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定型機(jī)之棉/滌（DTY鍺纖維）交織針織布平幅前處理工藝助劑選擇應(yīng)用實踐

發(fā)布時間：2022-10-05 點擊：

定型機(jī)、涂層機(jī)、地毯機(jī)專業(yè)生成廠家無錫前洲興華機(jī)械2022年10月5日訊 采用高效精練劑HS-160W-D和特效強(qiáng)力保護(hù)劑HS-2000BD，結(jié)合高樂針織高效短流程平幅前處理設(shè)備，用脫礦氧漂汽蒸工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)缸高溫煮漂工藝對棉/滌（DTY鍺纖維）交織針織布進(jìn)行前處理，試驗及批量生產(chǎn)實踐結(jié)果表明，選擇合適的助劑、燒堿和雙氧水用量，經(jīng)處理后棉/滌（DTY鍺纖維）交織針織布，其白度、毛效，布面形態(tài)質(zhì)量均達(dá)到或者優(yōu)于傳統(tǒng)機(jī)缸煮漂工藝，同時因連續(xù)化生產(chǎn)，較大程度上減少了水、電、蒸汽等各項消耗和提高機(jī)缸的染色效率和減少機(jī)缸染色缸差。

關(guān)鍵詞：棉/滌（DTY鍺纖維）交織針織布；通用性工藝；氧漂機(jī)理

Applicationand Selection of Auxiliary Agents foropenfullwidthpretreatment of cotton/polyester (DTY germanium fiber) interwovenknitted fabrics

XIONGZhong-qing1,TANG Yu-ming2，XUHong-qiang3

(WuxiKailai Biotechnology Limited, Yixing 214200)

Abstract:the combination of highly effective scouring agent HS-160W-D andpowerful protective agent HS-2000BD with Gollerhigh-efficiency short-process openfull width pretreatment equipment,the pretreatment of cotton/polyester (DTY germanium fiber) interwovenknitted fabric was carried out by demineralized oxygen bleachingsteam instead of high temperature scouring and bleaching process,after treatment, the whiteness, wool effect and surface shape qualityof cotton/polyester (DTY germanium fiber) knitted fabric can reach orbe better than that of traditional cylinder scouring and bleachingprocess, at the same time, because of the continuous production, theconsumption of water, electricity and steam is reduced to a greatextent, and improves the dyeing efficiency of the cylinder andreduces the difference between the cylinder and the dyeing cylinder.

Keywords:Cotton/polyester(DTY germanium fiber) interwoven knitted fabric; Universalprocess; Oxygenbleaching mechanism

0 前言

針織布平幅連續(xù)性前處理與傳統(tǒng)機(jī)缸繩狀間歇式前處理工藝相比較，平幅前處理則屬于高效短流程工藝，而且完美地避開了機(jī)缸繩狀前處理工藝中常見的坯布與機(jī)缸部件頻繁接觸，以及坯布相互間的搓擦而產(chǎn)生的擦傷、褶皺痕等布面形態(tài)質(zhì)量問題，特別是厚重坯布，比如棉/滌（DTY鍺纖維）交織的“棉外滌內(nèi)”的夾層保暖針織布在機(jī)缸里長時間流轉(zhuǎn)極易產(chǎn)生褶痕擦傷，同時平幅連續(xù)化生產(chǎn)，水、電、蒸汽的集中使用，各項消耗明顯降低。所以說針織布的平幅前處理工藝不但具有優(yōu)良的加工質(zhì)量，同時還有降本增效特點，極大地提升了在當(dāng)下行業(yè)市場中的競爭力。

很多時候染廠做的面料品種繁多，結(jié)構(gòu)成分復(fù)雜，生產(chǎn)設(shè)備多的工廠能夠根據(jù)面料品種分類而設(shè)定專用生產(chǎn)線，但是有些工廠設(shè)備條件不是很充足，就不得不在有限的生產(chǎn)線上加工各種不同品種的面料，同時為最大效率地利用生產(chǎn)線而制定各品種通用性前處理工藝，這就給工藝設(shè)計和助劑選擇帶來考驗，既要達(dá)到加工質(zhì)量要求，又要確保不產(chǎn)生損傷、破洞等質(zhì)量問題。

制定各品種通用性前處理工藝的思路是以工廠最常規(guī)且批量較多的棉針織中薄面料為基礎(chǔ)而設(shè)計工藝，必須達(dá)到各項加工質(zhì)量指標(biāo)的中等標(biāo)準(zhǔn)，以此工藝生產(chǎn)時帶入其他各類結(jié)構(gòu)成分不同的面料品種，檢測檢查各類品種的質(zhì)量指標(biāo)是否達(dá)標(biāo)，在此過程中去檢測工藝的穩(wěn)定性，助劑的優(yōu)化改進(jìn)和選擇，最終達(dá)到工藝的穩(wěn)定安全性和通用性。

工廠經(jīng)過多年的生產(chǎn)總結(jié)制定了適合設(shè)備條件的通用性前處理工藝，但在當(dāng)前市場面料品種多變的情況下也遇到某些新型特種面料用常規(guī)通用性前處理工藝加工出現(xiàn)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，甚至出現(xiàn)強(qiáng)損、破洞等質(zhì)量問題，比如，40S/1棉+50D/24F DTY（鍺纖維）+75D/24F DTY（鍺纖維）五明治夾層保暖布，32S/1JC緊密賽絡(luò)紡+150D/144F poly排紗交織雙珠地等幾個60-85%滌、15-40%棉的交織布品種用常規(guī)通用性前處理工藝就是不能通過，多次出現(xiàn)破洞問題，為此必須重新分析工藝的穩(wěn)定性和助劑的優(yōu)化選擇，以此來確保各類品種真正地安全達(dá)標(biāo)通過。

1 常規(guī)棉針織通用工藝

1.1設(shè)備、儀器和檢測方法

高樂針織平幅氧漂水洗機(jī) （高樂紡織機(jī)械有限公司）

ECO-24 高溫染樣機(jī)（XIAMEN RAPID CO.LTD）

小樣軋車（XIAMEN RAPID CO.LTD）

PH值測量計 PHS-3CT(8601型）（上海康儀儀器）

白度測量儀 WSB-3A智能式數(shù)字白度計（溫州大榮紡織儀器）

毛細(xì)效應(yīng)試驗方法 FZ/T01071-2008紡織品

1.2 織物

20S/1棉單珠地、21S/1有機(jī)棉精梳緊密紡平紋、

26S/1精梳棉大單珠地、26S/1精梳CVC環(huán)錠紡平紋、

40S/1棉+150D/48FPOLY+30D氨綸拉架空氣層

1.3 助劑

32% NaOH

27.5% H2O2

低泡精練劑HS-160W-D(無錫開來生物有限公司)---專用于針織布平幅工藝的低泡高效精練劑，具有優(yōu)良的低泡、潤濕、乳化性能，有助于去除棉纖維的油酯蠟質(zhì)。

裂解劑KDW(無錫開來生物有限公司)---用于針織布平幅工藝的螯合分散劑，具有高效螯合和分散工作液中的鐵質(zhì)和鈣鎂離子的性能，以及良好的分散凈洗性能。

穩(wěn)定劑HS-3000B(無錫開來生物有限公司)---用于針織布平幅氧漂工藝的雙氧水穩(wěn)定劑

1.4 工藝流程

坯布→浸軋脫礦工作液→工作液循環(huán)噴淋（60℃、90-120秒)→經(jīng)過3MPa重軋→浸軋氧漂工作液（室溫、軋車壓力1MPa）→汽蒸（100℃×18-20分鐘）→高效熱水洗(95℃）3格→ 醋酸中和2格（50℃）→落布

1.5 工藝試驗

1.5.1 試驗坯布

21S/1有機(jī)棉精梳緊密紡平紋

1.5.2工藝處方

工作液處方：(g/l)

（1）脫礦

低泡精煉劑HS-160W-D 3

裂解劑KDW 3

（2）氧漂

32% NaOH 15-40

27.5% H2O2 15-40

低泡精煉劑HS-160W-D 5-8

穩(wěn)定劑HS-3000B 5-10

1.5.3 試驗一：燒堿用量對白度和毛效的影響

脫礦條件同上1.5.2，氧漂選定27.5% H2O2 30g/l，精煉劑HS-160W-D 6g/l，穩(wěn)定劑HS-3000B 9g/l,改變燒堿用量，考察燒堿用量對白度和毛效的影響，試驗結(jié)果如圖1.1所示

定型機(jī),涂層機(jī),地毯機(jī),地毯背膠機(jī),靜電植絨機(jī)

圖1.1 燒堿用量對白度的影響

Figure 1.1 effect of caustic soda dosage on whiteness

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圖1.2 燒堿用量對毛效的影響

Figure 1.2 Effect of caustic soda dosage on capillary effect

由圖1.1和圖1.2可以看出，當(dāng) 32% NaOH用量 25g/l時，白度值已達(dá)到80，毛效值也達(dá)到7，再增加用量，織物的白度和毛效值上升平緩，燒堿用量的增加會促使雙氧水的加速分解，提高白度的同時也會加速纖維氧化損傷的風(fēng)險。所以，32% NaOH用量在 25-28g/l范圍為宜。

1.5.4 試驗二：雙氧水用量對白度的影響

脫礦條件同上1.5.2，氧漂選定32% NaOH 28g/l，精煉劑HS-160W-D 6g/l，穩(wěn)定劑HS-3000B 9g/l,改變雙氧水用量，考察雙氧水用量對白度的影響，試驗結(jié)果如圖1.3所示

定型機(jī),涂層機(jī),地毯機(jī),地毯背膠機(jī),靜電植絨機(jī)

圖1.3 雙氧水用量對白度的影響

Figure 1.3 Effect of hydrogen peroxide dosage on whiteness

由圖1.3可以看出，當(dāng) 27.5% H2O2用量 25g/l時，白度值已達(dá)到80，再增加用量，織物的白度值上升平緩，在高堿高氧條件下白度提高的同時也會加速纖維氧化損傷的風(fēng)險。所以，27.5% H2O2用量在 28-30g/l范圍為宜。

1.5.5 試驗三：穩(wěn)定劑用量對雙氧水分解的影響

脫礦條件同上1.5.2，氧漂選定32% NaOH 28g/l，27.5% H2O2 30g/l精煉劑HS-160W-D 6g/l，

改變穩(wěn)定劑用量，考察穩(wěn)定劑用量對雙氧水分解的影響，試驗結(jié)果如圖1.4所示

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圖1.4 穩(wěn)定劑用量對雙氧水分解率的影響

Figure 1.4 Effect of stabilize agent dosage on decomposition rate of hydrogen peroxide

由圖1.4可以看出，當(dāng) 穩(wěn)定劑HS-3000B用量10g/l時，雙氧水分解率已達(dá)到平穩(wěn)，穩(wěn)定劑用量較低時，在高堿高氧下雙氧水分解率較高，存在氧化纖維風(fēng)險；再提高穩(wěn)定劑用量雙氧水分解率也會提升，應(yīng)該是穩(wěn)定劑中的鎂鹽組份過量反而促進(jìn)了雙氧水的分解。所以，穩(wěn)定劑HS-3000B用量在 8-10g/l范圍為宜。

綜合以上試驗比較，可以確定一個較為合理的生產(chǎn)工藝處方如下

1.6 生產(chǎn)處方

工作液處方：(g/l)

（1）脫礦

低泡精煉劑HS-160W-D 3

裂解劑KDW 3

（2）氧漂

32% NaOH 25-28

27.5% H2O2 28-30

低泡精煉劑HS-160W-D 6

穩(wěn)定劑HS-3000B 9

2 新型特種面料在常規(guī)棉針織工藝下的表現(xiàn)

2.1 織物

40S/1棉+50D/24F DTY（鍺纖維）+75D/24F DTY（鍺纖維）五明治夾層保暖布，

2.2 工藝流程

同1.4

2.3 生產(chǎn)處方

同1.6

2.4 質(zhì)量狀況

2.4.1 問題現(xiàn)象及分析

2.4.1.1 問題現(xiàn)象

（1）在常規(guī)棉針織通用工藝生產(chǎn)時，中途插入10疋“40S/1棉+50D/24F DTY（鍺纖維）+75D/24FDTY（鍺纖維）五明治，一同生產(chǎn)，下機(jī)布檢驗，常規(guī)棉針織布面白度毛效均正常，但此“五明治”布面有無規(guī)律間隔幾米布無規(guī)律零星針眼破洞，破洞均在此夾層布的外層棉紗上斷紗。

（2）多次嘗試將以上常規(guī)棉針織工藝中的處方適當(dāng)用量減少，每次分別再做幾疋“五明治”，直至減至7成，布面破洞才不出現(xiàn)，但是白度只有76-77，遠(yuǎn)達(dá)不到白度80-82的要求。

（3）據(jù)以上生產(chǎn)試驗情況看，要達(dá)到白度要求，常規(guī)棉針織布通用工藝中雙氧水用量應(yīng)該是此“五明治”的臨界工藝參數(shù)值，要兼顧白度和不出破洞，需對此氧漂工藝中布上所帶工作液的穩(wěn)定性重新做出分析，并對助劑做出調(diào)整。

2.4.1.2 分析

2.4.1.2.1鍺纖維針織面料

（1）鍺纖維針織面料是運(yùn)用納米技術(shù)將合金鍺結(jié)晶石制成的功能性保健纖維，面料特點有抗菌除臭，抗靜電，釋放負(fù)離子凈化環(huán)境，清新空氣功能，發(fā)射遠(yuǎn)紅外線的保暖功能等。

（2）鍺纖維內(nèi)含無機(jī)鍺，是一種半導(dǎo)體元素，在常溫下即可釋放出負(fù)離子，即帶負(fù)電的氧分子。

2.4.1.2.2 氧漂機(jī)理

通常的理論是，雙氧水是二元弱酸，在水中可電離產(chǎn)生對色素有氧化作用的過氧化氫離子（HOOˉ)，近年來的理論又表明，雙氧水分解后生成超氧化物O2ˉ，與色素中的雙鍵反應(yīng)產(chǎn)生消色作用；過氧化氫離子（HOOˉ)在堿和重金屬離子（Ga2+、Mg2+、Fe3+等）的催化作用下與雙氧水反應(yīng)，生成過氧化氫自由基（HOO?）和氧化自由基（HO?),過氧化氫自由基（HOO?）會氧化纖維素，使其降解損傷；綜上，在氧漂過程中，雙氧水的分解通常是發(fā)生兩種作用，其一是有利分解，在堿和重金屬離子作用下不斷產(chǎn)生過氧化氫離子（HOOˉ)或者超氧化物O2ˉ與色素反應(yīng)起到漂白作用；其二是不利分解，如果快速分解產(chǎn)生的過氧化氫離子（HOOˉ)再次在堿和重金屬離子（Ga2+、Mg2+、Fe3+等）的催化作用下與雙氧水反應(yīng)生成過多的過氧化氫自由基（HOO?）則氧化損傷纖維，嚴(yán)重時導(dǎo)致織物產(chǎn)生破洞；

2.4.1.2.3穩(wěn)定劑作用機(jī)理

① 通常螯合型穩(wěn)定劑是其絡(luò)合組份與鎂鹽組份和水中的其他重金屬形成較穩(wěn)定的螯合體系，在氧漂過程中阻止釋放金屬離子對雙氧水的催化分解；

② 吸附性穩(wěn)定劑是在堿液中形成絮狀膠團(tuán)，吸附過氧化氫離子（HOOˉ)，阻止其與雙氧水的進(jìn)一步反應(yīng)生成過氧化氫自由基（HOO?）；

③ 螯合型穩(wěn)定劑有一個缺點，就是在PH值過高的情況下，已經(jīng)被螯合的重金屬離子又會重新解離，催化分解雙氧水；

2.4.1.2.4“五明治”產(chǎn)生破洞的可能性和調(diào)整思路

① 穩(wěn)定劑HS-3000B是螯合型穩(wěn)定劑，棉針織通用氧漂工藝中的燒堿用量大，導(dǎo)致工作液PH值過高，已經(jīng)被螯合的重金屬離子又會重新解離，催化分解雙氧水，以及鍺纖維釋放出的負(fù)離子（即帶負(fù)電的氧分子），共同作用氧化纖維，所以出現(xiàn)隨機(jī)性破洞；

② 調(diào)整穩(wěn)定劑中的絡(luò)合組份與鎂鹽組份比列，控制減少重金屬離子的解離量，減少雙氧水的不利分解，從而達(dá)到漂白大于氧化破壞的效果；

3 穩(wěn)定劑調(diào)整后的生產(chǎn)試驗

3.1 氧漂工作液穩(wěn)定性測試（雙氧水分解率）

說明1：測試比較方法（自定測試標(biāo)準(zhǔn)）

說明2：以下處方中用到的穩(wěn)定劑HS-2000TD、強(qiáng)力保護(hù)劑HS-2000BD均為按照上面2.4.1.2.4思路調(diào)整制定的產(chǎn)品

表1氧漂工作液雙氧水分解率

Table 1 decomposition rate of hydrogen peroxide in oxygen bleaching solution

定型機(jī),涂層機(jī),地毯機(jī),地毯背膠機(jī),靜電植絨機(jī)