高效短流程前处理.doc

从工艺本身来看含有三个环节，即浸轧反应（冷堆法或汽蒸法）洗涤，从反应机理来划分，可分为：轧堆 热处理洗涤三个阶段。为保证前处理高效短流程新工艺达到高效率、高质量，必须突出“高、热、净”三方面。即浸轧工作液要吃足吸透，带液量要高，以保证被加工织物上有充足的反应物质；在轧堆后，洗涤前要有一个热处理过程，以保证堆置后织物上大量残存的助剂充分发挥作用（这是提高毛效的关键之一）；洗涤过程要充分，以保证从织物上处理下来的杂质去净。为保证“高、热、净”，合理设计工作液的组成，适当提高双氧水和烧碱的浓度，优选适合于新工艺的渗透剂、助练剂、稳定剂是必要的，而设备的改进和提高也非常重要。近年来，国内外前处理高效短流程设备的研制上获得了较大的进展，出现了多种适用于前处理高效短流程工艺加工的设备，现将主要装置介绍如下：（一）给液装置目前，高效短流程设备大多采取高给液和透芯给液措施，尤其是透芯给液效果较好。它主要有轧辊加压法、真空成压法、蒸汽加热驱赶空气法，其中真空加压法效果较好。如德国Kusters公司的FlexNiP高给液装置，德国Goller公司的PiPSat装置，德国MenZel公司的Optimax高给液装置，我国河北印染机械厂生产的JLMA411160320型汽蒸除气浸渍机等。（二）汽蒸设备汽蒸设备要求预热时间特别长，较大的带液量，如日本和歌山的HICELLENT前处理高效汽蒸设备，德国Kiosters公司的FlexNip高效给液装置配套的高效汽蒸设备。（三）水洗设备水洗设备的重点是抓住如何降低能源消耗，提高水洗效率，主要形式有：1高效水洗机国外各公司开发的高效水洗设备基本上都采用直导辊的曲形穿布路线，上导辊主动并加压，保证织物无张力、无折皱运行和分格低水位逐格倒流。也有不采用曲形穿布路线的，上下导辊间距少于1000mm和采用Tax、Tractor低湿辊，箱体采用密封形式的过滤装置；同时上排导辊加橡胶压辊后，可防止污液从液槽前格带到后格，使格中洗液的浓度梯度增大，从而提高洗涤效果。如瑞士Benninger公司研制的BENEXTRAC高效水洗机。2强力水洗机近年来，国内外出现了最新设计的水洗设备冲洗机。它是二组狭缝串联形成“门”字形状，在狭缝行程上布置数组水刀式的喷射口，蒸汽和循环热水在狭缝中喷射撞击，形成强烈的紊流，织物通过由两道墙板组成的100温度和高紊流狭缝中，被无数次穿透洗涤，在数秒内便可获得良好的洗涤效果。如瑞士BENNINGET公司研制的BENINJECTA冲洗机，张家港第一印染机械厂研制的MH583A强力冲洗机。 随着2005年纺织品出口配额取消，必然会增加新的绿色堡垒，加之印染行业是耗能大户，能源紧张是困扰企业的又一大难题。因此，前处理工艺必然向环保、节能、节水方向发展：低碱前处理，如采用高效精练剂加工工艺；生物酶前处理，如应用果胶酶、煮练酶、蛋白酶、淀粉酶、过氧化酶与各种类别的酶精练工艺；低温前处理，如冷轧堆前处理工艺；高效短流程前处理，如一步法处理工艺；“绿色”精练剂和助剂的前处理，如过氧化氢漂白或精练的“无氯漂白”工艺；无水或非水前处理，如极小浴比或泡沫浴精练工艺。过氧乙酸用于TC织物短流程前处理的研究 2010年09月10日 16:35:40印染在线 【大 中 小】2011（第二届）大宗商品交易市场发展论坛生意社-大宗商品数据商生意社：大宗商品现货与期货价格对比表生意社：大宗商品现货与电子盘价格对比表 刘刚，杨文芳高能耗、高排污似乎成了印染加工产业的代名词，在能源日渐紧缺，环保呼声日益高涨的当今，势必成为产业持续发展的重要影响因素，可喜的是，业内人士已经对此予以高度重视，研究开发了许多新工艺、新染料、新助剂，使印染生产局面不断得到改善。短流程前处理以低能耗、高效率的优势，在印染产业中被迅速推广。本论文拟以环保型氧化剂一过氧乙酸为主剂，对其应用于T/C织物的短流程前处理工艺进行探讨。1理论依据过氧乙酸是一种有机弱酸，具有有机酸和过氧化物的一般性质，其氧化电位(0.986V)高于H202(0.812V)与亚氯酸钠(1.073V)相近，因此，从理论上分析，过氧乙酸对杂质的氧化破坏能力较H202更具优势。从H202已有成熟的工艺用于棉、涤棉织物氧化退浆的事实，可以推断，过氧乙酸具有对PvA和淀粉浆料氧化降解的能力：过氧乙酸对棉纤维具有很好的漂白作用，己在国内外刊物上有许多报道。关于过氧乙酸的漂白机理，一种观点认为：在酸性条件下释放新生态的氧，在中性或碱性条件下释放过氢氧根OOH-起漂白作用：另一种观点认为：过氧乙酸分解出的过氧羟基自由基HOO起漂白作用。无论何种观点，过氧乙酸对织物的漂白作用，是依靠氧化反应破坏色素共轭体系而完成的：过氧乙酸能与含氮、含氧有机化合物、芳香族化合物、脂肪烃及脂肪酸发生反应，因此，棉纤维上的果胶质、含氮物质、蜡状物质、棉籽壳可以在过氧乙酸的氧化作用下部分或全部转变为可溶性的化合物去除；灰份的主要成分为无机盐类，可以在水洗、酸洗中去除；高效煮练剂作为精练助剂，对棉纤维上的伴生物和涤纤维的纺丝油剂有很好的乳化作用，有助于去除杂质。2实验部分2.1主要实验仪器、设备YG065电子强度机(莱洲电子仪器厂)，WSDDatacolor3890测色仪(美国)，毛细效应测试仪(山东纺科院)。2.2实验材料涤棉混纺机织坯布Pj=460根/10cmPw=300根/10cm，原坯布白度：64.5，混纺比65/35。2.3实验药品1：1复合型过氧乙酸(16%，天津产)，纯碱，NaOH，焦磷酸钠(均为C.P)，高效煮练剂MRN，高效渗透剂CWA(均为工业品)。2.4技术指标测试方法白度测试：D65/100，Hunter系统；毛细管效应的测定：FZ/T01071-1999；皂洗牢度：GB/T3921.31997；强度测试：GB/T392 11997；摩擦牢度：GB/T61511997；耐热压色牢度：GB/T6152一1997；失重率的测定：精确称取织物重量W1，置于105110烘箱中，烘1h，迅速取出织物，放入干燥器中(硅胶烘过并冷却至室温)，保持2h，精确称取重量W2计算样品的回潮率A。将实验样品精确称重W1*，进行前处理并烘干，再于105110下烘1h，按上述方法保持至室温，用分析天平精确称取重量W2*计笪样品的失重率。2.5实验内容基本实验工艺处方：过氧乙酸(g/L)4焦磷酸钠(g/L)2精练齐UMRN(g/L)1渗透剂CWA(g/L)1基本工艺条件：6060min浴比1：30pH=7(NaOH调节)。2.5.1pH值选择pH=2.5，3.3，4，5，6，7，8，9，10，12；2.5.2过氧乙酸浓度(g/L)选择C=1，2，3，4，5，6，7，8，9，12，15；2.5.3时间(min)选择t=30，60，90,120,150,180,240,360；2.5.4温度()选择T=30，40，50，60，70，80，90；2.5.5优选最佳前处理工艺根据单一因素对前处理效果的影响，对pH值，浓度，时间，温度四个因素，分别取四个水平以确定最佳前处理工艺(取L16(45)正交实验表)。3.5.6对比实验将最佳工艺与传统的碱-氧一浴法工艺进行对比，考察两种工艺下处理的织物效果。3实验结果与分析3.1pH值对过氧乙酸短流程前处理效果的影响图1、2、3表明，T/C织物在pH值为8左右时白度最好，pH值增加或减小，白度均呈逐步下降趋势；而两种织物在毛效和失重率指标上，受pH值的影响有所不同：前处理加工的目的是去除经纱上的浆料，去除纤维素伴生物及纺丝油剂，故加工后会带来一定的失重，T/C织物的失重率随着溶液pH值的增加逐渐增加。织物经纬强度保持率较高。3.2过氧乙酸浓度对短流程前处理效果的影响研究过氧乙酸浓度对短流程前处理效果的影响，对工业化生产中控制成本与保证加工质量有着重要的意义。图4、5、6表明：T/C织物的白度随着浓度的增加而递增，当浓度大7：5g/L时，白度值不在明显增加；涤棉织物的毛效、失重随着过氧乙酸浓度的提高，均呈递微弱的增加趋势。织物的强力保持率没有明显的受到浓度变化影响，综上讨论：T/C织物前处理浓度应大于4g/L为宜。3.3温度对短流程前处理效果的影响温度对化学反应速度的影响是比较显著的，过氧乙酸对杂质的去除能力会随着温度的升高而变化，选择一个合适的温度既可提高前处理的效果又可降低能耗。如图7、8、9，织物的白度、毛效、失重率指标都随着温度的升高而逐步提高，温度高于50已具有足够的白度，高于60可获得较好的毛效、失重。断裂强度值变化较小，说明温度变化对织物强度影响不明显。合适的前处理温度以大于60为宜。3.4工艺时间对过氧乙酸短流程前处理效果的影响任何一个化学反应都需要一定的作用时间，研究时间对过氧乙酸短流程前处理效果的影响，对节约能源和提高生产效率有着积极的意义。由图10、11、12可看出要获得较好的白度、毛效和失重指标，涤棉织物的处理时间应大于120min。3.5正交实验法优选最佳工艺依据上述各因素对前处理效果影响的讨论，按L16(45)安排正交实验，因素水平确定如表1。表2为T/C织物正交设计实验结果。表3为正交实验结果分析。表1正交实验因素水平表2 T/C织物正交设计实验结果表3正交实验结果分析根据对正交实验的因素分析确定最佳工艺组合为A2B1C4D3。通过对实验结果进行计算和分析得出，过氧乙酸短流程对涤棉织物前处理的最佳工艺如下：过氧乙酸(g/L)7焦磷酸钠(g/L)2渗透剂CWA(g/L)1.5精练剂MRN(g/L)1.5pH=8温度80时间150min3.6对比实验将优选出的最佳工艺与传统工艺进行对比实验，实验结果见表4。表4最佳工艺与传统工艺对比注：T/C织物H2028g/L，NaOH7g/L，Na2Si033g/L，精练剂MRNl.5g/L，渗透剂CWAl.5g/L，902.5h1：30过氧乙酸用于T/C织物短流程前处理，半成品质量能够满足后续染整加工要求。其白度、强度保持率指标