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多功能前處理助劑系統(tǒng)的開發(fā)與應用
集萃印花網(wǎng)  2010-09-03 00:00:00
    【集萃網(wǎng)觀察】1.前言

  退煮一浴+氧漂二步法工藝一直以來都是經(jīng)典的連續(xù)前處理生產(chǎn)工藝,由于其工藝路線成熟,對助劑要求不高,氧漂時雙氧水分解緩慢、安全系數(shù)高,而為大多數(shù)染廠所采用。

  然而由于近幾年來能源價格的不斷飛漲,以及節(jié)能減排工作自上而下的深入開展,傳統(tǒng)的兩步法工藝面臨越來越多的壓力。在此背景下,一些助劑廠家紛紛推出針對前處理一浴法開發(fā)的多功能一劑型助劑產(chǎn)品,受到了染廠的廣泛歡迎。

  眾所周知,傳統(tǒng)前處理兩步法工藝中所用到能助劑一般是燒堿、雙氧水、精煉劑、雙氧水穩(wěn)定劑、螯合分散劑、水玻璃等,其中起主要作用的是燒堿和雙氧水,其它只是輔助體系。在兩步法工藝中,堿劑起到退漿和煮練的作用,雙氧水起到漂白和去雜的作用。所謂的三合一一劑型產(chǎn)品就是根據(jù)這個原理設(shè)計的,在產(chǎn)品組成上,其主要組分是水玻璃,并復配以一定的堿劑和精煉劑,復合為一體,集滲透、乳化、凈洗、螯合分散、雙氧水穩(wěn)定等功能于一身,而成為多功能產(chǎn)品。

  目前市場上流行的多功能前處理助劑大多為固體產(chǎn)品,此類產(chǎn)品雖然設(shè)計理念先進,但受產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)所限而存在先天不足。多功能固體產(chǎn)品在生產(chǎn)工藝上基本上采用的都是家用洗衣粉的早期制造成型方法,即通過簡單吸收法或中和.吸收相結(jié)合法,將表面活性劑和各種無機或有機物結(jié)合在一起。為了能保持較好的外觀和良好的流動性,無論采用哪種方法制造成型,其最終產(chǎn)品的活性物含量都不可能做得很高,一般來說超不過15%。更有甚者,一些助劑廠家在生產(chǎn)中因價格競爭而偷工減料,故意降低活性物含量,造成染廠還要外加很多助劑,反而沒有起到三合一的作用。

  在應用上,活性物含量低的直接后果就是三合一產(chǎn)品的工藝用量偏大,一般滌棉織物上用量在20~30g/L,而在純棉織物上有的三合一產(chǎn)品用量甚至高達50g/L。如此高的用量必然導致高位槽化料困難,尤其不能適用于自動加料系統(tǒng)。在不能完全溶解的情況下,三合一產(chǎn)品對雙氧水的穩(wěn)定能力大大下降,有產(chǎn)生破洞的潛在危險;而且由于固體料渣堵塞料管,也會造成產(chǎn)品質(zhì)量的前后波動。

  另外,固體三合一產(chǎn)品屬于“傻瓜型”產(chǎn)品,各組分比例固定,調(diào)整工藝用量不便,其適用織物品種范圍較窄。從目前染廠使用情況來看,三合一產(chǎn)品在T/C織物上的應用效果最好,而對于純棉織物,則往往需要外加助劑以提高效果,顯然不能適應染廠多品種、小訂單生產(chǎn)的現(xiàn)狀。

  在現(xiàn)有三合一產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,通過整合、分析、優(yōu)化配方,聯(lián)邦科特化工有限公司推出多功能A、B、C三只產(chǎn)品,均為液體產(chǎn)品,適應于各種織物的前處理生產(chǎn)。

  2.產(chǎn)品簡介

  聯(lián)邦科特化工有限公司的多功能助劑系統(tǒng)由A、B、C三只產(chǎn)品組成。

  多功能A料主要成分為表面活性劑,根據(jù)協(xié)同增效原理,選用陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑以適當比例復配而成,具有滲透迅速、乳化力強、耐高溫和高濃電解質(zhì)、低泡、生物降解性好等特點。

  多功能B料和c料都是雙氧水穩(wěn)定劑,區(qū)別在于采用了不同化學結(jié)構(gòu)組合。兩只產(chǎn)品具有高度的抗氧化能力,不僅能封閉催化雙氧水分解的重金屬離子等雜質(zhì),而且還有較好的協(xié)同作用,在硬水和軟水環(huán)境中,在有堿和無堿條件下,都能發(fā)揮極佳的雙氧水穩(wěn)定作用。另外,由于B、C組合具有極強的防結(jié)晶性和阻垢分散作用,不會產(chǎn)生傳統(tǒng)氧漂工藝中使用水玻璃所引起的硅垢問題。

  針對不同的品種,多功能A料、B料和C料可以自由組合,染廠并可根據(jù)使用效果調(diào)整其中一只或兩只產(chǎn)品的用量,相當方便。

  3.試驗部分

  由于在產(chǎn)品設(shè)計之初即綜合考慮了多功能A、B、C料的各項性能,如A料的滲透性與乳化力,B料和C料對鈣、鎂離子以及鐵離子的螯合分散性能,因此試驗時以上單項指標不再測試,而主要針對整個系統(tǒng)的應用性能,進行了三組試驗。第一組是測試多功能B料和C料的組合對雙氧水的穩(wěn)定作用;第二組是測試多功能A料不同用量及汽蒸時間波動對多功能系統(tǒng)煮練效果的影響:第三組是測試雙氧水濃度波動對多功能系統(tǒng)煮練效果的影響。

  3.1雙氧水穩(wěn)定性試驗

  按下面配方配制氧漂工作液,在水浴鍋中升溫至98℃,保溫1h,用高錳酸鉀滴定法測試雙氧水分解率。

  氧漂工作液配方(g/1):

  100%NaOH 0~15

  100%H202 10

  多功能A料 15

  多功能B料X

  多功能C料 y

  3.2多功能A料不同用量及汽蒸時間對煮練效果影響試驗

  使用純棉24x24 72x60蠟印平布進行煮練試驗。

  試驗工藝:坯布熱水洗(70℃x2次,每次30s)→軋水(帶液率57%)→二浸二軋氧漂工作液(50~55℃,每次30s,帶液率110%)→汽蒸(100℃x50—60min)→熱水洗→冷水洗→軋水、烘干→回潮測試

  氧漂工作液配方(g/l):

 。1) (2)

  100%NaOH 10 10

  100%H202 10 10

  多功能A料 10 15

  多功能B料 12 12

  多功能C料 15 15

  3.3雙氧水濃度對煮練效果影響試驗

  使用純棉24x24 72x60蠟印平布進行煮練謝驗。

  試驗工藝:坯布熱水洗(70℃x2次,每次30s)→軋水(帶液率57%)→二浸二軋氧漂工作液(50~55℃,每次30s,帶液率110%)→汽蒸(100℃x60min)→熱水洗→冷水洗→軋水、烘干→回潮測試

  氧漂工作液配方(g/l):

 。3) (4) (5)

  100%NaOH 10 10 10

  100%H202 8 10 12

  多功能A料 15 15 15

  多功能B料 12 12 12

  多功能C料 15 15 15

  4.試驗結(jié)果與討論

  4.1雙氧水穩(wěn)定性能

  表1 不同堿濃情況下多功能B料和C料對雙氧水的穩(wěn)定作用

  從表1中可以看出,在無堿情況下,單用B料即能對雙氧水起到很好的穩(wěn)定作用;而在有堿情況下,B料和C料的組合可以控制雙氧水的分解速率,在B料用量不變的條件下,隨著C料用量的提高,對雙氧水的穩(wěn)定作用越來越高。而且當C料用量達到15g/L后,即使燒堿濃度從10g/L提高到15g/L,也不會明顯加速雙氧水的分解。

  一般來說,雙氧水分解率過低會影響織物的煮練效果,過高則會降低織物的強力。在有堿情況下,雙氧水在一小時的高溫分解率能控制在40%左右,是個較為理想的結(jié)果。

  4.2多功能A料不同用量及汽蒸時間對煮練效果的影響

  表2 多功能A料不同用量及汽蒸時間對煮練效果的影響

  從表2中可以看出,在趨勢上,提高精煉劑用量或延長汽蒸時間,均能有效提高毛效。因此在應用上,推薦多功能A的用量為15g/l,汽蒸時間為60min。

  4.3雙氧水不同用鼉對煮練效果的影響

  表3 雙氧水不同用量對煮練效果的影響

  從表3中可以看出,即使在實際生產(chǎn)中,雙氧水濃度的輕微波動,也不會對最終結(jié)果又明顯影響。

  5.工藝實例

  在應用工藝上,染廠可根據(jù)生產(chǎn)品種靈活選用工藝路線。對于退漿率要求不高的品種,推薦采用一步法工藝;而對于高支高密品種,推薦采用堿(酶)退漿+堿氧一浴兩步法工藝。

  5.1工藝實例1

  品種:T/C 20x16 128x60紗卡

  工藝流程:燒毛→蒸汽滅火→多浸多軋工作液(帶液率100%以上)→汽蒸(100℃,50~60min)→90℃以上熱水洗46格→烘干

  工藝配方(g/l):

  100%NaOH 10

  多功能A料 15

  多功能B料 12

  多功能C料 3~5

  100%H2O2 10

  5.2工藝實例2

  品種:純棉24x24 72x60蠟印平布

  工藝流程:燒毛→軋水滅火→兩格平洗槽70℃以上熱水洗→重軋→多浸多軋工作液(相對帶液率60%以上)→汽蒸(100℃,60min)→90℃以上熱水洗6格→烘干

  工藝配方(g/l):

  100%NaOH 4~6

  多功能A料 15

  多功能B料 12

  多功能C料 10~15

  100%H202 10~12

  5.3工藝實例3

  品種:純棉60x60 173x77府綢

  工藝流程:堿退漿+一浴法前處理

  燒毛→2~3格平洗槽熱水洗→重軋軋水→浸軋堿退漿液(帶液率100%以上)→汽蒸(100℃x40~50分鐘)→熱水洗→冷水洗→浸軋堿氧一浴工作液(帶液率100%以上)→汽蒸(100℃x50分鐘)→熱水洗→冷水洗→烘干

  工藝處方(g/L):

 、偻藵{

  100%燒堿 10

  多功能A料 4

 、趬A氧一浴

  多功能A料 15

  多功能B料 12

  多功能C料 15

  100%燒堿 10

  100%雙氧水 6

  5.4工藝分析

  以上三只品種的前處理工藝路線都是根據(jù)染廠的設(shè)備狀況及對半成品的質(zhì)量要求而設(shè)計的。在工藝配方中都引入了燒堿,用來調(diào)節(jié)工作液的PH值在11—12之間。由于采用了特殊組合的多功能B和C作為雙氧水穩(wěn)定系統(tǒng),當工作液的PH值在11—12時,雙氧水的分解依然可控。

  對于工藝實例2中純棉蠟印平布,因為在后續(xù)印制過程中需要達到雙面效果且成品有克重指標,所以對半成品的毛效要求較高而對退漿率要求不高。針對這一特點,在采用一步法工藝時,有意加大了雙氧水的用量。

  對于工藝實例3中的高支高密府綢,由于織造過程中上漿太多,直接采用一步法工藝達不到理想效果。因此在工藝設(shè)計上采用兩步法工藝,并且在氧漂段有意降低雙氧水用量,避免強力損傷過大。

  表4給出了純棉蠟印平布和高支高密府綢的生產(chǎn)測試結(jié)果,各項指標都達到了客戶對半成品的質(zhì)量要求。

  表4 大生產(chǎn)半成品質(zhì)量測試結(jié)果

  5.5生產(chǎn)中需要注意的問題

  為了使多功能A、B、C這套系統(tǒng)充分發(fā)揮作用,在生產(chǎn)應用中需要注意以下細節(jié)。

  5.5.1對于純棉織物,推薦使用濕布軋料工藝,在浸軋工作液前,經(jīng)過2.3格高溫水洗是必要的;

  5.5.2推薦使用高給液軋車,或合理調(diào)整軋料前的重軋和軋料后的料軋壓力,使織物相對帶液率在60%以上;

  5.5.3汽蒸后一定要進行90℃以上高溫水洗,保證去雜能力。

  6.結(jié)論

  多功能A、B、C前處理助劑系統(tǒng)是聯(lián)邦科特化工有限公司在原有固體三合一產(chǎn)品基礎(chǔ)上推出的創(chuàng)新型產(chǎn)品。通過產(chǎn)品設(shè)計和配方優(yōu)化,拓展了應用范圍,適用于包括高支高密府綢在內(nèi)的各種織物的前處理工藝。

  多功能A、B、C三只產(chǎn)品均為高濃液體產(chǎn)品既方便化料,保證了前處理工藝的穩(wěn)定性,又具有明顯的成本優(yōu)勢,有著廣闊的應用前景。

來源:印染在線

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