵点，可免去T/C、T/R前处理后的酸洗工序，更适合于前处理与染色一浴一步法染色。
碱性染色，染色后的织物比传统酸性条件下染色的色光鲜艳，染液的分散性和匀染性更佳，染浴PH值稳定，不受染色水量影响，缸差小，放样成功率高，成品对色率高。
涤染爽能稳定保持整个染色过程中染浴的PH值在9左右（PH计检测），有效防止和去除染色过程中易产生的涤纶低聚物，防止和去除率可达90%以上，避免涤纶低聚物引起的白粉、染斑和色点现象。
碱性染色，可以有效缩短保温时间、减少染后还原清洗，并能减少设备清缸次数，提高设备利用率，并节省水、电、汽等能源成本。
做碱性染色，可减少染色前和染色后的水洗工序。
碱性染色时不需加入浴中柔软防皱剂也可避免织物擦伤，并且碱性染色比酸性条件下染色后织物手感柔软、滑爽，染色后易于清洗，节省用水。
4.2 化纤织物前处理与染色一步工艺助剂
将前处理与染色合一的一步法，可缩短印染生产周期，减少用水量，大大降低印染成本，深受印染工作者的欢迎．要实施前处理与染色合一，需要依靠助剂．由于化纤只含有油剂，所以针织物前处理与染色合一相对是容易的，但机织物含有浆料，实现前处理与染色合一相对较难，这方面的助剂值得开发。
4.3 棉针织物前处理与活性染料染色一浴一步工艺助剂
将棉针织物前处理与活性染料染色合一的一步法是比较困难的，保证白度又要保证色光，难度很大。
宁波市鄞州华科纺织助剂有限公司的HK-1236（染煮效），实现前处理与活性染料染色一浴，染煮效HK-1236纤维素纤维及其混纺织物的煮练漂白染色一浴法助剂，包含了除双氧水之外的所有必须的精炼、漂白、染色用的染料保护剂、精炼渗透剂、固色剂、稳定剂、螯合剂、匀染剂、促染剂等。实现煮练、漂白、染色一浴法进行，不仅保证色光稳定，而且匀染性、色牢度很好。使用实例：HK-1236 染煮效：2
5 结 语
练漂助剂，关乎染整产品质量和技术进步，而且与印染行业的节能减排密切相关，助剂企业要注重开发新技术和新产品，不断进行技术改造，推进印染业的技术进步和节能减排，纺织助剂企业与印染企业一起，以节能减排求生存，以高新技术求发展，加强品牌建设，加速产品结构调整和升级换代，推动企业由数量粗放型向质量效益型转变，深化自主创新，提高企业的核心竞争力，共同发展，共同进步。