茶皂素在含棉织物气流染色前处理中的应用9-53
傅继树 浙江怡创印染有限公司
原载：第九届全国染整前处理学术讨论会论文集；419-422
引 言
含棉织物气流染色生产有时会遇到一些困难，主要是一些敏感色容易出现不均匀、色条等问题，究其原因，发现与工艺流程和所用设备有较大的关系，当这些含棉织物的前处理工艺采用染缸方式生产，而且采用气流染色机做前处理时，在生产翠绿、翠兰、咖啡等敏感色时，往往容易出问题，是前处理不均匀造成的后续染色不均匀，通过采用茶皂素代替碱氧煮漂前处理工艺后，不但较好改善了原有染色不均匀问题，而且具有降低能耗，减少排放，节约成本的效果，在此简要介绍，仅供参考。
1 原工艺存在的问题
棉织物及含棉织物在常规染色设备中进行加工时，由于浴比较大，在1：10左右，织物能较好地浸泡在处理液中，所以处理较为均匀，染各种颜色不容易出现色花。随着节能减排要求的提高，采用气流染色机的工厂在逐渐多起来，气流染色浴比小，1：3-4，所以具有很好的节能减排效果，但是由于浴比小，处理液在喷嘴处是以水雾的状态喷射到绳状织物上，然后织物又基本以绳状堆置在特氟隆轨道上，处理过程织物非浸泡在水中，有些织物前处理的均匀性会有影响，棉织物前处理时煮练的不均匀会导致染色的不均匀，所以在生产敏感色时易暴露出来，出现轻微的色条、色不均匀。要解决这一问题就是要减轻处理液对棉纤维的作用强度和影响，既达到煮练的目的，又提高棉织物煮练的均匀性，从而染敏感色也能达到质量要求。
2 茶皂素替代碱氧工艺的试验
茶皂素在棉织物前处理中的应用己较成功，因而在气流染色机处理含棉织物前处理中，选用茶皂素替代原来的碱氧练漂工艺，期望改善前处理的均匀性。为了对生产织物的适用性进行论证，首先对茶皂素代替液碱双氧水练漂工艺进行对比试验，见表1
表1 茶皂素代替液碱双氧水练漂工艺试验
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1 |
2 |
3 |
4 |
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30%液碱（g/l） |
8 |
/ |
/ |
/ |
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27%双氧水（g/l） |
10 |
/ |
/ |
/ |
|
精练剂（g/l） |
3 |
/ |
/ |
/ |
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双氧水稳定剂（g/l） |
3 |
/ |
/ |
/ |
|
茶皂素%（owf） |
/ |
3 |
5 |
7 |
|
分散液%（owf） |
/ |
0.03 |
0.05 |
0.07 |
|
保温温度（℃） |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
保温时间（分） |
40 |
40 |
40 |
40 |
|
CIE白度 |
73 |
68 |
71 |
73 |
|
毛 效（cm/30min） |
9.5 |
8.5 |
9.2 |
9.4 |
从化验室试验结果得出茶皂素工艺可以代替液碱双氧水的练漂，这是由于所用的茶皂素助剂并非是单独的茶皂素成份，其实含有能起到煮练与漂白作用的过碳酸钠，助剂中含有适中的碱性，使练漂过程既能达到煮练的效果，又比较温和，分散液是高浓度表面活性剂，可以促进处理效果，特别是提高毛效有明显效果。
对茶皂素工艺的主要工艺条件温度与时间进行了试验，温度对练漂效果有很大的影响，当处理温度从
3 新老工艺对比
3.1 工艺对比
在取得化验室试验可行和优化工艺的基础上，对气流染色机生产含棉织物前处理，用茶皂素工艺替代原来的液碱双氧水工艺进行应用，取得了预期效果，新老生产工艺对比见表2
表2 液碱双氧水煮漂与茶皂素工艺对比
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老工艺 |
茶皂素工艺 |
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浅色产品 |
深色产品 |
浅色产品 |
深色产品 |
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|
30%液减 |
10 |
10 |
/ |
/ |
|
27%双氧水 |
13 |
10-12 |
/ |
/ |
|
双氧水稳定剂 |
2-3 |
2-3 |
/ |
/ |
|
精练剂 |
3-4 |
3-4 |
/ |
/ |
|
茶皂素%（owf） |
/ |
/ |
3.5 |
2.5 |
|
分散剂%（owf） |
/ |
/ |
0.05 |
0.05 |
|
保温温度（℃） |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
保温时间（分） |
40 |
35 |
40 |
35 |
|
前处理生产时间（分） |
75 |
70 |
55 |
55 |
生产浅色产品时，棉籽壳去除要充分，所以茶皂素的用量要多些。
3.2 质量对比
碱氧练漂前处理与茶皂素前处理产品质量对比见表3
表3 产品质量对比
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老工艺 |
茶皂素工艺 |
|
|
浅色产品 |
深色产品 |
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染色效果 |
敏感色匀染性差些 |
达到老工艺效果， 敏感色匀染性有提高 |
达到老工艺效果， 敏感色匀染性有提高 |
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皂洗色牢度 |
为参比标准 |
与老工艺相同 |
与老工艺相同 |
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耐摩擦色牢度 |
为参比标准 |
与老工艺相同 |
与老工艺相同 |
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断裂强力 |
为参比标准 |
略有提高1-3% |
略有提高2-4% |
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失重率 |
4-6% |
3-4% |
2-3% |
茶皂素工艺能达到原碱氧煮练工艺，染色品色牢度相同，而断裂强力还有提高，失重减少。
3.3 能耗对比
碱氧煮漂工艺与茶皂素工艺的能耗成本对比见表4
表4 能耗成本对比 （每缸织物重量
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老工艺 |
茶皂素工艺 |
|
|
浅色产品 |
深色产品 |
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蒸汽 |
为参比标准 |
相同 |
相同 |
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电 |
为参比标准 |
减少15度 |
减少12度 |
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水 |
为参比标准 |
减少0.8吨/缸 |
减少0.7吨/缸 |
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生产时间 |
为参比标准 |
减少20分钟/缸 |
减少15分钟/缸 |
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返工率 |
10-15% |
2-4% |
2% |
从生产配方成本比较茶皂素工艺配方成本与原来的碱氧煮漂工艺差不多，有时略高10%，但从能耗比较还是茶皂素工艺低，并且可以缩短生产时间，主要是原来煮漂后织物带碱量高，要充分洗干净才可染色，特别是对涤棉织物，应用茶皂素工艺水洗方便快捷，减少了用水，缩短了时间，用电也减少。所以综合比较茶皂素工艺具有经济效益。
3.4 废水COD对比
液碱双氧水煮漂工艺废水CODcr较高，通常在1500-2200mg/l之间，而采用茶皂素煮漂工艺废水CODcr通常在600-850mg/l，废水COD浓度明显下降，这是由于茶皂素工艺碱性下降，处理过程纤维的溶落减少，COD下降，具有减排效益。
4 结束语
气流染色浴比小，节能减排效果好，得到了越来越多的印染企业应用，但是在生产含棉织物的敏感色染色中易出现色条、色不均匀等问题，主要是绳状织物通过气流喷嘴时的前处理碱氧溶液不均匀，易造成前处理的不均匀，在染敏感色时易暴露出染色的不均匀。采用茶皂素代替液减双氧水的煮练前处理工艺，减轻了前处理的不均匀性，从而使气流染色机生产含棉织物敏感色产品的质量得到了提高，减少了回修率，而且采用茶皂素工艺生产时间缩短，用电量下降，废水COD浓度下降，废水排放量减少，具有节能减排的效果，是一种值得应用的工艺。
参考文献：
［1］刘瑞宁 刘阳 崔淑玲 茶皂素在棉织物前处理中的作用机理及应用工艺探讨. 第十届全国印染行业新材料、新技术、新工艺、新产品技术文流会论文集，2011.4：169-174
［2］李进堂 卜竹起