無(wú)硅多功能液體精練劑PC在棉織物一步法前處理中的應(yīng)用

趙愛國(guó)+劉成林+房寬峻

摘要：用無(wú)硅多功能液體精練劑PC代替常規(guī)粉狀精練劑，應(yīng)用于棉織物退煮漂一步法前處理，處理效果符合產(chǎn)品質(zhì)量要求。該產(chǎn)品不僅能夠避免硅垢產(chǎn)生，改善織物手感，而且能夠明顯降低水電汽消耗，降低廢水中的含鹽量，有利于減輕廢水處理的負(fù)擔(dān)。

關(guān)鍵詞：棉織物；一步法前處理；精練劑；硅垢

中圖分類號(hào)：TS192.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Application of Silicate-free Multi-functional Scouring Agent PC in One- step Pretreatment of Cotton

Abstract： A silicate-free multi-functional scouring agent named PC was used in pretreatment of cotton fabric， and the treatment effect was satisfactory. This product would not produce silicate scale. It could improve the hand feel of cotton fabric， and provide benefits of lower cost of water， electricity and steam. As PC contained no silicate， the amount of salt in the wastewater decreased， which would reduce difficulty of wastewater treatment.

Key words： cotton fabric； one-step pretreatment； scouring agent； silicate scale

粉狀精練劑使用簡(jiǎn)便，能夠增加前處理的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)較好的前處理效果，同時(shí)有利于降低成本和COD的排放，因此應(yīng)用廣泛。目前市場(chǎng)上的粉狀精練劑品種及名稱繁多，但大多數(shù)都含有硅酸鈉一類的成分，且采用五水偏硅酸鈉的居多。硅酸鈉俗稱“水玻璃”，它在紡織品前處理中主要用作雙氧水穩(wěn)定劑，其優(yōu)點(diǎn)包括：價(jià)格低廉，是性能極佳的吸附性穩(wěn)定劑；能提高織物的白度；減少纖維的損傷，相對(duì)提高織物強(qiáng)力；具備一定的乳化性能，起到良好的助洗作用，從而能提高織物的毛效指標(biāo)；作為堿劑，緩沖作用非常強(qiáng)，并且極易洗滌；對(duì)環(huán)境無(wú)毒無(wú)公害。從性價(jià)比的角度來(lái)看，還沒(méi)有哪一類穩(wěn)定劑可以完全代替硅酸鈉。

雖然硅酸鈉優(yōu)點(diǎn)很多，但也存在明顯的缺點(diǎn)。在長(zhǎng)車連續(xù)生產(chǎn)中，硅酸鈉會(huì)在設(shè)備上產(chǎn)生“硅垢”，同時(shí)如果水洗不充分，會(huì)使織物的手感發(fā)硬。特別是設(shè)備上產(chǎn)生“硅垢”后如果不及時(shí)清理，則會(huì)引起織物起皺、擦傷等問(wèn)題，影響產(chǎn)品質(zhì)量，而清理“硅垢”也是一項(xiàng)較艱苦的工作。

針對(duì)硅酸鈉的不足，科凱精細(xì)化工公司研制出一種可以替代粉狀精練劑的無(wú)硅液體多功能精練劑產(chǎn)品PC，這是一款集堿劑、精練、滲透、乳化、螯合、分散及穩(wěn)定雙氧水于一體的高效復(fù)合紡織化學(xué)助劑產(chǎn)品，能夠滿足退煮漂一步法前處理工藝的需要。經(jīng)過(guò)在愉悅家紡的生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn)，精練劑PC不僅各方面的性能指標(biāo)達(dá)到了含硅酸鈉的前處理助劑效果，而且避免了常規(guī)粉狀精練劑易產(chǎn)生“硅垢”和堵塞管路等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了前處理清潔生產(chǎn)。

1 小樣試驗(yàn)

1.1 坯布及化學(xué)品

坯布：全棉府綢，14.6 tex × 14.6 tex，43.3根/英寸 ×35.4根/英寸，幅寬116英寸。

化學(xué)品：雙氧水（27.5%），前處理助劑PC。

1.2 儀器設(shè)備

立式軋車、小型汽蒸箱、毛效架、智能數(shù)字白度儀、電子織物強(qiáng)力儀、烘箱等。

1.3 指標(biāo)及測(cè)試方法

（1）斷裂強(qiáng)力：參照ASTM D5034-95（2001）《紡織品斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)試驗(yàn)方法（抓樣法）》測(cè)試。

（2）白度：采用白度測(cè)試儀測(cè)定。

（3）毛效：取 5 cm × 20 cm布條固定在毛效測(cè)試支架上，布的一端垂直浸入水中 2 cm，水沿著布條方向向上爬升，記錄30 min后水位上升高度取最低值。

（4）退漿級(jí)別（淀粉漿料）：將待測(cè)布樣放入專用碘化鉀溶液中浸漬 1 min，用冷水短時(shí)淋洗并用濾紙吸干，立即與紫色色卡對(duì)照（最差 1 級(jí)，最好 9 級(jí)），每個(gè)試樣測(cè)定 3次，取平均值。

（5）“硅垢”測(cè)定：配制500 mL的工作液，然后在85 ℃下保溫60 min，降溫到室溫靜置觀察是否產(chǎn)生絮狀沉淀，每組均配制 3 個(gè)平行樣進(jìn)行觀察，絮狀沉淀越多，則產(chǎn)生“硅垢”的情況越嚴(yán)重。

1.4 工藝配方及條件

配方：前處理助劑PC 30 g/L，雙氧水濃度（27.5%）10 g/L，工作液pH值10.5。

工藝條件：浸軋（兩浸兩軋，軋余率100%）；汽蒸（時(shí)間90 min，溫度100 ℃）。

2 小樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 雙氧水用量的影響

在PC用量和工藝條件不變的前提下，改變雙氧水用量，以考察其對(duì)前處理效果的影響，結(jié)果如表 1 所示。

在表 1 數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，綜合考慮質(zhì)量要求和成本，雙氧水用量以10 g/L為宜。

2.2 精練劑PC用量的影響（表 2）

由表 2 可知，當(dāng)PC的用量達(dá)到30 g/L時(shí)，已能滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求，再提高其用量，織物的毛效、白度和退漿級(jí)別均沒(méi)有明顯提高。PC的主要功能是在無(wú)堿情況下，起到精練、乳化和洗滌作用，提高織物的毛效和白度，且獲得良好的退漿效果，這是粉狀精練劑無(wú)法達(dá)到的。

2.3 軋余率的影響（表 3）

如表 3 所示，當(dāng)軋余率在100%時(shí)，前處理效果已達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求。從節(jié)約成本的角度考慮，選擇軋余率為100%。

2.4 堆置時(shí)間的影響（表 4）

由表 4 可知，當(dāng)堆置時(shí)間為90 min時(shí)，雙氧水的利用率較高，織物的白度符合要求，且強(qiáng)力未有明顯下降，因此堆置時(shí)間定為90 min。

2.5 “硅垢”測(cè)試對(duì)比

分別配制粉狀精練劑工作液和液體精練劑PC工作液各500 mL，置于1 000 mL燒杯中，在85 ℃下保溫60 min，然后降溫到20 ℃靜置觀察。結(jié)果表明，粉狀精練劑工作液中有大量的絮狀沉淀出現(xiàn)，而PC工作液則澄清，無(wú)絮狀沉淀產(chǎn)生。

3 大樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 大樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果（表 5）

由表 5 可知，在優(yōu)化工藝條件下，處理后織物的各項(xiàng)前處理指標(biāo)均良好。該退煮漂一步法前處理工藝處理效果符合產(chǎn)品質(zhì)量要求，工藝本身也符合經(jīng)濟(jì)適用原則。

3.2 與常規(guī)固體精練劑對(duì)比

在水、電、汽和助劑成本相同的情況下，液體精練劑PC的退漿級(jí)別較高，且手感柔軟。一般使用粉狀精練劑的退漿級(jí)別是 2 ～ 3 級(jí)，手感較硬，而用PC處理的退漿級(jí)別為5 ～ 6 級(jí)，手感柔軟。粉狀精練劑使用時(shí)還需加入去蠟劑、穩(wěn)定劑等，而使用液體精練劑時(shí)化料相對(duì)簡(jiǎn)單。使用液體精練劑PC最重要的優(yōu)點(diǎn)則是其不產(chǎn)生硅垢，無(wú)需定期清理設(shè)備。

3.3 與常規(guī)堿精練再氧漂對(duì)比

常規(guī)堿精練再氧漂退漿級(jí)別一般也可達(dá)到 5 ～ 6 級(jí)，但助劑成本高出10%左右，不僅如此，采用液體精練劑PC進(jìn)行退煮漂一步法前處理，還可降低45%左右的水、電和蒸汽成本，而效率并沒(méi)有降低。此外，該一步法工藝沒(méi)有使用大量的淡堿，從而降低了污水處理的負(fù)擔(dān)。

經(jīng)綜合分析得出，此前處理工藝有很好的發(fā)展前景，尤其適于在活性印花（防蠟和床品）的印染廠推廣和應(yīng)用。

4 結(jié)論

（1）試驗(yàn)證明，液體精練劑PC相比普通固體精練劑產(chǎn)品而言，不含硅酸鈉，不結(jié)“硅垢”，處理后的織物手感柔軟，不會(huì)引起織物擦傷和起皺現(xiàn)象。

（2）在水、電、汽和助劑成本相同的情況下，與普通粉狀精練劑相比，液體精練劑PC的退漿級(jí)別較高，可達(dá)到5 ～ 6 級(jí)，且織物手感更柔軟。

（3）與常規(guī)堿精練再氧漂相比，使用液體精練劑PC可使織物前處理水、電、蒸汽的成本節(jié)約45%左右，且不使用大量淡堿，利于污水處理，也符合行業(yè)當(dāng)前倡導(dǎo)的無(wú)堿前處理工藝發(fā)展要求。

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