茶皂素退、煮、漂一浴法前处理剂的应用
卜竹起 郑凤奎 狄建平 吴东来 朱建华 上海洁润丝新材料股份有限公司
原载: 上海印染新技术交流研讨会论文集（2009年度）；81-83
稿件来源：sh9-81
【摘要】：针对棉梭织物染整前处理工艺中，存在着处理工艺复杂、浪费水、电、蒸汽现象严重，成本过高、使用大量烧碱、双氧水不能保证纤维强度要求等问题，提供一种在不改变原有设备的条件下，不使用烧碱，不使用或少量使用双氧水和辅助助剂，即可达到退浆、精练、漂白的前处理技术要求，实现低成本、环保化来完成染色前处理的生产目的。
【关键词】茶皂素；前处理；无碱；无双氧水；低成本；节能减排
前 言：
在我国纺织品染整传统工艺中，其织物染整前处理的过程包括退浆、精练、漂白三道工序，分别
①工作量大，工序复杂，作业时间长；②设备利用率不高，需要使用大量的烧碱、双氧水及各种化学助剂；③耗能大，废水排放成碱性，有臭味，环境污染严重。目前这种工艺在染整工业中至今仍在普遍使用。
近年来，精炼酶等较先进的前处理工艺的应用，使这一现象得到缓解，但由于这类较先进的前处理剂，都要使用大量的双氧水配合，使用不当易发生氧化破洞。另外，因退浆力度不够，还要使用烧碱退浆才能达到染色要求，使这类前处理剂仅局限于在织物精炼工序，而在退浆和漂白工艺中还要使用烧碱和双氧水，没有实现真正意义上的一浴法前处理，因此，该精炼酶类前处理工艺及产品，至今尚未得到广泛应用。
一、茶皂素简介：
茶皂素又名茶皂甙，是由茶树种子中提取出来的一类醣甙化合物，是一种性能优异的天然表面活性剂，可用作织物的洗涤及染色前处理，快速除去油脂、腊质及杂质，减少色浆用量，增加得色率，对纤维不腐蚀、不损伤，不会产生缩绒，同时可增加织物精炼白度、使坯布的退浆、精炼、漂白在同一设备，同一处理液，同一工艺中完成、在无需添加烧碱、双氧水和少量使用辅助助剂的情况下，实现了生态环保化一浴法前处理。
茶皂素，不是强碱，不是强氧化剂，不含APEO(烷基酚聚氧乙烯醚)等任何有害的化学元素，使用时不必再添加烧碱、双氧水，即可满足印染前处理的各项技术要求，效果极为明显，并且可以处理棉、混纺类几乎所有面料。在不改变原设备的情况下，以直接加入的简单方式，实现了印染行业退浆、精练、漂白一次性完成的环保化作业。此产品应用技术成熟，配方稳定，原材料充足，能够满足染厂的使用需求。
二、茶皂素的应用和成本：
应用茶皂素，可利用原设备，将强碱蒸煮和漂白工艺合为一道工序，并且用茶皂素替代烧碱和双氧水，在其它工艺条件均不变的情况下，达到原传统工艺的前处理技术指标，这样使工艺操作更为简便，质量更加得以有效控制，生产操作时可减少使用3-5只轧液槽，一只R或L汽蒸箱，使工艺流程大大缩短，仅此一项，每天可节省蒸汽50吨/24h；节省用电500度；节约用水500吨，相当于每天节省人民币10000元以上(按月生产200万米计)，效益相当可观。
- 82 -
三、烧碱、精炼酶、茶皂素工艺及成本对比：工艺对比：
表1
|
项目 |
烧碱工艺 |
精炼酶工艺 |
茶皂素工艺 |
||||||
|
薄 |
中 |
厚 |
薄 |
中 |
厚 |
薄 |
中 |
厚 |
|
|
烧 碱(g/l) |
40 |
50 |
60 |
35 |
45 |
55 |
/ |
/ |
/ |
|
精炼酶(g/l) |
/ |
/ |
/ |
25 |
30 |
40 |
/ |
/ |
/ |
|
茶皂素(g/l) |
/ |
/ |
/ |
/ |
/ |
/ |
40 |
60 |
80 |
|
精炼剂KA(g/l) |
4 |
5 |
8 |
3 |
4 |
4 |
/ |
/ |
/ |
|
渗透剂JFC(g/l) |
4 |
5 |
8 |
5 |
6 |
6 |
2 |
4 |
4 |
|
水玻璃(g/l) |
10 |
10 |
10 |
8 |
8 |
8 |
/ |
/ |
/ |
|
双氧水(g/l) |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
/ |
/ |
/ |
|
稳定剂(g/l) |
3 |
4 |
6 |
3 |
4 |
5 |
2 |
4 |
4 |
|
络合剂(g/l) |
2 |
3 |
5 |
2 |
3 |
4 |
/ |
/ |
/ |
|
鏊合剂(g/l) |
2 |
3 |
5 |
3 |
4 |
5 |
/ |
/ |
/ |
|
去油剂(g/l) |
2 |
3 |
5 |
1 |
1 |
1 |
/ |
/ |
/ |
|
除腊剂(g/l) |
2 |
3 |
5 |
/ |
/ |
/ |
/ |
/ |
/ |
|
毛 效(cm/30min) |
12 |
10 |
10 |
12 |
10 |
9 |
12 |
11 |
10 |
|
白度（W10） |
80 |
75 |
75 |
80 |
75 |
75 |
80 |
75 |
75 |
|
每升料可开布数量米) |
4.0 |
2.5 |
2 |
4.0 |
2.5 |
2 |
4.0 |
2.5 |
2 |
|
料成本对比(元/升) |
0.15 |
0.18 |
0.19 |
0.11 |
0.15 |
0.17 |
0.07 |
0.8 |
0.10 |
|
坯布处理成本(元/米) |
0.04 |
0.07 |
0.09 |
0.03 |
0.06 |
0.08 |
0.02 |
0.04 |
0.06 |
从表1的对比可以看出，茶皂素工艺对烧碱及精炼酶工艺有明显的优势，不但实现了无碱、无双氧水工艺，简化了工艺流程，提高了织物的白度和毛效，还可直接降低生产成本，另外，由于应用茶皂素前处理，不必再添加烧碱、双氧水和少量使用辅助助剂，可有效保护纤维，减少了纤维损伤，织物中不含有APEO（烷基酚聚氧乙烯醚）等任何有害的化学元素，实现了纺织品生态环保化安全生产。
四、应用案例1：
无碱、无双氧水一浴法工艺：面料品种：各类棉梭织物及绦棉织物
棉
20*20/60*60 C 45*45/133*100 C; 201*21/108*58 C 32/2*16/94*48 C; 10*10*66*40 C
涤棉
T/C 65：35 80：20 60：40
使用设备：联合煮漂机；氧漂机
工艺配方：茶皂素40-80g/L
稳定剂4g/L
渗透剂4g/L
工艺流程：二格轧液槽多浸二轧茶皂素工作液，轧液温度：室温→汽蒸105℃(30→60min)→5-6格热水洗(85-90℃-)→烘干→落布。
工艺对比：表2
|
对比 |
白度 |
强力(N)T/W |
毛效 |
工艺时间(min) |
节省时间(min) |
|
|
烧碱工艺 |
72.15 |
660 |
285 |
12 |
95 |
|
|
茶皂素处理剂 |
73.21 |
715 |
290 |
13 |
45 |
50 |
五、应用案例2：
无碱、少量双氧水一浴法工艺：
面料品种：棉梭织物
20*20/60*60 C 45*45/133*100 C
201*21/108*58 C
使用设备：联合煮漂机；氧漂机
工艺配方：茶皂素处理剂40-60g/L
双氧水5g/L
稳定剂4g/L
渗透剂4g/L
工艺流程：二格轧液槽多浸二轧茶皂素工作液，轧液温度：室温→汽蒸105℃(30-60min)→5-6格热水洗(85-90℃-)→烘干→落布。
工艺对比：表3
|
对比 |
白度 |
强力(N)T/W |
毛效 |
工艺时间(min) |
节省时间(min) |
|
|
烧碱工艺 |
72.15 |
660 |
280 |
12 |
95 |
|
|
茶皂素工艺 |
74 |
690 |
280 |
13 |
30 |
65 |
六、应用案例3：
淡碱堆置、茶皂素精炼漂白两步法工艺：
结合染厂的实际情况，采用淡碱堆置、茶皂
素精炼漂白两步法工艺，可进一步明显降低生产
成本，两步法工艺流程如下：
两格轧液槽轧淡碱( 丝光废碱40-50g/L)打卷堆放12-24 h，4-5格90-95℃热水洗→浸轧茶皂素工作液；二格轧液槽多浸二轧：室温(汽蒸105℃-30-45min)→4-5格热水洗→烘干→落布。
工艺配方：
茶皂素
40-60 g/L
H2O2 5 g/L
精炼剂
4 g/L
稳定剂
4 g/L
工艺对比：表4
|
对比 |
白度 |
强力(N)T/W |
毛效 |
工艺时间(min) |
节省时间(min) |
|
|
烧碱工艺 |
72.15 |
660 |
280 |
12 |
95 |
|
|
茶皂素工艺 |
76 |
690 |
280 |
13 |
30 |
65 |
工艺过程中的几点注意事项：
1、工作液轧余率尽可能大；
2、汽蒸温度要102-105℃度；
3、工作液制备要有搅拌机、防止沉淀，必要时用温水化料。
七、结论：
与烧碱的前处理工艺相比，茶皂素的突出优点是：
1、减少了烧碱、双氧水和化学助剂的用量，废水低碱排放；
2、明显缩短工艺流程，节水、节电、节约蒸汽、节省时间；
3、有效保护织物，减少了纤维损伤，提高了织物强度；
4、工艺简单，方便操作，随着茶皂素用量的增加，工艺流程会更短；
5、废水容易处理，降低废水处理费用。
6、改善了生产环境，实现了染整前处理清洁化生产。