棉及涤棉织物一浴低温连续练漂工艺

棉及涤棉织物一浴低温连续练漂工艺

0间歇式冷堆练漂工艺的技术进步根据印染行业“十二五”计划，2015年印染行业单位工业总产值的能源消耗比2010年减少20%，水产量比2010年减少30%，主要污染物的排放比2010年减少10%。因此,印染行业当前面临非常严峻的节能减排形势,必须进行技术创新,研发短流程、低温、低碱、低排放的节能减排新工艺。现行常规间歇式冷堆练漂的工艺流程如下:浸轧碱氧助剂工作液,打卷(2000～3000m)→保温堆置(转速4～6r/min,16～24h)→轧碱短蒸(3～5min,100℃)→六格蒸洗(80～85℃)→烘干工艺处方/(g·L-1)烧碱48～50双氧水18～20水玻璃18精练剂10渗透剂2上述工艺中,各种助剂总用量达98～100g/L,蒸汽用量1.5t/h,堆置时间长达16～24h,烧碱用量高达48～50g/L,且不连续。现行常规连续汽蒸练漂工艺:1连续1浴在低温下练习1.1轧堆洗、练漂工艺检测采用本公司自主研发的室温练漂剂,并对传统的设备进行改造,配置新型的高给液装置和配料系统及检测系统,经过(1)轧→堆→洗→轧→蒸→洗;(2)轧→堆→轧→蒸→洗;(3)轧→堆→蒸→洗;(4)轧→堆→洗→轧→堆→洗;(5)轧→堆→洗等五种工艺流程的试验,发现棉织物经(5)号工艺轧→堆→洗的低温一浴一步连续练漂处理,效果良好。工艺流程室温干进布→高给液浸轧练漂工作液(带液率100%)→室温连续堆置(35～40℃,网带箱堆置75～90min)→七格蒸洗箱热洗(前三格60～65℃,后四格90～95℃)→烘干1.2工艺原理1.2.1双氧水漂液的双键作用双氧水与烧碱组成的溶液对聚乙烯醇(PVA)浆料具有良好的退浆作用,双氧水使PVA氧化、降解,促使其相对分子质量降低,减小了黏度,并提高了溶解度,再经充分水洗,即可达到退浆的目的。双氧水是一种强氧化剂,它不仅有漂白作用,而且对棉纤维有去除杂质的明显效果。在实际生产中,双氧水会发生有效分解和无效分解。有效分解是指对双氧水进行有控制的分解,使对漂白有贡献的HO2-,最大限度地与色素中的双键发生作用,产生消色。在漂白过程中,H2O2受碱的作用不断释放HO2-,HO2-又不断与色素作用,从而达到漂白的目的。无效分解则是指双氧水失控分解,或温度过高或pH值过高,使双氧水分解速率过快,短时内分解大量对纤维有损伤的HO2·、HO·等自由基和O2等物质,而对色素的漂白还没完成,双氧水已消耗殆尽。所以,应尽量控制好工艺条件,以获得良好的漂白效果。双氧水漂液的pH值对织物的白度和强力等有很大的影响(见图1～4)。图1中,当pH值在3～13.5范围,织物白度在83%～87%之间变动,说明此时H2O2漂液具有漂白作用。当pH值在3～9,织物白度随pH值的增大而提高,至pH值在9～11,白度达到最佳水平。若进一步提高pH值,织物白度反而有下降趋势。图2中,从织物强力来看,pH值介于3～10之间强力最好,变化不大;当pH值大于10或小于3时,织物强力明显降低。图3中,漂液pH值在3～6的范围内,虽织物强力尚可,但聚合度却较低,说明纤维受到损伤。H2O2漂液在酸性到弱碱性较稳定,分解率较低;而在碱性较强的条件下,分解率较高,特别是pH值在10以上更为明显。当pH值很低时,几乎无漂白作用。综合织物白度、强力、纤维聚合度和H2O2的分解率等多种因素,考虑实际生产中要加入一定量的稳定剂等因素,漂液pH值在10.5～11较为理想。1.2.2双氧水漂酶剂为了保护棉纤维的强力和达到练漂的最佳效果,将练漂液的pH值控制在10.5～11之间;同时加入新型活化剂1,5-二乙酰-2,4-二羰基六氢-1,3,5-三嗪(DADHTC7H9N3O4),使双氧水能在较低温度下进行分解,同时达到退浆、降解果胶等纤维素共生物的作用;练漂剂中加入高效渗透剂,以最短的时间使工作液渗透到织物内部;为防止重金属离子使双氧水局部剧烈分解,加入氧漂稳定剂;为了防止冷堆练漂经常出现的蜡丝疵点,练漂剂中还加入了溶蜡剂,以保证无蜡丝且手感柔软,从而实现了低温练漂。1.3工艺与处方1.3.1快速精炼药对精炼效果的影响(1)品种29.5tex×36.9tex,504根/10cm×236根/10cm纯棉坯布(2)wo见表1表1中,快速练漂剂最佳用量为9.8～10g/L时,练漂效果最好。1.3.2碱性燃烧对游泳效果的影响从表2可以看出,烧碱用量为10～12g/L,练漂效果较好。1.3.3最佳用量的确定从表3可以看出,双氧水用量越大,白度越好;双氧水最佳用量24.75g/L,不能低于17.90g/L。优化的练漂工作液处方/(g·L-1):双氧水20～25烧碱10～15快速练漂剂8～101.4透芯浸轧系统图5采用LMH022-180煮漂联合机改装的棉织物一浴低温连续练漂工艺流程和设备示意。织物在进MHX983练漂汽蒸箱前,先经过高温液装置XLP655透芯浸轧;织物堆置采用的MHX983练漂汽蒸箱系原生产线配置,无需加热;如前所述,七格蒸洗箱热洗,前三格温度较低,以防布面残留双氧水遇热剧热分解而损伤织物,后四格温度较高。2退浆率、强力、毛效比及去除率测定结果见表1经测试,新工艺半制品各项物理指标均达到后序工艺要求,织物退浆率、强力、毛效和白度均与常规工艺指标相近,棉籽壳去除干净。新工艺半制品的染色性能良好,与传统工艺的半制品无差异,且手感蓬松柔软(表4)。3新工艺练漂液污水ph值降至7.8一条生产线按年产6750t布计,与常规冷堆工艺相比:新工艺化学品总量由100g/L降到32.5g/L,全年可减少排放455.62t。其中烧碱由49g/L减少到11g/L,全年减少烧碱排放256.5t(合97.47万元);污水pH值由12降到7～8,符合排污标准;COD总量降低60%以上。冷堆时间由12～24h减少到75～90min,由间歇生产变成连续式生产,提高了效率。由于新工艺练漂液中不使用水玻璃,而采用促进剂代替,避免了水玻璃对设备的沾污;布面手感柔软,减少了柔软剂的用量;污水COD降低,污水处理负荷减少。与常规退煮、漂二段工艺比,新工艺用蒸汽从2.925t/h降为1.21t/h,全年减少蒸汽用量11576.25t,合计173.644万元;用电量可以减少18.36万kWh,合11.016万元;用水减少8.3362万t,合25.008万元;年节支总费用248万元。污水pH值由12降至7～8;COD由16000mg/L降到10000mg/L,COD总量降低60%以上。4工艺经济效益分析(1)在现有常规连续氧漂生产线上,采用自主研发的具有高效分散、乳化、渗透等性能的快速低温练漂助剂,实现了棉织物的高效低温连续一浴一步法退煮漂工艺。较之常规冷堆工艺,该新技术堆置时间从12～24h减少为75～90min,提高了生产效率。(2)新工艺节能减排效果明显,较之常规两步法汽蒸工艺,耗汽、耗水和化学品用量均减少50%以上,耗电量减少40%以上,练漂污水的pH值则由12降至7～8,COD总量降低60%以上。(3)该工艺路线设计合理,设备单元组成紧凑,品种适应性强,其半制品质量满足后续染色工艺的要求,工艺成熟稳定,已投入工业化批量生产,经济效益及社会效益显著。(1)退浆(轧碱80～85℃,烧碱8～12g/L,精练剂1～2g/L)→网带汽蒸100～102℃,45～90min→两格热水洗85～90℃);(2)煮练(烧碱40～60g/L,精练剂6～8g/L,螯合分散剂1～2