棉织物的低温前处理与耐久碳六三防整理应用探讨

棉织物的低温前处理与耐久碳六三防整理应用探讨王友明1魏文丽1侯立山1杨晓琳2（1.河北宁纺集团，河北宁晋，055550）（2.广州联庄科技有限公司，广州，510663）摘要：本文分析了低温精练剂ZJ-CH58对纯棉及其混纺织物煮漂的具体工艺，介绍了德科纳米Texnology®FCB060碳六拒水拒油剂的基本性状并结合实践具体分析了影响拒水拒油效果的因素。结果表明：使用低温精炼剂ZJ-CH58做前处理，实现了清洁生产，节能效果明显，半制品达到了染色要求；德科纳米Texnology®FCB060拒水拒油剂适合棉、锦等织物的高防油整理，对布面残留的电解质、染色载体等物质不敏感，耐水洗达到20次以上，具有较高的性价比。关键词：德科纳米低温精练剂拒水拒油耐水洗0.前言前处理是染整的基础工序，长期以来前处理都采用传统的退煮漂工艺。练漂的关键是半制品要匀、透、净(毛效≥8cm/30min、白度≥75%、退浆率≥6级)。近几年印染行业遇到了前所未有的能源、水、排污等问题，出现成本急剧上升，渴望采用节能减排的新工艺。而随着人们生活水平的提高和工作节奏的加快，对于服装防护功能的要求越来越高，并因其优良的性能正越来越受到人们的关注和喜爱。本文结合生产实际,就低温精炼剂ZJ-CH58和德科纳米Texnology®FCB060碳六拒水拒油剂的具体工艺予以分析介绍。1试验部分1.1织物、药品与仪器织物26s棉，2×2拉架罗纹坯布，16×12108×5643/44纱卡,16×166×12843/44灯芯绒11条药品精炼剂ZJ-CH58（庄杰化工），渗透剂ZJ-C302（庄杰化工），H2O2分析纯（西陇化工），烧碱分析纯（西陇化工），德科纳米Texnology®FCB060碳六拒水拒油剂（广州联庄科技），除油剂ZJ-CH48A（庄杰化工），除油剂DA（亨斯迈公司），德科纳米Texnology®XFF交联剂（广州联庄科技），增效剂FCZ-013（广州联庄科技）仪器威莱尔AS常温小样机，ZLQZR991-180汽蒸染色机，ZLMD991热风拉幅宽型机，LMA451B预缩机，MONFONGS-328热风拉幅宽型机1.2染整工艺1.2.1精练剂ZJ-CH58针织前处理工艺浴比1：10，40℃入染，以2℃/min的速率升温至80℃，保温60min后再以3℃/min的速率降温到60℃出缸，充分水洗，过酸、80℃以下烘干待评。工艺曲线：图-1精练剂CH-58低温工艺曲线图1.2.2针织传统前处理工艺图-2传统前处理工艺曲线图1.2.3精练剂ZJ-CH58连续煮漂工艺1酶退浆→热水洗→冷水洗→浸轧精练剂、氧工作液(2轧余率≥90%)→3汽蒸(温度100-102℃，时间60min）→4热水洗→冷水洗→烘干。1.2.4传统连续煮漂工艺酶退浆（退浆酶6g/L、室温、PH6-7、渗透剂5g/L）→冷水洗→热水洗→浸轧煮练液（55℃,带液70%-80%）→汽蒸（60min、102℃）→90℃热水洗→80℃热水洗→浸轧漂白液→汽蒸（40min、102℃）→热水洗→冷水洗→烘干。1.3性能测试白度：按GB/T8424.2-2001《纺织品色牢度试验相对白度的仪器评定方法》测定。试样折叠8层，用Datacolor650型电脑测色仪测4次，取平均值。毛效：将试样剪成25cm×4cm布条，在恒温恒湿箱（温度20℃、湿度65%）内平衡2h，在距离一端1cm处划横线，置于毛效测试仪上，记录30min内水沿织物上升的高度，如果液面参差不齐，取最低值。拒水：依据AATCC22-2000进行测试。抗水/乙醇：依据AATCC193-2004进行测试。拒油：依据AATCC118-2001进行测试。水洗方法：参考AATCC-135进行测试2结果与讨论2.1.1精练剂ZJ-CH58针织前处理试验处方：表-1精练剂ZJ-CH58针织前处理试验处方○1○2○3○4○5○6编码助剂ZJ-CH58222222C30212/1//NaOH1/2/1/H2O2666666表-2精练剂ZJ-CH58针织前处理试验结果○1○2○3○4○5○6白度(%)77.473.877.47377.972.5毛效（cm/30min）113101110试验结论：当练漂液中添加的烧碱量为1g/l时，处理后织物的白度为77%以上、30min毛效为10cm以上，完全可以满足后续染色的要求，故大生产时可以参考按ZJ-CH58精炼剂2g/l,烧碱1g/l,双氧水6g/l进行。2.1.2精练剂ZJ-CH58与传统针织前处理成本对比表-3ZJ-CH58与传统工艺成本对比分析表工艺名称传统前处理工艺ZJ-CH58低温前处理工艺工艺处方传统工艺烧碱（99%）3g/l3.8元/Kg精练剂工艺ZJ-CH582g/l10元/Kg双氧水（27.5%）6g/l1.9元/Kg烧碱1g/l3.8元/Kg渗透剂1g/l7元/Kg双氧水（27.5%）6g/l1.9元/Kg98℃×60min80℃×60min助剂成本298元/吨布352元/吨布耗时118分钟89分钟耗水（5）多一道降温水耗水（8）68.8度/吨布51.9度/吨布耗蒸汽2201632公斤/吨布1200公斤/吨布综合成本712.8657.52精练效果对比白度77%77.9%编码项目毛效13cm11cm结果与分析：⑴处理后的棉针织物毛效为11.2cm/30min以上、白度为77%以上、强力损伤＜5%，与传统氧漂煮练工艺的效果相当，并且漂白后不必除氧从而省去了传统工艺中的中和工序，水洗后可以直接染色，经工厂大生产试验染色的匀染性很好，同时大大节约能耗；⑵ZL-CH58总成本比传统工艺低出55.28元/吨，省时间约为29min，煮布后手感比传统工艺要软，后整理可适当减少柔软剂用量，且布面不会造成折痕，另外空压机耗电量可省25%左右。2.2.1精练剂ZJ-CH58与传统连续煮漂工艺表-4精练剂CH-58与传统工艺前处理处理效果对比灯芯绒纱卡传统工艺精练剂工艺传统工艺精练剂工艺拉力/NJ7576277141089W12531179511596撕力/NJ18.4251614.4W21.623.213.621.6瞬时毛效/sec2.52.53530min毛效/cm17121410备注：试验织物16*12108*56纱卡，12*1664*12811条从上述检测结果可知：两种工艺的瞬时毛效基本相当，使用精练剂煮漂的30分钟稍次于传统工艺，但差别不大，完全能够满足后续染色的工艺要求。2.2.2加工成本对比（1）助剂成本对比表-5精练剂CH-58与传统工艺处方及成本对比传统工艺精练剂工艺工段处方（g/L）单价（元/kg）处方（g/L）单价（元/kg）煮练精练剂：1010精练剂：309.83鳌合分散剂：55.5双氧水：130.9液碱：550.5合计成本0.153漂白液碱：30.5水玻璃：61.15鳌合分散剂：55.5精练剂：1010稳定剂：22.3双氧水：5.50.9合计成本0.096总成本0.2490.3075由上表可知：传统工艺每缸料的成本是372元，精练剂工艺每缸料的成本是461元。精练剂工艺成本高于传统工艺89元。（2）耗能成本对比表表-6精练剂CH-58与传统工艺蒸汽消耗对比传统工艺煮练酶工艺煮练气蒸60min气蒸60min漂白气蒸40min由上表可知：应用精练剂工艺可以节约40%的蒸汽。织物的厚薄不同，对蒸汽的消耗量也不同，一般传统工艺每万米消耗蒸汽5.6吨，蒸汽的价格为175元/吨，则使用ZJ-CH58精练剂每万米蒸汽可节约成本329元。（3）综合成本：精练剂CH-58连续煮漂比传统工艺每万米节约240元。2.2.3精练剂ZJ-CH58用于连续煮漂的注意事项⑴对于厚重织物或含浆较重的织物，需要预先用生物酶进行退浆，以减少后道加工的负担，取得较好的前处理效果；⑵浸轧酶氧工作液时尽可能保证较高的轧余率，有条件的要选用高给液设备。生产实践表明，轧余率对前处理效果的影响比较明显；⑶汽蒸时，首先要保证汽蒸温度，最低汽蒸温度不能低于98℃，汽蒸温度低于98℃处理后织物的毛效和白度就会下降甚至达不到染色工艺的的要求；其次是在正式气蒸之前尽量保证1min以上的预蒸，这样不但有利于提高煮漂效果还能有效防止堆置印的产生；⑷汽蒸之后的第一个水洗槽温度一定要保证在95℃，生产实践表明水洗温度越高对浆料和杂质的去处越彻底；同时保证在水洗槽中含有4g/L的纯碱、1g/L的螯合分散剂、2-4g/L的精练剂，这样更有利于净洗、去杂。2.3染色2.3.1纤维的分类纤维按大类分，可以分为阴性纤维和两性纤维。阴性纤维主要以棉和涤纶为代表：虽然棉属于纤维素纤维，但由于被漂白和空气氧化会产生羟基；涤纶是由邻苯二甲酸和乙二醇制造而成的，同样包含羟基。这些纤维在水中时带电荷。两性纤维包括羊毛、蚕丝和尼龙等。这些纤维因为既带有酸性基团（羟基），又带有碱性基团（氨基），所以随着PH值的变化，纤维表面的电荷也会发生变化。如下图-3所示。图-3各种纤维的Zeta电位和PH值的关系-100-80-60-40-2002034567891011PHzeta电位(mv)CottonNylonPolyester下面将对拒水拒油剂乳液的表面电位（zeta电位）和拒水拒油剂性能之间的关系进行说明。比如说棉：因为棉纤维的zeta电位呈负电荷，当防水剂粒子呈阳离子性时，会通过离子吸附产生均匀吸收（在处理液中），在纤维表面形成均一的薄膜，从而产生高性能的拒水拒油效果。正是由于这样，在纺织品后整理加工中一般都使用阳离子型的拒水拒油剂。表-7不同离子型的防水剂粒子对纤维的附着性和防水性（棉）阳离子性非离子性阴离子性拒水拒油剂的zeta电位+40mV-13mV-35mV拒水/拒油性100/50/00/0布料的含氟量/mass%0.280.270.23另外，尼龙虽然是两性纤维，但是不同的前处理会对尼龙织物的zeta电位和防水效果有所影响（详见表-8）表-8布料的zeta电位和防水效果PH:4.0PH:5.1PH:7.0zeta电位/mV防水/分zeta电位/mV防水/分zeta电位/mV防水/分绿色+970-880-35100墨水+770-1480-48100咖啡-29100-36100-46100红色-27100-56100-641002.3.2染色残留助剂的去除我们在对客户提供的精纺毛织物和动车专用座套色织化纤布进行拒水拒油整理时发现,这两种织物的拒油效果很差。经分析实验如下：羊毛上有很多油脂，在纺纱及织造过程中又会添加和毛油以消除静电等不利因素，羊毛本身独特的鳞片结构会对去除这些杂质增加很大的困难。动车座套色织化纤布，其经向是涤纶纱纬向是尼龙纱，共有四种不同颜色：深蓝色、浅蓝色、浅灰色、大红色，颜色越深的部分拒油效果越差，这是在染色时加入的环保载体影响所致。去除这些杂质必须选择乳化性能很好的除油剂，如庄杰化工自主生产的ZJ-CH48A除油剂、亨斯迈公司生产的DA除油剂等。这些除油剂在使用时处理浴的温度一定要达到90℃以上，否则对于深色织物上残留的油脂或载体去除不净。精纺毛面料在除油时用ZJ-CH48A3g/L、纯碱1g/L，按不同温度处理20min后做的防油测试。表-9温度对防油效果的影响85℃×20min90℃×20min防油/级初始66干洗1次45干洗2次34干洗3次2-33-4备注：试验条件为Texnology®FCB06040g/L、FCZ-01310g/L，165℃×2.5min焙烘从表-9可以看出，在同一个除油配方下温度的不同也会对除油效果造成很大的影响，直至影响最终的拒水拒油效果。这一点在大生产中一定要引起足够的注意。2.3.3布面PH值的控制布面PH值对拒水拒油效果的影响，如下表所示。表-10布面pH值对拒水拒油整理效果的影响整理液pH值4.255.045.766.788.139.58水洗前拒水性AATCC193666665AATCC2290+10010090+9080拒油性AATCC11866665420次水洗拒水性AATCC193666654AATCC227070