麻织物酶氧前处理新工艺
发表时间:2016-05-16    作者:刘瑞宁  发表评论()

   本实用新工艺是麻及其混纺织物应用的,用于退浆、煮练、漂白的前处理工艺。

1 背景技术

    目前麻及其混纺织物采用常规退浆煮练氯氧双漂工艺由于该工艺对麻皮去除不净大大降了织物的白度和毛效影响后序的染整加工所以还要采用国家禁止使用“氯漂工艺来完成去除布面上残留的麻皮这种方式工艺流程长效率低蒸汽电等能源以及烧碱等相关化学药剂的消耗高,从而大大增加了生产成本和工业废水中的COD(化学需氧量)值,特别是“氯漂”过程中次氯酸纳的使用,不但加重了废水中AOX(可吸附卤化物)对生态环境的污染破坏,而且还会对操作人员的健康造成直接的损伤,同时还增加了污水处理运行费用。

2 实用新工艺内容

    本实用新工艺需要解决的技术问题是:制订一套工艺流程短、能耗低、水耗低,废水中CODAOX 值低,又能满足染整加工要求的、科学环保的、切实可行的前处理工艺。

    为解决上述技术问题,本实用新工艺所采取的技术方案是:首先,利用KDH精练酶高效、专一、处理条件温和的特点在合适的条件下降解麻纤维上的部分杂物及共生物(特别是果胶质)破坏杂质及共生物在麻纤维上的完整结构为化学药剂的作用提供更多的空间其二利用双氧水和辅助化学药剂在合适的条件下去除麻纤维上残余的杂质及共生物。

    因本技术方案的工艺流程短(退煮合一)高温处理时间短以选用含碱量较低的多功能化学药剂代替常规工艺中大量使用的烧碱,从而大幅降低了前处理过程中的能耗、水耗和工业废水中的CODAOX值,同时也降低了污水处理费用,使综合加工成本下降40%左右,具有较高的经济价值和社会价值。

3 工艺流程

    常规工艺的流程图:

    坯检→翻缝→退浆→烧毛→煮练→氧漂→氯漂→丝光→染色→拉幅→预缩→整理。

    本实用新工艺的工艺流程图:

    坯检→翻缝→气体烧毛(轧酶灭火/堆置)→练漂→丝光→染色→拉幅→预缩→整理。

本发明所改进的技术有:

一是将常规工艺中的步骤345合理缩减为本新工艺中的步骤3,二是将常规工艺中步骤67 合理缩减为本新工艺中的步骤4

4 加工工艺

4.1 织物规格

    纯棉纱卡:145/147cm29tex×29tex425/10cm×228/10cm

    亚麻/棉( L/C55/45)平布:122/127cm53tex×53tex200/10cm×185/10cm

    亚麻平布:122/127cm41tex×41tex177/10cm×177/10cm

4.2 药品

    精练剂xc-j(亨斯迈公司)、练麻剂(山东淄博春宇)、双氧水(邢台乾润)、KDH精练酶(上海康地恩)、练白剂(山东淄博春宇)、冰醋酸(黄骅鹏发)、除氧抛光酶8000 L(诺维信)、W-B藏青(德司达)、LC-4RN橙(浙江龙盛)、KN-RXN艳蓝(浙江龙盛)、纯碱(石家庄双联)、食盐(河北辛集)、皂洗剂S(科凯化工)、柔软剂T868(德美瓦克公司)。

4.3 设备

    MH012-20型气体烧毛机(泰州印染机械)、LM022-220-R退煮漂联合机(浙江红旗)、LM172-9-180直辊丝光机(黄石机械)、SWR-1200常温常压卷染机(无锡宏达)、MONFORTS-328拉幅机(立信门富士)、LMA-4518预缩机(郑州纺织机械)。

4.4 检测标准

    拉伸强力:按ASTM D50535-96(条样法)。

    撕裂强力:按ASTM D1424-96

    毛效:按FZ/T01071-1999

    克重:按ASTM D3776-96机织物单位面积质量的测定。

    缩率:按IS0 6330-2000(E)织物经反复家庭水洗后的尺寸稳定性。

    白度:用Coler-Eye 7000A电子测色配色仪测定(取布面3次平均值)。

4.5 染整工艺分析

    4.5.1气体烧毛/轧酶

    工艺参数:四火口,二正二反;火焰温度:10001200;车速:100120m/min

    轧酶处方:(g/L)

    精练剂xc-j                     4

    练麻剂                         20

    27.5%H202                       30

    KDH精练酶                      68

    温度℃                         5560

    打卷转速r/min                  68

    堆置时间h                      1012

    工艺分析:

    (1) 正反面烧毛次数一般视织物的规格、品质和风格要求制订。平布、府绸及麻类织物烧毛为二正二反,斜纹、纱卡类则要求三正三反或三正一反。

    (2) 麻及其混纺织物的毛羽较多,采用气体机烧毛,其透烧性好,有利于净烧,进而提高布面光洁度并减轻穿着时的刺痒感。

    (3) 烧毛后采用轧酶灭火的方式,既能迅速降低布面的温度,防止续燃、阴燃现象发生,又能充分利用布面上的烧毛余热来维持酶液的工艺温度。

    (4) 烧毛时的车速很快,织物浸渍酶液的时间较短,要尽量做到多浸多轧,保证织物有较高的轧余率这是确保织物在堆置过程中能充分完成各项化学和物理反应的关键为去杂净洗奠定基础酶液中加入非离子精练剂xc-j有利于其在织物上均匀充分地渗透并提高酶促反应速率。

    (5) 轧酶打卷后,一定要用塑料布包扎严密,防止空气进入,出现风干导致退浆不净。实践证明,温度和PH值是影响酶制剂催化效率的重要因素KDH精练酶的最佳适用环境为PH 8.79.7温度5560。所以,堆置时室内的温度以控制在5560为妥。

    (6) KDH精练酶系多种果胶酶、木聚糖酶、淀粉酶、纤维素酶和脂肪酶等组成的碱性复合酶,可以有效降解果胶质木质素(麻皮和棉籽壳的主要成分)及其他纤维素类杂质同时也加速了双氧水对杂质的氧化分解力度,从而发挥酶氧协效的作用达到对麻纤维精练的目的。KDH精练酶具有显著的生物活在一定浓度的碱液和氧化剂中其活性有所下降但通过调整用量和工艺条件能弥补这一不足满足工艺条件,是一种真正意义上的“酶”。

    (7) 练麻剂系多种表面活性剂组成的阴离子白色可流的固体,不含APEOAOX等违禁成分,代替传统工艺中使用的烧碱、次氯酸纳。经测定40g/L练麻剂溶液中碱含量为20g/L20g/L练麻剂溶液中碱含量为12g/L,这种低碱环境对双氧水的活化比较缓和,使得在练漂过程中减小了氧化纤维素对纤维的损伤和污水排放中的COD值。

    (8) 在生产化料时需要预先将料缸内的水升温至4050,先加入4g/ L精炼剂xc-j,然后加入20g/ L麻剂或20g/ L练白剂溶解、稀释,最后加入KDN精练酶。如果冷水化料,则练麻剂、练白剂的溶解度会下降,在水中易结块而降低功能效果。

    4.5.2练漂

    麻及其混纺织物经轧酶堆置后,采用LMH022220退煮漂联合机的煮练汽蒸箱和其前后水洗槽即可进行练漂处理。

    练漂处方(g/L)

    练麻剂                       20

    练白剂                       20

27.5% H202                                      30

轧余率                       80%

    汽蒸温度℃                   98100

    汽蒸时间min                  4560

1 本新工艺与常规退煮漂工艺的半制品对比检测结果

 

                     织 物

                     工 艺

     测试结果

     检测指标

纯棉纱卡

亚麻平布

新工艺

 

常规

 

新工艺

 

常规

 

   

拉力/N

 

T

1068.5

1221.5

531

332

W

1065

467.5

439.5

356

   

撕力/N

<, /P>

 

T

17

18.4

14

12.8

W

23.6

11.2

11.4

11.2

 

 30min毛效/cm

 

T

13.8

14

12.8

11

W

11.2

9.5

11.2

11

 

瞬时毛效/sec

 

T

3

6

1.5

7.5

W

2

6

2.5

8.5

白度/%

85

75

83

78

 

    工艺分析:

    (1) 轧酶堆置后,麻纤维上的杂质及共生物已部分降解、膨化,通过水洗即可去除。水洗时从进布到出布是由低到高呈阶梯排列,尾部进水,逐格倒流低水位,从而达到提高浓度阶梯,节约用水的目的。第1-3格水洗槽温度控制在95;第4格为冷水洗,第5格为浸轧练漂液。

    (2) 练白剂是一种多组分、多功能的表面活性剂,有较强的渗透、乳化、螯合作用,并含有双氧水稳定剂,所以处方中不必另行加入。经测定,练漂溶液中的碱含量为2426g/L,在此碱氧一浴工艺中,双氧水主要用于织物上浆料、木质素、糖类以及少量纤维的氧化反应。实际操作中可以根据织物的厚薄和含杂情况,对双氧水的用量进行调整,以既满足漂白去杂的要求,又确保纤维的氧化最少为原则。

    (3) 汽蒸温度和时间对麻皮、棉籽壳的去除、织物的白度和毛效有着决定性的影响。实践证明,汽蒸时间必须保证在45min以上,否则,麻纤维上的剩余杂质及共生物难以去除干净,降低织物的白度和毛效,从而不能满足染整加工的要求。

    (4) 汽蒸之后要求95热水充分水洗。为了防止水洗槽中脱落的浆料等杂质返沾到布面上,通常在第2格水洗槽中加入12g/L精练剂xc-j。最后水洗槽要求60以上水洗,这样既有利于提高净洗效果,又能节约烘干时蒸汽的用量。

    4.5.3丝光

    丝光能够解决麻及其混纺织物染色性能差的问题,提高染色的深度和鲜艳度。因麻纤维的结晶度、取向度都高于棉纤维,本身已有较高的光泽,而延伸度较低,在较大张力下以浓碱处理,将大大降低麻纤维的活度并影响手感。所以,麻纤维采用松式丝光与常规直辊丝光相结合、低碱浓度的半丝光工艺。

麻及其混纺织物虽然经过坯布烧毛处理,但在后序加工过程中,受到机械强力的拉伸摩擦和干热、湿热交替处理,使外层抱合力较差的麻纤维松弛并浮于表面形成新的绒毛,所以需要对其进行二次烧毛。为此,工艺设计为烧毛与松式丝光同一工序完成,即烧毛与浸轧低浓碱液相结合的工艺。

一般丝光要视织物的麻混纺比、厚薄、染色颜色等因素合理调整丝光次数和碱液浓度。

    气体烧毛/轧碱工艺参数:

    四火口,二正二反;火焰温度:10001200;车速:100120m/min.碱液浓度:150160g/ L,三浸一轧,室温堆置3h,打卷转速:68r/min

    直辊丝光工艺参数:

    车速:40m/min,碱液:150160g/l

    4.5.4染色

    一般麻织物使用活性染料或还原染料进行染色。为了进一步提高麻织物的布面光泽度,减少穿着时的刺痒感,消除残留前处理助剂(特别是双氧水)对染色工艺的不良影响,可以选用先对织物进行除氧抛光,在进行常规染色的工艺。本工艺设计为:使用常温常压卷染机进行除氧、抛光、染色一浴法整理。

    除氧抛光处方(g/L)

    醋酸                          0.2

除氧抛光酶(o.w.f)             3%   

温度                          60

    时间                          1520min

    染色处方(g/L)

    W-B                           8.4

    K-4RN                         2

    KN-RXN                        0.56

    纯碱                          4

    食盐                          8

    温度                          60

    时间                          20min.

    皂洗处方(g/L)

    皂洗剂S                       3

    温度                          80

    时间                          10min

  此工艺为一浴法操作,中间无需排液换水,从而减少部分水耗和能耗。固色时加入纯碱,能够对除氧抛光酶自然灭活。

    4.5.5拉幅

    为了保证成品幅宽的一致性,同时增加麻织物的柔软度,体现其天然优良的吸湿快干性,选用亲水型聚醚改性硅油进行拉幅柔软整理。

    车速:3540m/min;两浸两轧;压力:O.lmpa; T868柔软剂:40g/L;温度:120

    4.5.6预缩

    车速:40m/min  机缩值:67%

    本新工艺与常规退煮漂工艺的成品对比检测结果

 

测试结果

拉力/N

撕力/N

幅宽

克重

缩率

T

W

T

W

cm

g/m2

T

W

新工艺

501

479

24.8

24

127.5

221

-3

-3

常规工艺

504

367

20

12

126.7

192

-3

-3

 

    备注:测试品种,亚麻/棉平布。

5 结论

    (1) 麻及其混纺织物的主要特点有:纤维抱合力差、含杂多,特别是坯布上混有麻皮和麻根,使布面的毛羽增多染整加工中不易去除干净穿着时有刺痒感含浆重麻纤维的纤度不一刚性大柔韧度差为了克服这些缺点提高织造效率和质量织造时上浆较重由此加重了前处理的负及工业废水中的污染物含量麻纤维的结晶度高取向度高造成染料上染率低染色鲜艳度差手感粗硬。

    (2) 针对棉及混纺织物的上述特点,本使用新工艺设计如下并予以解决:采用二次烧毛(坯布烧毛与漂后烧毛)彻底去除布面毛羽减轻穿着时的刺痒感提高布面的光洁度采用酶氧冷堆碱氧短蒸的工艺代替常规的退浆煮练氯氧双漂工艺达到后续染整加工的要求,同时降低水耗能耗、工业废水中的CODAOX值,同时减小了纤维强度的损伤;采用松式丝光与直辊布铗丝光结合的低碱半丝光工艺提高麻纤维的染料上染率和染色鲜艳度采用机械柔软与化学助剂柔软相结合的工艺,提高了麻棉织物的柔软度、滑爽感,消除了刺痒感。

    (3) 通过对比检测结果可知:本新工艺半制品和成品的各项物理指标高于常规工艺,而能耗、水耗和工业废水中的CODAOX值却远远低于常规工艺。本新工艺具有一定的经济价值和社会价值,值得应用和推广。

稿件来源:河北宁纺集团
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