节能减排前处理和染色新工艺及助剂
张 庆 上海市纺织科学研究院
原载: 上海印染新技术交流研讨会论文集（2009年度）；89-92
稿件来源：sh9-89
一、前言
节能减排是染整工业目前面临的严重问题，关系到行业的生存和可持续发展。近年来，污水末端治理技术、中水回用技术和热能回收技术已经在行业内得到逐步推广并获得了良好的效果，然而，节能减排的根本是在于加工工艺的改革，采用低碱或无碱、节约加工用水、减少能耗的工艺才能从源头上做到节能减排，减轻末端治理负担。
本文述及的节能减排前处理和染色新工艺是指基于纺织品性质和加工设备的要求，通过整合生物酶和化学品研究的成果，为达到节能减排的目的，革新传统的纺织品的染整加工工艺而得到的新技术，我们称之为纺织品的生化染整技术。
二、助剂的品种和简介
柯林泰100
用于梭织物的连续前处理工艺，适合于连续汽蒸工艺。
柯林泰200
用于梭织物的冷堆，不需要复漂即可有很好的白度与毛效。
柯林泰600
适合于针织物的漂白。
柯林泰800
适合于筒纱、绞纱、散纤维的漂白，一剂完成，不需要另加双氧水。
冷堆酶LTA
用于冷堆工艺，可以退浆、精炼。
DE301 与酶共用，可在60℃下去除织物上油剂，有极好的乳化、渗透能力。
复合酶TX121
具备除氧、抛光功能，并可与活性染料同浴染色，减少水洗，缩短加工时间。固色碱剂DS101 代替纯碱对活性染料进行固色，并容易洗除，减少水洗次数。
酸性皂洗剂YA27 具备中和、皂洗功能，可以减少水洗次数。
复合酶TX311
具备精炼、乳化功能，用于练染同浴的深色染色工艺。
三、新的染整工艺介绍
3.1 梭织物的生化染整工艺
3.1.1 全棉梭织物的冷堆/汽蒸染整工艺药品
复合冷堆酶LTA 上海市纺织科学研究院;柯琳泰 100T 上海市纺织科学研究院
工艺
（1）冷堆
复合退浆酶 1克/升
烧毛——浸軋工作液——打卷后于60°C堆置6小时
（2）汽蒸
柯琳泰100T
16克/升
双氧水（100%）
8克/升
退卷——浸軋冷水——浸軋工作液——汽蒸100°C *1小时——热水洗——烘干——出布
织物处理效果举例
|
织物种类 |
白度 |
毛效（cm/30min） |
|
1212, |
81 |
10 |
|
2020, 6060 |
81 |
10 |
|
2121, 6058 |
81 |
10 |
|
3030, 6868 |
81 |
10 |
|
4040,5656 |
81 |
10 |
3.1.2 棉梭织物的纯冷堆工艺
现有的冷堆工艺一般都需要附带一个短蒸工艺才能获得毛效, 以下的纯冷堆工艺省略了这一步，进一步降低了能耗。
药品
柯林泰100
DE301
工艺
柯林泰100
35克/升
DE301 4克/升
催化剂
4克/升
100%双氧水 15克/升
浸轧工作液——打卷冷堆22小时——热水洗——烘干
织物处理效果举例
24/2 × 28/2 70 × 54 全棉方格布
毛效:
9厘米/30分钟
白度:
76
3.2 棉/氨抛光染色针织物的生化染整工艺
棉/氨抛光染色针织物是较难加工的针织产品，主要是布面发黄，工序长，色光及抛光效果控制复杂，加工耗时。运用生化染整工艺，不仅可以有效减少加工工序，缩短加工时间，降低能耗和用水量，而且大大降低加工成本。
药品
柯琳泰
600N 上海市纺织科学研究院
复合酶
TX121 上海市纺织科学研究院
固色碱剂
DS101 上海市纺织科学研究院
酸性皂洗剂 YA27 上海市纺织科学研究院
工艺
生化染整工艺与工厂原工艺比较
|
|
原厂工艺 |
生化染整工艺 |
|
总时间（分钟） |
275 |
175 |
|
耗水（吨） |
50 |
15 |
|
耗电（度） |
114.58 |
72.92 |
|
折合标准煤(公斤) |
125 |
82.14 |
3.3 棉混纺织物的炼染一浴生化染整工艺
涤棉织物是最受消费者欢迎的纺织面料之一，具有价格低廉、吸湿性好、保型性好的优点。但是，由于含有不同组分，染色过程较为繁琐，传统的染色加工必须包含棉组分前处理、涤染色、棉染色三个流程，不仅费时，而且耗能大、效率低、质量控制的工艺点多，产品质量不易控制。
通过将复合酶TX311与其他化学制剂共同作用，可以创新一种高效节能的涤棉炼染同浴新工艺，缩短了工艺流程，达到了节能减排、提高加工效率和质量的目的。
面料
涤棉针织面料
药剂
复合酶
TX311 上海市纺织科学研究院
冰醋酸、高温匀染剂BOF、无泡皂洗剂、无醛
固色剂、分散深蓝、中温型活性染料
工艺流程
TX311×40℃×30min→HAC 0.5g/l 、分散染料x%、BOF运转10min→升温到130℃保温40 min→降温还原清洗→染棉→皂洗→固色→柔软→脱水烘干→定型
处理后织物成品品质
* 色差 与传统工艺相近 ≥3.5级；
* 固色率 与传统工艺相当活性染料 ≥70%（根据染料种类而定）；
* 耐洗色牢度 与传统工艺相当 ≥3级；
* 耐摩擦色牢度 与传统工艺相当 ≥2.5级；
* 日晒牢度 与传统工艺相当 ≥3级；
* 不含23中致癌芳香胺；
* 甲醛≤25ppm；
* PH＝4.5～7.5；
* 缩水率：经向、纬向≤4.5%
3.4 全棉深色织物的生化染整工艺
当客户不要求棉籽壳完全去除或棉籽壳的
存在并不影响织物发色效果时，如全棉织物染深
色，运用生化染整工艺将大大节约成本，具有特
别明显的节能减排效果。
药品
TX31 上海市纺织科学研究院
YA-27 上海市纺织科学研究院
渗透剂 上海市纺织科学研究院
工艺
生化染整工艺与原厂的前处理工艺的消耗对比
3.5 筒纱、纤维、织物的免双氧水漂白工艺
药品
柯林泰800
工艺
柯林泰800
3-5%（OWF）
加入工作液后，在100℃下处理1小时后，热水洗一次后，即可染色。
应用举例
40S针织汗布
白度：65
毛效：4厘米/5分钟
3.6 苎麻脱胶工业的生化处理技术
传统的苎麻脱胶需要使用大量的酸和烧碱，
不仅操作繁琐复杂，而且产生大量的高碱废水，
环保存在问题，苎麻纤维的损伤也很大。而生化
处理技术明显具有以下优势：
◆ 节约成本：简化工艺，缩短脱胶工时近50％，节约大量水、电、蒸汽与污水处理成本
◆ 操作简单：利用工厂原有的设备即可生产品质精良的精干麻，操作简便，重现性好；
◆ 品质稳定：均一的酶分解效果辅之以萃取、打纤、漂白等机械和化学手段，使纤维残胶率低、强力保持好，制成率与可纺性大幅度提升；
◆ 清洁环保：大幅度降低了强酸、强碱等化学品的使用，同时节约大量清洗用水，降低污水处理负担；
4.5.1 药品
Tx311 上海市纺织科学研究院
4.5.2 工艺
4.5.3 生化处理技术与常规工艺的对比
4.5.4 生化处理技术与常规工艺的成品品质对比
能耗成本：
|
项目名称 |
单位 |
常规工艺 |
酶工艺 |
|
水 |
吨 |
103 |
52 |
|
电 |
度 |
/ |
/ |
|
蒸汽 |
m3 |
15.96 |
7.98 |
|
高温煮练时间 |
小时 |
5小时/锅 |
3小时/锅 |
|
能耗成本 |
元 |
1925 |
964 |
助剂成本：
|
助剂名称 |
单位 |
常规工艺 |
酶工艺 |
|
H2SO4 |
g/L |
5 |
|
|
NaOH |
g/L |
16 |
8 |
|
Na2SIO3 |
g/L |
4 |
3 |
|
脱胶剂 |
g/L |
2 |
|
|
NaCLO |
g/L |
1 |
1 |
|
生物酶 |
g/L |
|
1 |
|
CP-2 |
g/L |
|
2 |
|
助剂成本 |
元 |
922 |
1200 |
脱胶工序主要指标：
|
测试项目 |
单位 |
检测结果 |
|
|
|
|
常规工艺 |
酶工艺 |
|
纤维支数 |
Nm |
1750 |
1710 |
|
残胶率 |
% |
2.8 |
1.25 |
|
含油率 |
% |
0.85 |
1.0 |
|
束纤强力 |
g/L |
4.3 |
4.7 |
|
外观手感 |
手感较柔软 |
松散、柔软 |
|
|
脱胶制成率 |
% |
60 |
61.5 |
梳纺工序主要指标：
|
测试项目 |
单位 |
常规工艺 |
酶工艺 |
|
麻条硬条率 |
% |
0.45 |
0.55 |
|
麻条麻粒 |
粒/g |
10 |
9 |
|
头纤梳成率 |
% |
42 |
43.5 |
|
精梳梳成率 |
% |
95.0 |
95.5 |
|
精梳麻条硬条率 |
% |
0.18 |
0.25 |
|
精梳麻条麻粒 |
粒/g |
1.8 |
1.5 |
|
精梳麻条短纤率 |
% |
3.5 |
3.0 |
|
细纱重量不匀率 |
% |
1.96 |
2.20 |
|
重量偏差 |
% |
-0.24 |
-0.53 |
|
细纱强力不匀率 |
% |
6.50 |
5.31 |
|
品质指标 |
|
1520 |
1610 |
|
细纱大节 |
个/800米 |
0 |
1.0 |
|
细纱小节 |
个/800米 |
6 |
2 |
|
细纱麻粒 |
粒/400米 |
28 |
20 |
|
细纱条干评分 |
|
80 |
80 |
|
纱评等评级 |
|
上等一级 |
上等一级 |
|
细纱外观 |
|
毛羽长、较多 |
毛羽短、较少 |
4.5.5 两种脱胶工艺污水排放指标比较
|
排放项目 |
常规工艺 |
酶工艺 |
降比％ |
|
pH值 |
8.64 |
8.38 |
－ |
|
悬浮物 |
105 |
78.5 |
25% |
|
COD |
7661 |
2270 |
70% |
|
BOD |
2988 |
1095 |
63% |
|
氨氮 |
44 |
24 |
45% |
|
色度 |
435 |
90 |
80% |
注：本指标根据工厂大生产各工序排液随机取样、检测后计算平均值所得，而脱胶厂的实际排污，是脱胶工序＋打纤＋漂酸洗用水的混合。
5.结论
生化染整技术是运用现代生物技术对传统染整工艺的革新，它吸收了现代生物科技的最新成果，并与现代染整技术紧密结合，取长补短，互相融合，形成了一套具有独到之处的染整清洁生产工艺，并为实践证明时有效可行成熟的。
生化染整技术可以有效缩短加工时间，节约水、电、能耗，减少污染，降低加工成本。
生化染整工艺适合棉及其混纺织物的加工，可以提高加工成品的
品质，简化加工工艺，提高工作效率。
生化染整工艺有待于进一步推广、完善，同时也需要业内的支持和理解。
致谢:本文的完成得到了业内许多专家和有经验技术人员的大力支持，在此恕不一一列举，谨表示感谢。