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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(jì)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(jī)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(jī)中進(jìn)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(jī)或輥床汽蒸機(jī)，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(dá)到最大量。如果高給液使用量達(dá)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(jī)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(dá)80～100 m／min。因此，坯布與處理浴的實(shí)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(dāng)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(zhǔn)備好的。在達(dá)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(qiáng)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(jìn)行酸脫礦質(zhì)處理，在溢流和紗線處理設(shè)備中對棉進(jìn)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(diǎn)結(jié)合起來的非常經(jīng)濟(jì)的工藝。另外，在同浴中進(jìn)行過氧化物漂白更加溫和且有效。而且，與標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)

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(jìn)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(jìn)行單獨(dú)脫礦質(zhì)處理，在這里可與退漿同步進(jìn)行。

注：在Kfl~em公司的FlexNip上進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)漂白試驗(yàn)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(dá)到8—9級)。

(2)與標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行的OPTASTEAM過氧化氫漂白作好了最充分的準(zhǔn)備，能獲得更高的白度。

(4)與標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行更深入的比較試驗(yàn)，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(yùn)行。德國司馬化學(xué)有限公司將實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)參數(shù)以1：1的比例轉(zhuǎn)化到實(shí)際生產(chǎn)中。從生產(chǎn)一開始就能無故障運(yùn)行，重現(xiàn)性好，從而獲得高質(zhì)量產(chǎn)品。

在進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jī)。在外置料槽中準(zhǔn)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(jī)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(jìn)行涂料印花和全漂白，在試驗(yàn)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(yàn)結(jié)果，分別記為OPTASTEAM 1和OPTASTEAM 2(見表2)。

實(shí)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)。