棉織物短流程前處理工藝對比分析

楊 軍，陳 鎮，汪南方，吳少新

(1.湖南工程學院，湖南 湘潭 411104；2.廣東德美精細化工股份有限公司，廣東 佛山 528305)

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棉織物短流程前處理工藝對比分析

楊 軍1，陳 鎮1，汪南方1，吳少新2

(1.湖南工程學院，湖南 湘潭 411104；2.廣東德美精細化工股份有限公司，廣東 佛山 528305)

采用一步法、二步法短流程前處理工藝分別對棉梭織物坯布和棉毛巾坯巾進行前處理，并與傳統三步法前處理進行全方位的對比。結果表明：短流程前處理的處理效果基本達到或接近傳統三步法前處理，而在工藝過程及能耗、排放方面具有明顯優勢。短流程前處理在印染企業中的應用對于推動紡織工業節能減排，發展綠色制造，推動行業轉型升級具有重要意義。

短流程前處理；棉織物；一步法；二步法

棉織物傳統前處理主要包括退漿、精練、漂白三道工序，也稱為三步法前處理，雖然工藝成熟，重現性好，但加工機臺多，操作流程長，能耗高，效率低，廢水量大，污染較重[1-3]，已逐漸被淘汰。

短流程前處理的研究，國外最早始于20世紀50年代，國內研究始于20世紀90年代，指的是將傳統前處理中的退漿、煮練、漂白三道工序合并為兩道或一道工序[4]；而根據合并方式的不同，短流程前處理可分為二步法工藝和一步法工藝[5]；二步法前處理工藝又分為“退煮+漂”兩步法和“退+煮漂”兩步法前處理[6]；一步法前處理工藝就是退煮漂一浴法。本文分別采用三種短流程工藝對棉坯布進行前處理，并與傳統三步法前處理就處理效果、工藝過程及能耗、排放等方面進行對比分析。

1 實驗部分

1.1 材料 藥品及設備

主要材料：純棉坯布：①梭織物：29.5/29.5，236/236；②毛巾：毛經紗27.8 tex紗，地經紗27.8 tex雙紗，緯紗27.8 tex雙紗。

主要藥劑：精煉劑DM-1361、雙氧水穩定劑DM-1403、非離子滲透劑DM-1230、NaOH、30%H2O2、冰醋酸。

主要設備：BD-48型白度測定儀、YG81型毛效測定儀、YG065H型電子織物強力機、Datacolor 600電腦測色配色儀、UV-1100紫外分光光度計、恒溫水浴鍋、電子天平、YLD-2000電熱鼓風干燥箱。

1.2 實驗內容

為確保實驗結果更具可比性和客觀性，在前處理實驗設計過程中參考行業內較常規、簡捷的加工工藝[7-8]，并使工藝過程、參數條件、助劑用量盡量相同或接近，分別對薄型棉梭織物坯布和厚型棉毛巾坯巾進行前處理。

1.2.1 “退煮+漂”兩步法前處理

(1)工藝

工藝路線圖見圖1。

圖1 退煮 漂兩步法前處理工藝曲線

(2)配方

①退煮液配方

NaOH 30 g/L

非離子滲透劑DM-1230 1 g/L

精煉劑DM-1361 0.5 g/L

浴比 1∶50

②漂白液配方

30%H2O215 g/L

雙氧水穩定劑DM-1403 3 g/L

非離子滲透劑DM-1230 1 g/L

浴比 1∶30

NaOH調節pH 9～10

圖2 退 煮漂兩步法前處理工藝曲線

1.2.2 “退+煮漂”兩步法前處理

(1)工藝

工藝路線圖見圖2。

(2)配方

①退漿液配方

NaOH 10 g/L

非離子滲透劑DM-1230 1 g/L

浴比 1∶50

②練漂白液配方

NaOH 20 g/L

精煉劑DM-1361 0.5 g/L

30% H2O215 g/L

雙氧水穩定劑DM-1403 3 g/L

非離子滲透劑DM-1230 1 g/L

浴比 1∶30

圖3 退煮漂一步法前處理工藝曲線

1.2.3 退煮漂一步法前處理

(1)工藝

工藝路線圖見圖3。

(2)配方

NaOH 30 g/L

非離子滲透劑DM-1230 1 g/L

精煉劑DM-1361 0.5 g/L

30% H2O215 g/L

雙氧水穩定劑DM-1403 3 g/L

非離子滲透劑DM-1230 1 g/L

浴比 1∶50

1.2.4 傳統三步法前處理

(1)工藝

工藝路線圖見圖4。

(2)配方

①退漿液配方

NaOH 10 g/L

非離子滲透劑DM-1230 1 g/L

浴比 1∶50

②煮練液配方

NaOH 20 g/L

精煉劑DM-1361 0.5 g/L

浴比 1∶30

③漂白液配方

30% H2O215 g/L

雙氧水穩定劑DM-1403 3 g/L

非離子滲透劑DM-1230 1 g/L

浴比 1∶30

NaOH調節pH 9～10

圖4 傳統三步法前處理退漿 煮練 漂白工藝曲線

1.3 分析與測試

毛效：參照FZ/T 01071—2008《紡織品毛細效應測試方法》測定。

白度：參照GB/T 8424.2—2001《紡織品色牢度試驗相對白度的儀器評定方法》測定。

強力損失：用強降率來表示，參照GB/T3923—1997《紡織品 織物拉伸性能 第1部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定 條樣法》，測定織物的初始經向斷裂強力F0和處理后的經向斷裂強力F1，則：

失重率：將織物處理前恒溫恒濕烘干稱量的質量記為G0，處理后恒溫恒濕烘干稱量的質量記為G1，則：

手感：采用主觀評價方法[9]，即“捏、摸、抓、看”，評定織物處理前后的滑爽、軟糯、豐滿、彈性、挺括、身骨和活絡等手感特征，采用5級評級，1級最差，5級最好。

2 結果與討論

2.1 前處理效果對比分析

根據1.2實驗內容，測得棉梭織物坯布前處理后的測試結果見表1，棉毛巾坯巾前處理后的測試結果見表2。

表1 棉梭織物前處理效果比較

表2 棉毛巾前處理效果比較

從表1、表2可以看出，采用1.2實驗設計及工藝條件，棉梭織坯布和棉毛巾坯巾均可以達到棉織物前處理生產的要求。從棉梭織物前處理結果來看，除了毛效、手感部分測試結果和傳統三步法略有差距(微弱)外，其他方面的效果指標均優于傳統三步法前處理，這說明，在棉梭織物前處理方面，就前處理效果而言，短流程已經接近或達到傳統三步法前處理效果。而對相對厚實的棉毛巾織物，傳統三步法的效果指標(毛效、白度、手感)略占優勢(微弱)，究其原因，還是與毛巾織物本身織造的特殊性及其厚實性有關，傳統三步法的長流程和長時間的加工過程增加了助劑的作用時間，延長了作用效果，因此，煮練更透，布面白度、毛效更高。

另外，對比表1和表2也可以看出，經相同前處理工藝處理后，毛巾織物的毛效低于棉梭織物，而白度、強力損失及失重卻在同等工藝中基本都高于棉梭織物，究其原因，還是在于兩種織物在組織結構上的差異。毛巾織物由3個系統紗線(毛經、地經和緯紗)相互交織而成，具有毛圈結構，而非梭織物的經緯紗直線交織，因而不利于毛細液面的上升；同樣，也正因為毛巾蓬松、厚實的特性，在浸漬前處理液的過程中，其吸液量也大，且更多的助劑可以進入紗線縫隙及纖維內部，更有效地發生反應和相互作用，因此其白度更高，強力損失也更大，失重也更高。

綜合表1、表2，短流程前處理在同等助劑用量的前提下，其處理效果基本達到或接近傳統三步法前處理。

2.2 工藝過程對比分析

根據1.2實驗內容及工藝流程，對短流程和傳統三步法前處理的工藝過程進行對比，結果如表3所示。

表3 工藝過程比較

從表3工藝過程對比可以看出，無論是加工時間、操作流程還是勞動強度，短流程前處理優勢比較明顯，尤其是退煮漂一步法。

2.3 能耗及排放對比分析

根據1.2實驗內容及工藝流程，對短流程前處理和傳統三步法的能耗及排放進行對比，結果如表4所示。

從表4能耗及排放對比可以看出，短流程前處理更加節水、節能，廢水排放更少，能耗及環保優勢明顯。

綜合前處理效果、工藝過程及能耗、排放，短流程法已完全可以取代傳統三步法，這一點在企業實際生產也已得到驗證。在現實生產中，多數印染企業也開始根據織物品種、客戶要求來選取合適的短流程前處理來取代傳統三步法前處理。

表4 能耗及排放比較

3 結論

在藥品助劑用量接近的前提下，短流程前處理的處理效果基本達到或接近傳統三步法前處理，而在工藝過程及能耗、排放上具有顯著優勢。隨著生態文明建設首次納入到國家“十三五”發展規劃，上升到國家發展戰略層面，短流程前處理技術必將對紡織行業的綠色、可持續發展起到越來越重要的作用。

[1] 陳鎮，易兵，劉日平，等.提花毛巾坯巾酶氧中溫短流程前處理[J].印染，2014，40(7)：21—23.

[2] 許志忠，申寶平.棉織物堿氧和酶氧一浴前處理比較[J].河南工程學院學報(自然科學版)，2011，23(3)：7—12.

[3] 褚維發.毛巾織物連續軋蒸前處理工藝的研究與應用[J].染整技術，2012，34(5)：20—23.

[4] M Li，D Hinks. An Environmentally Benign Approach to Cotton Preparation: One Bath Enzymatic Desizing，Scouring and Activated Bleaching[D].North Carolina State University，2012.

[5] 陳鎮，汪南方，周輝，等.棉針織物低溫一浴一步法前處理工藝的研究[J].針織工業，2016，(1)：59—62.

[6] 吳建華.棉及滌棉混紡織物高效短流程前處理工藝[J].化纖與紡織技術，2015，44(3)：10—13.

[7] 張偉超，邢建偉，徐成書.棉梭織物酶、堿氧短流程前處理工藝研究[J].紡織高校基礎科學學報，2016，29(3)：397—341.

[8] 王超，李俊杏，郭艷麗.滌棉針織物短流程染整工藝[J].針織工業，2012，(4)：40—43.

[9] 陳鎮，楊軍，周文常，等.棉針織物除油、前處理一浴法工藝研究[J].湖南工程學院學報(自然科學版)，2016，26(3)：56—60.

Comparative and Analysis of Short Process Pretreatment of Cotton Fabric

YangJun1,ChenZhen1,WangNanfang1,WuShaoxin2

(1.Hunan Institute of Engineering, Xiangtan 411104, China；2.Dymatic Chemicals, Inc., Foshan 528305, China)

Cotton woven and cotton towel grey fabric was carried out by one-step and two-step pretreatment, and then compared with the traditional three-step pretreatment in many ways. The results show that the effect of short process pretreatment is reached or close to the traditional three-step pretreatment, and has obvious advantages in the process, energy consumption and emissions. The application of short process pretreatment in printing and dyeing enterprises has great significance for promoting the energy-saving and emission reduction of textile industry, developing green manufacturing, and promoting the transformation and upgrading of the industry.

short process pretreatment; cotton fabric; one-step process; two-step process

2017-04-15

湖南省教育廳創新平臺開放基金項目(17K026)

楊 軍(1969—)，男，湖南湘鄉人，副教授。

TS192.2

A

1009-3028(2017)03-0001-05