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Optasize—Optasteam 前處理工藝

集萃印花網(wǎng) 2009-01-10 00:00:00

【集萃網(wǎng)觀察】對于紡織品加工者來說，客戶的高要求以及坯布質(zhì)量的不斷變化是一個永久的挑戰(zhàn)。在一批加工中，盡管坯布質(zhì)量差別很大，但仍將織物視為相同的質(zhì)量來處理。而且，加工者必須在上述條件下，以及在即時化生產(chǎn)和具有競爭性的前提下，滿足客戶對質(zhì)量的要求�？紤]到這些因素，由德國司馬化學(xué)有限公司(ZSCHIMMER ＆SCHWARZ)開發(fā)的前處理工藝OPTASIZE和OPTASTEAM，是量身定做且經(jīng)濟化的理想工藝配方，而且該工藝能輕松地適應(yīng)各種生產(chǎn)條件。

l 連續(xù)前處理工藝

機織物連續(xù)前處理工藝的一般步驟為：酶退漿，堿精練，過氧化氫漂白，絲光處理(即堿處理)。

1．1 酶退漿

通常以冷軋堆工藝，或軋蒸工藝，在帶燒毛處理裝置和／或浸軋設(shè)備的聯(lián)合機中進行。

1．2 過氧化氫漂白

該工序通常在軋蒸或冷軋堆設(shè)備中進行。一般情況下，這一過程分兩個步驟：

步驟1 堿精練，用于水解棉中的天然雜質(zhì)，如蠟質(zhì)、果膠及棉籽殼，以及除去催化劑(鐵)和堿土金屬。最常用的設(shè)備是聯(lián)合汽蒸機或穿布排列緊密的短汽蒸裝置。

步驟2 根據(jù)織物的吸收能力、白度、以及后續(xù)的使用要求，進行過氧化氫漂白。印花用織物的脫礦質(zhì)處理效果，其洗液的電導(dǎo)應(yīng)小于45。

加工設(shè)備可采用滯留時間15～30 min的組合式汽蒸機或輥床汽蒸機，以及滯留時間20～120 min的J形箱或液下處理設(shè)備。

對于高給液(或最大軋液率)連續(xù)軋蒸的現(xiàn)代浸軋系統(tǒng)，可省去堿精練工序。堿精練步驟只在有特殊要求的時候使用。

最大軋液率表示織物上漂白液達到最大量。如果高給液使用量達到干織物重量的150％時，化學(xué)品的初始濃度要低些。無論如何，化學(xué)品的作用始終都是非常重要的。

2 對紡織助劑生產(chǎn)商的要求

2．1 退漿

酶退漿在燒毛和浸漬聯(lián)合機上通過浸軋工藝完成。該設(shè)備的容布量通常為20 m，且平均生產(chǎn)速度達80～100 m／min。因此，坯布與處理浴的實際接觸時間僅為15 s。在此時間內(nèi)，必須能使各種化學(xué)品均勻地滲透到織物中，并粘住燒毛灰，從而獲得TEGEWA 7級的退漿效果。

2．2 高給液漂白

設(shè)計的高軋液率系統(tǒng)用于小軋槽的低溶液量，目的是為了將殘留溶液的量、處理浴中的污染物，以及更換批次或配方所需的時間降低到最少。當設(shè)備中織物容量為0．5 m或1．5 m，且平均生產(chǎn)速度為80 m／rain時，接觸時間僅為0．2～0．6 s(具體取決于系統(tǒng)的種類)。因此表面活性劑和穩(wěn)定劑很好的協(xié)調(diào)作用至關(guān)重要。

2．3 計量給料

另一個要求就是助劑可以通過計量給料。以前，漂白溶液都是在加料槽中準備好的。在達到相應(yīng)濃度之后，將備用漂白溶液加入到浸軋系統(tǒng)中。而現(xiàn)代軋蒸裝置都配備了單組分給料單元，在這個單元中添加的劑量與織物的質(zhì)量成一定的比例，例如每千克織物對應(yīng)多少克或毫升(g／kg或mL／kg)。

2．4 對助劑的要求

助劑必須具備以下功能：適合自動給料系統(tǒng)，低黏度，在冷水中不會產(chǎn)生膠凝，低泡，不含硅。除此之外，它們應(yīng)符合生態(tài)要求，如可生物降解、無毒及操作安全。

2．5 ZSM 前處理整體配方

德國司馬化學(xué)有限公司生產(chǎn)的以下產(chǎn)品作為整體的配方，考慮到設(shè)備和工藝的條件，其組分都可以很好地起協(xié)同效應(yīng)。

NEWAZYM AM 高活性，通用型降解淀粉用淀粉酶

TISSOCYL RLB 用于酶退漿的高濃度快速潤濕劑／凈洗劑，有良好潤濕和乳化能力

TISSOCYL OS-A 用于高給液系統(tǒng)的可計量和低泡快速潤濕劑／凈洗劑

OPTAVON MEX 可計量，高濃度螯合劑，即使在高堿濃度下對鐵離子也具有極強的螯合能力和極佳的過氧化氫漂白液穩(wěn)定性

PUFFER SP 堿處理工序的中和緩沖液特殊的高濃度螯合劑OPTAVON MEX是OPTASIZE／

OPTASTEAM工藝中的核心組分。即使在高堿濃度下，OPTAVONMEX同樣具有很高的對堿土金屬和鐵離子的螯合能力。它可以有效地防止過氧化物漂白中催化劑的危害，以及處理浴中及織物上的沉降物／沉淀(見圖1)。

3 OPTASIZE．OPTASTEAM 工藝

除所選擇的配方和工藝外，最終漂白結(jié)果很大程度上還取決于坯布的質(zhì)量、工藝用水以及基本化學(xué)品的質(zhì)量。在過氧化氫漂白過程中，如果不加以控制的話，坯布或工藝用水中的重金屬或鐵含量過高，會引起織物破損，從而導(dǎo)致白度不均勻，且重現(xiàn)性差。高堿土金屬濃度在漂白和隨后的工藝中會產(chǎn)生失穩(wěn)效應(yīng)。根據(jù)棉的不同原產(chǎn)國，重金屬和堿土金屬離子含量也有所不同(見圖2)。

如果沒有進行酸脫礦質(zhì)處理，在溢流和紗線處理設(shè)備中對棉進行非連續(xù)前處理是難以想象的。OPTABLEACH工藝是在同浴中，將脫礦質(zhì)和過氧化物漂白的優(yōu)點結(jié)合起來的非常經(jīng)濟的工藝。另外，在同浴中進行過氧化物漂白更加溫和且有效。而且，與標準漂白工藝相比，白度更高，對棉織物本身的傷害(聚合度)也更小，且漂白重現(xiàn)性更好，即使棉織物的品質(zhì)不同，效果也是如此(見圖3)。

圖3 非連續(xù)式漂白工藝——0PrrAB AcH的優(yōu)點

OFrrAsIzE／OFrrABLEAcH工藝應(yīng)用于織物非連續(xù)前處理領(lǐng)域，其成功之處在于無需額外的加工步驟和成本，就能夠取得這些效果。

OPTASIZE 由TISSOCYL RLB，NEWAZYM AM 和OPTAVONMEX組成。其脫礦質(zhì)和酶退漿可同浴進行。退漿結(jié)果非常好，同時產(chǎn)品中重金屬和堿土離子的含量電顯著下降(表1)。NEWAZYM AM與螯合劑OPTAVON MEX可兼容。

OPTASTEAM由用于高給液系統(tǒng)的低泡潤濕劑和凈洗劑TISSOCYL OS．A，以及在過氧化物漂白浴中作為螫合劑的OP-TAVON MEX組成。

織物浸漬漂白液后，TISSOCYL OS—A能夠迅速與滲透入織物中的水混合，并自發(fā)地滲入織物，而產(chǎn)生的泡沫卻非常少，它用于已滲透漂白液的織物中。如此，TISSOCYL OS—A可通過后續(xù)水洗用的清水令高濃度的漂白液迅速稀釋。而OPTAVONMEX能在這個系統(tǒng)中發(fā)揮出其最佳的穩(wěn)定效果。

通過調(diào)節(jié)OPTASIZE／OPTASTEAM系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)具有均衡的活化及穩(wěn)定平衡的最佳漂白效果。最終的漂白結(jié)果明顯比采用一般配方得好得多(表1)。為節(jié)約成本，不再進行單獨脫礦質(zhì)處理，在這里可與退漿同步進行。

注：在Kfl~em公司的FlexNip上進行。退漿采用TEGEWA法。

織物：100％斜紋織物，淀粉／聚乙烯醇(PVA)漿料

ZSM漂白與標準漂白試驗對比：

OPTASIZE配方 ( g/L)

NEWAZYM AM 1．0

1’lSSOCYL RLB 3．0

OPTAVON MEX 2．5

OPTASTEAM配方／ (g／kg)

TlSSOCYL OS—A 2．0

0PrAV0N MEX 3．8

H2O2(37．5％ )／(mL／kg) 55

NaOH(43％ )／(mL／kg) 20

結(jié)果分析：

(1)退漿采用NEWAZYM AM配方，無論有無脫礦質(zhì)工序，都能獲得最佳結(jié)果(TEGEWA達到8—9級)。

(2)與標準退漿工藝相比，通過OPTASIZE處理，重金屬和堿土金屬含量明顯降低。

(3)金屬含量的降低為織物隨后進行的OPTASTEAM過氧化氫漂白作好了最充分的準備，能獲得更高的白度。

(4)與標準工藝相比，織物損傷大大減少。這是由于重金屬離子的濃度降低了，所以在漂白過程中，過氧化氫的催化分解也減少了。

用不同產(chǎn)地不同品質(zhì)的棉織物進行更深入的比較試驗，證明使用OfrrAsIzE／OfrrAs1EAM工藝能充分改善漂白結(jié)果大幅度變化，從而提高了生產(chǎn)重現(xiàn)性。

4 生產(chǎn)規(guī)模應(yīng)用

在普通生產(chǎn)工藝條件下，OPTASIZE工藝和OPTASTEAM工藝可應(yīng)用于寇司特公司的FlexNip@軋蒸漂白工藝中，該工藝在新的Osthof／Kiisters燒毛和浸漬設(shè)備上投入運行。德國司馬化學(xué)有限公司將實驗室試驗參數(shù)以1：1的比例轉(zhuǎn)化到實際生產(chǎn)中。從生產(chǎn)一開始就能無故障運行，重現(xiàn)性好，從而獲得高質(zhì)量產(chǎn)品。

在進行少許的優(yōu)化調(diào)整后，兩種生產(chǎn)配方就固定用于CONTIDOS SA@／FlexNip@高軋液率系統(tǒng)，該系統(tǒng)已將濃度變化因素考慮進去。通常，漂白劑量(g／kg織物)是相對于高軋液系統(tǒng)的量，而不是處方中給出的漂白劑量(g／L)。在CON．TIDOS@配料程序中，濃度的增加作為一個數(shù)字化控制參數(shù)，在FlexNip@工藝配方中，應(yīng)根據(jù)軋液率來確定浸漬濃度是以g／L還是g／(kg織物)計算。因此，該濃度增大系數(shù)保證了化學(xué)品添加的具體劑量的恒定，而與織物品質(zhì)無關(guān)。CONTIDOSSA@系統(tǒng)根據(jù)該校正因子自動調(diào)節(jié)給料泵。

4．1 OPTASIZE：帶脫礦質(zhì)的酶退漿OSTHOFF燒毛和浸軋設(shè)備，織物門幅300 cm。

技術(shù)性能：進布裝置，刷毛裝置，雙面燒毛裝置。容布量20 in的軋堆浸漬槽，高性能軋液機。在外置料槽中準備OPTA—SIZE退漿液，并通過水位控制，以1：1的比例加入到工作槽中。

工藝參數(shù)

液體溫度／~C 65—70

布速／(m／rain) 100—120

軋液率／％ 95

堆置時間／h 6

OPTASIZE配方／(s／kg)

nSS0CYL RLB 3．0

OPTAVON MEX 3．0

NEWAZYM AM 0．8

4．2 OPTASTEAM：軋蒸過氧化氫漂白寇司特帶有WUMAG滾筒式烘干機的一步法軋蒸漂白裝置，加工門幅300 cm(見圖4)。

OIyI’AVON MEX 3．0

NEWAZYM AM／(g／kg) 0．8

軋液毒％ 95

溫度／ 65

堆置時間／h 6

OPTASTEAM工藝及處方／(mL／kg)

ⅡSS0CYL 0S A 2．0

OPTAVON MEX 3．8

43％ NaOH 20．0

37．5％ H202 55．0

加料比例 1．1

汽蒸時間／min 20

水洗溫度／’E 95

技術(shù)性能進布裝置，預(yù)濕槽，帶有預(yù)濕槽的高性能吸液裝置EVAC@ 。2個20 in容布量的水洗箱。高性能軋液機和FlexNip@高軋液率浸軋系統(tǒng)。CON~DOS SA@單組分定量給料系統(tǒng)。蒸箱穿布排列緊密時的容布量約80 in，滯留時間20 min。水洗單元：2個布容量20 nl的水洗箱，中間設(shè)有浸軋單元，2個約有15 in布容量的水洗槽，后面配有一個pH值中和控制系統(tǒng)。

工藝參數(shù)：

布速／(m／min) 60

預(yù)洗溫度／ 95

含濕率(進入FlexNip@之前)：約60％

軋液率(FlexNip@中)：76％一96％(取決于布質(zhì)量)

汽蒸溫度／~C 99±1

水洗溫度／"C 95

最后水洗箱(帶中和)溫度／~C 60

OPTASTEAM 配方／(ml_,／kg)

37％ H202 55．0

40％ N8OH 20．0

11SS0CYL OS—A 2．0

OPrAVON MEX 3．8

4．3 結(jié)果分析

加工兩種不同品質(zhì)的織物，分別進行涂料印花和全漂白，在試驗階段要分別處理，這兩種布共160 000 nl。

表2給出這兩種織物試驗結(jié)果，分別記為OPTASTEAM 1和OPTASTEAM 2(見表2)。

實踐證明，應(yīng)用OPTASIZEdOPTASTEAM工藝，纖維損傷最小，漂白效果最佳。顯然，除所要求的白度>70CIE和>75CLE外，使用助劑組合產(chǎn)品TISSOCYL OS．A／OPTAVON MEX 的OPTASTEAM工藝，能使不同質(zhì)量的棉織物獲得極佳的吸水性和很好的毛效。此外，依靠OPTASIZE工藝，在退漿工序中獲得了良好的脫礦質(zhì)結(jié)果，即吸液性<40p．,s，這對紡織印花的是必要條件。產(chǎn)品灰分總含量最高可降低93％，經(jīng)OPTASIZE處理，催化劑含量降低了約5Q％。這一結(jié)果已不影響工藝處理結(jié)果。若采用并且完整的工藝可使鐵的含量降低75％。處理后對織物的損傷分別為印花織物0．18，全白織物0．22，都非常低(見表3)。