關鍵詞:針織布;棉;冷堆前處理
Application of cold pad-batch pretreatment process for cotton knitted fabrics
XIONG Zhong-qing , LI Shu-Liang
( Wuxi Kailai Biotechnology Co. , Ltd.)
Abstract: the use of high-performance knitting cold pad-batch agent HS-139 and multi-functional net cotton KP, combined with the non-tension cold pile equipment and the low tension high efficiency washing equipment, the cold pile process is used to replace the traditional dyeing vat high temperature scouring and bleaching process for the pretreatment of cotton and cotton type knitted fabrics, the whiteness, gross efficiency and weight of cotton and cotton-type knitted fabrics treated by cold piling can meet the requirements of traditional dyeing vat scouring and bleaching process by selecting appropriate additive dosage, stacking time and stacking method, by Cold Reactor Pretreatment, the quality stability of semi-finished product is effectively improved, the consumption of water and steam is reduced to a certain extent, and the dyeing efficiency of dyeing VAT is greatly improved.
0 前言
傳統的染缸煮漂棉及棉型針織布(以棉為主的棉滌,棉粘,棉拉架等布種)大都容易存在布面擦傷褶痕、缸差不穩定、手感粗糙、而且染缸的染色利用率偏低,以及水、蒸汽的消耗量大等情況,而采用冷堆前處理和高效水洗工藝,能實現棉及棉型針織布的連續性練漂加工,有效改善傳統染缸煮漂出現的布面形態質量問題、半制品質量的穩定性和手感舒適,而且極大地提高了染缸的染色效率。
冷堆前處理工藝在20世紀80年代起至今一直是棉梭織布前處理的一種節能常用成熟前處理工藝,就是在浸軋堿氧工作液后打卷堆置,通常是采用高堿高氧用量在低溫條件下通過長時間地堆置,經過燒堿和雙氧水的皂化和氧化破壞棉纖維中的果膠物質、蠟質、含氮物質、色素和對紗上附著棉籽殼中的油蠟、含氮物質、木質素等雜質的結構分解作用,以及膨化和氧化經紗上的漿料,再經過水洗、搓揉使雜質去除而達到生產加工所需的白度和毛效。
定型機而棉針織布的用紗和織造方式不同于棉梭織布,針織布的用紗上不含漿料,但是針織布用紗在筒子紗的前處理工藝中會上液蠟,在絡筒的緊筒工序則會上蠟,而在圓機織造時會上油蠟以便提高織造效率,所以棉針織布的冷堆工藝在助劑的篩選和優化上應更加注重于潤濕、乳化、分散、吸附、穩定等性能,針織布的用紗少了在梭織布經紗上漿料的處理負擔,所以在燒堿和雙氧水用量上可適當調整降低。
但是棉針織布的冷堆前處理工藝又有著不同于梭織布冷堆前處理工藝的一個特點,就是針織布不可在大張力條件下堆置和洗水,否則極容易出現堆置壓痕、門幅不足和失重過大等問題,所以在設備選擇和改造方面需要作出調整,在助劑用量和工藝條件上需要優化調整,以便消除以上問題,達到或者優于傳統煮漂針織布前處理工藝的各項產品質量要求。
定型機為了解決染廠的生產質量問題和降本增效需求,結合染廠設備特性,針對性地設計和優化助劑產品,從小樣試驗到中樣試驗,再到批量生產,在技術和操作人員積極配合下,最終良好地開發實施了棉及棉型針織布冷堆前處理工藝的應用。
1 小樣試驗
1.1 試驗儀器和檢測方法
ECO-24 高溫染樣機(XIAMEN RAPID CO.LTD)
小樣軋車 (XIAMEN RAPID CO.LTD)
白度儀 WSB-3A智能式數字白度計(溫州大榮紡織儀器)
克重儀 Z(B)01M-Ⅱ型圓盤取樣器(溫州大榮紡織儀器)
毛細效應試驗方法 fz/t01071-2008紡織品
1.2 織物
21S加厚棉單面汗布
1.3 助劑
片堿(100%燒堿)
50%雙氧水
定型機精練劑HS-120W(無錫開來生物有限公司)---專門用于針織布染缸煮漂工藝的低泡高效精練劑
穩定劑HS-2000B(無錫開來生物有限公司)---專門用于針織布染缸煮漂工藝的雙氧水穩定劑
針織冷堆劑HS-139(無錫開來生物有限公司)---專門用于針織布冷堆工藝用紗特點而設計的產品,具有優良的潤濕、乳化、分散性能,有助于去除棉纖維的油脂蠟質等雜質。
多功能凈棉素KP(無錫開來生物有限公司)---專門用于針織布冷堆工藝具有控制雙氧水穩定分解、吸附工作液中的鐵質和其他雜質的性能,以及良好的分散凈洗性能,有助于提高織物的吸水性和白度
1.4 小樣試驗處方
1.4.1工藝流程
坯布→浸軋冷堆前處理工作液(兩浸兩軋,工作液溫度25-30℃、軋液率95%)→卷起塑料袋密封包覆→堆置18h(室溫30-35℃)→水洗(90-95℃、10min)→醋酸中和(50℃、2min)→烘干
說明:盡量模擬生產工藝條件和工藝參數
1.4.2冷堆工藝和傳統煮漂工藝處方
表1 不同前處理工藝及處方
Table 1 different pretreatment processes and prescriptions
冷堆工藝(g/l) |
傳統煮漂工藝(%owf) |
||||
助劑 |
1# |
2# |
3# |
助劑 |
4# |
100%NaOH |
12.0 |
18.0 |
24.0 |
100%NaOH |
2.0 |
針織冷堆劑HS-139 |
8.0 |
8.0 |
8.0 |
精練劑120W |
1.5 |
多功能凈棉素KP |
8.0 |
6.0 |
5.0 |
穩定劑HS-2000B |
0.2 |
50% H2O2 |
35.0 |
30.0 |
25.0 |
50% H2O2 |
4.5 |
軋車壓力1.0MPa ,軋液率95%,室溫30℃,堆置時間18h |
溫度98-100℃、時間60min、浴比 1:10 |
1.5 小樣試驗結果
表2 不同前處理工藝試驗測試結果
Table 2 experimental results of different pretreatment processes
測試項目 |
1# |
2# |
3# |
4# |
白度 |
81.2 |
80.5 |
79.6 |
79.8 |
毛效cm/5min |
1.8 |
2.1 |
2.8 |
2.5 |
1.6 確定生產試驗配方
通過以上小樣試驗綜合指標比較,可初步確定參考冷堆工藝2#處方適當調整做下一步生產試驗
2 初始生產試驗
2.1工藝流程
坯布開邊→縫頭→浸軋冷堆前處理工作液→A字架打卷包覆→室溫堆置18-20小時→水洗(50℃一格→70℃一格→90℃、10min→醋酸中和50℃、2min)→落潮布
2.2生產設備
無張力冷堆機(浙江紹興東升數碼科技有限公司)
低張力高效平幅水洗機(浙江紹興東升數碼科技有限公司)
2.3織物
21S加厚棉單面汗布 成品要求:門幅190cm 布重210g/m2
2.4工藝參數
2.4.1 冷堆工藝
工藝處方 ( g/l )
100%NaOH 15
針織冷堆劑HS-139 6
多功能凈棉素KP 8
50% H2O2 35
工藝條件 軋車壓力1.2MPa ,軋液率90-110%,室溫25-35℃,堆置時間20h
2.4.4 試驗結果
表3 不同工藝試驗測試結果
Table 3 experimental results of different pretreatment processes
工藝 |
白度 |
毛效(cm/5min) |
克重(g/m2) |
傳統煮漂 |
79.8 |
2.5 |
205 |
冷堆-水洗 |
81.5 |
2.0 |
185 |
2.4.5 問題現象及分析
問題現象:冷堆水洗工藝下機布的白度值高于傳統煮漂工藝,毛效略低于傳統煮漂工藝(對于染缸染色要求,毛效值無需太高,而前后的一致穩定性更重要),但是克重遠低于傳統煮漂工藝,達不到成品質量指標要求。
分析:傳統煮漂工藝作用原理是在精練劑的潤濕、乳化和分散作用下破壞織物上的油脂蠟質,同時協同雙氧水進一步破壞織物上的果膠物質、含氮物質、色素及棉籽殼中的各組分結構上的分解,最終經過水洗和織物間搓擦作用而使織物干凈。
冷堆水洗工藝作用原理是在燒堿的皂化作用能使織物上絕大部分天然雜質發生結構上變化轉化為容易洗去物質,而冷堆劑的潤濕、乳化和分散作用下破壞織物上的油脂蠟質,同時燒堿協同雙氧水則進一步破壞織物上的果膠物質、含氮物質、色素及棉籽殼中的各組分結構上的分解,最終經過水洗而使織物干凈。
這樣對比冷堆水洗工藝和傳統煮漂工藝,冷堆工藝條件中在燒堿和雙氧水用量比較高的情況下對織物的除雜更加充分,這也是容易造成失重偏大的一個因素;另一個考慮則是堆置時間長的恒張力條件下也易造成織物的回縮性降低而導致失重的另一個因素。
3 改進試驗
3.1 工藝流程
① 坯布開邊→縫頭→浸軋冷堆前處理工作液→A字架打卷包覆→室溫堆置10-12小時→水洗(50℃一格→70℃一格→90℃、10min→醋酸中和50℃、2min)→落潮布
② 坯布開邊→縫頭→浸軋冷堆前處理工作液→無張力自然落布箱包覆→室溫堆置10-12小時→水洗(50℃一格→70℃一格→90℃、10min→醋酸中和50℃、2min)→落潮布
3.2 工藝參數
3.2.1冷堆工藝
工藝處方 (g/l )
多功能凈棉素KP 20
針織冷堆劑HS-139 5
50% H2O2 25
工藝條件 軋車壓力1.2MPa ,軋液率90-110%,室溫25-35℃,堆置時間12h
3.2.2 試驗結果
表4 不同前處理工藝生產試驗測試結果
Table 4 Table 4 test results of different pretreatment processes
工藝 |
白度 |
毛效(cm/5min) |
克重(g/m2) |
煮漂 |
79.8 |
2.5 |
205 |
冷堆①-水洗 |
80.5 |
1.3 |
198 |
冷堆②-水洗 |
80.3 |
1.5 |
201 |
3.2.3 問題現象及分析
問題現象:冷堆①、冷堆②水洗工藝下機布的白度值相近,達到于傳統煮漂工藝指標,毛效略低,克重冷堆②高于冷堆①,而冷堆②更加接近成品質量指標要求。
分析:冷堆①、冷堆②工藝條件沒用到燒堿,只靠多功凈棉素KP提供堿性,則堿性略顯不足,對織物的除雜特別是皂化去蠟去果膠質不夠充分,所以毛效值略偏低。
4 批量生產
4.1工藝流程
坯布開邊→縫頭→浸軋冷堆前處理工作液→無張力自然落布箱包覆→室溫堆置10-12小時→水洗(50℃一格→70℃一格→90℃、10min→醋酸中和50℃、2min)→落潮布
4.2 工藝參數
4.2.1冷堆工藝
工藝處方 (g/l)
100%NaOH 6
針織冷堆劑HS-139 3
多功能凈棉素KP 15
50% H2O2 25
工藝條件 軋車壓力1.2MPa ,軋液率90-110%,室溫25-35℃,堆置時間12h
4.2.2 生產結果
表5 生產實例測試結果
Table 5 test results for a production example
工藝 |
白度 |
毛效(cm/5min) |
克重(g/m2) |
冷堆-水洗 |
80.5 |
2.0 |
202 |
5 結論
(1)采用高性能針織冷堆劑HS-139和多功能凈棉素KP,對棉及棉型針織布進行冷堆前處理,批量生產下機的半制品在白度、
毛效、克重等指標上均達到或者優于傳統煮漂工藝質量要求。
(2)據染色車間連續試用冷堆水洗工藝下機的半制品,交付染缸做完除氧處理后再染色,明顯改善染色疋差和缸差,即便是
綠色,灰色,咖啡色等敏感色的染色均勻性都很好,較大提高染色成功率。
(3)整理及成品車間也反映用冷堆水洗工藝產品,再染色、整理到成品檢驗,較以往染缸生產產品明顯減少了擦傷、褶痕等
布面形態質量問題,而且手感柔滑舒適,較大提高成品正品率。
(4)當前棉及棉型針織布的冷堆前處理工藝還處于生產適應階段,對于堆置方式、洗水方式、不同品種的優化工藝參數以及操作要領等方面還在進一步探索改進中。
參考文獻:
[1] 王圣杰 棉針織冷堆節能前處理工藝實踐 2010年江蘇印染學術年會論文集
[2] 何建永,程龍瑤,李仁林 棉針織面料的冷堆前處理工藝 《印染》2015年第21期
[3] 王菊生,孫鎧。染整工藝原理 第二冊
作者簡介:熊忠清(1970-),男,漢族,工程師,無錫開來生物科技有限公司,技術服務部經理
聯系電話:18006159080 ,電子郵箱:xiongzq@126.com
學歷:本科,畢業院校:天津紡織工學院,染整工程 (1989-1993)
2022年8月30日
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