棉织物短流程前处理工艺对比分析

杨 军，陈 镇，汪南方，吴少新

(1.湖南工程学院，湖南 湘潭 411104；2.广东德美精细化工股份有限公司，广东 佛山 528305)



棉织物短流程前处理工艺对比分析

杨 军1，陈 镇1，汪南方1，吴少新2

(1.湖南工程学院，湖南 湘潭 411104；2.广东德美精细化工股份有限公司，广东 佛山 528305)

采用一步法、二步法短流程前处理工艺分别对棉梭织物坯布和棉毛巾坯巾进行前处理，并与传统三步法前处理进行全方位的对比。结果表明：短流程前处理的处理效果基本达到或接近传统三步法前处理，而在工艺过程及能耗、排放方面具有明显优势。短流程前处理在印染企业中的应用对于推动纺织工业节能减排，发展绿色制造，推动行业转型升级具有重要意义。

短流程前处理；棉织物；一步法；二步法

棉织物传统前处理主要包括退浆、精练、漂白三道工序，也称为三步法前处理，虽然工艺成熟，重现性好，但加工机台多，操作流程长，能耗高，效率低，废水量大，污染较重[1-3]，已逐渐被淘汰。

短流程前处理的研究，国外最早始于20世纪50年代，国内研究始于20世纪90年代，指的是将传统前处理中的退浆、煮练、漂白三道工序合并为两道或一道工序[4]；而根据合并方式的不同，短流程前处理可分为二步法工艺和一步法工艺[5]；二步法前处理工艺又分为“退煮+漂”两步法和“退+煮漂”两步法前处理[6]；一步法前处理工艺就是退煮漂一浴法。本文分别采用三种短流程工艺对棉坯布进行前处理，并与传统三步法前处理就处理效果、工艺过程及能耗、排放等方面进行对比分析。

1 实验部分

1.1 材料 药品及设备

主要材料：纯棉坯布：①梭织物：29.5/29.5，236/236；②毛巾：毛经纱27.8 tex纱，地经纱27.8 tex双纱，纬纱27.8 tex双纱。

主要药剂：精炼剂DM-1361、双氧水稳定剂DM-1403、非离子渗透剂DM-1230、NaOH、30%H2O2、冰醋酸。

主要设备：BD-48型白度测定仪、YG81型毛效测定仪、YG065H型电子织物强力机、Datacolor 600电脑测色配色仪、UV-1100紫外分光光度计、恒温水浴锅、电子天平、YLD-2000电热鼓风干燥箱。

1.2 实验内容

为确保实验结果更具可比性和客观性，在前处理实验设计过程中参考行业内较常规、简捷的加工工艺[7-8]，并使工艺过程、参数条件、助剂用量尽量相同或接近，分别对薄型棉梭织物坯布和厚型棉毛巾坯巾进行前处理。

1.2.1 “退煮+漂”两步法前处理

(1)工艺

工艺路线图见图1。

图1 退煮 漂两步法前处理工艺曲线

(2)配方

①退煮液配方

NaOH 30 g/L

非离子渗透剂DM-1230 1 g/L

精炼剂DM-1361 0.5 g/L

浴比 1∶50

②漂白液配方

30%H2O215 g/L

双氧水稳定剂DM-1403 3 g/L

非离子渗透剂DM-1230 1 g/L

浴比 1∶30

NaOH调节pH 9～10

图2 退 煮漂两步法前处理工艺曲线

1.2.2 “退+煮漂”两步法前处理

(1)工艺

工艺路线图见图2。

(2)配方

①退浆液配方

NaOH 10 g/L

非离子渗透剂DM-1230 1 g/L

浴比 1∶50

②练漂白液配方

NaOH 20 g/L

精炼剂DM-1361 0.5 g/L

30% H2O215 g/L

双氧水稳定剂DM-1403 3 g/L

非离子渗透剂DM-1230 1 g/L

浴比 1∶30

图3 退煮漂一步法前处理工艺曲线

1.2.3 退煮漂一步法前处理

(1)工艺

工艺路线图见图3。

(2)配方

NaOH 30 g/L

非离子渗透剂DM-1230 1 g/L

精炼剂DM-1361 0.5 g/L

30% H2O215 g/L

双氧水稳定剂DM-1403 3 g/L

非离子渗透剂DM-1230 1 g/L

浴比 1∶50

1.2.4 传统三步法前处理

(1)工艺

工艺路线图见图4。

(2)配方

①退浆液配方

NaOH 10 g/L

非离子渗透剂DM-1230 1 g/L

浴比 1∶50

②煮练液配方

NaOH 20 g/L

精炼剂DM-1361 0.5 g/L

浴比 1∶30

③漂白液配方

30% H2O215 g/L

双氧水稳定剂DM-1403 3 g/L

非离子渗透剂DM-1230 1 g/L

浴比 1∶30

NaOH调节pH 9～10

图4 传统三步法前处理退浆 煮练 漂白工艺曲线

1.3 分析与测试

毛效：参照FZ/T 01071—2008《纺织品毛细效应测试方法》测定。

白度：参照GB/T 8424.2—2001《纺织品色牢度试验相对白度的仪器评定方法》测定。

强力损失：用强降率来表示，参照GB/T3923—1997《纺织品 织物拉伸性能 第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定 条样法》，测定织物的初始经向断裂强力F0和处理后的经向断裂强力F1，则：

失重率：将织物处理前恒温恒湿烘干称量的质量记为G0，处理后恒温恒湿烘干称量的质量记为G1，则：

手感：采用主观评价方法[9]，即“捏、摸、抓、看”，评定织物处理前后的滑爽、软糯、丰满、弹性、挺括、身骨和活络等手感特征，采用5级评级，1级最差，5级最好。

2 结果与讨论

2.1 前处理效果对比分析

根据1.2实验内容，测得棉梭织物坯布前处理后的测试结果见表1，棉毛巾坯巾前处理后的测试结果见表2。

表1 棉梭织物前处理效果比较

表2 棉毛巾前处理效果比较

从表1、表2可以看出，采用1.2实验设计及工艺条件，棉梭织坯布和棉毛巾坯巾均可以达到棉织物前处理生产的要求。从棉梭织物前处理结果来看，除了毛效、手感部分测试结果和传统三步法略有差距(微弱)外，其他方面的效果指标均优于传统三步法前处理，这说明，在棉梭织物前处理方面，就前处理效果而言，短流程已经接近或达到传统三步法前处理效果。而对相对厚实的棉毛巾织物，传统三步法的效果指标(毛效、白度、手感)略占优势(微弱)，究其原因，还是与毛巾织物本身织造的特殊性及其厚实性有关，传统三步法的长流程和长时间的加工过程增加了助剂的作用时间，延长了作用效果，因此，煮练更透，布面白度、毛效更高。

另外，对比表1和表2也可以看出，经相同前处理工艺处理后，毛巾织物的毛效低于棉梭织物，而白度、强力损失及失重却在同等工艺中基本都高于棉梭织物，究其原因，还是在于两种织物在组织结构上的差异。毛巾织物由3个系统纱线(毛经、地经和纬纱)相互交织而成，具有毛圈结构，而非梭织物的经纬纱直线交织，因而不利于毛细液面的上升；同样，也正因为毛巾蓬松、厚实的特性，在浸渍前处理液的过程中，其吸液量也大，且更多的助剂可以进入纱线缝隙及纤维内部，更有效地发生反应和相互作用，因此其白度更高，强力损失也更大，失重也更高。

综合表1、表2，短流程前处理在同等助剂用量的前提下，其处理效果基本达到或接近传统三步法前处理。

2.2 工艺过程对比分析

根据1.2实验内容及工艺流程，对短流程和传统三步法前处理的工艺过程进行对比，结果如表3所示。

表3 工艺过程比较

从表3工艺过程对比可以看出，无论是加工时间、操作流程还是劳动强度，短流程前处理优势比较明显，尤其是退煮漂一步法。

2.3 能耗及排放对比分析

根据1.2实验内容及工艺流程，对短流程前处理和传统三步法的能耗及排放进行对比，结果如表4所示。

从表4能耗及排放对比可以看出，短流程前处理更加节水、节能，废水排放更少，能耗及环保优势明显。

综合前处理效果、工艺过程及能耗、排放，短流程法已完全可以取代传统三步法，这一点在企业实际生产也已得到验证。在现实生产中，多数印染企业也开始根据织物品种、客户要求来选取合适的短流程前处理来取代传统三步法前处理。

表4 能耗及排放比较

3 结论

在药品助剂用量接近的前提下，短流程前处理的处理效果基本达到或接近传统三步法前处理，而在工艺过程及能耗、排放上具有显著优势。随着生态文明建设首次纳入到国家“十三五”发展规划，上升到国家发展战略层面，短流程前处理技术必将对纺织行业的绿色、可持续发展起到越来越重要的作用。

[1] 陈镇，易兵，刘日平，等.提花毛巾坯巾酶氧中温短流程前处理[J].印染，2014，40(7)：21—23.

[2] 许志忠，申宝平.棉织物碱氧和酶氧一浴前处理比较[J].河南工程学院学报(自然科学版)，2011，23(3)：7—12.

[3] 褚维发.毛巾织物连续轧蒸前处理工艺的研究与应用[J].染整技术，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] 陈镇，汪南方，周辉，等.棉针织物低温一浴一步法前处理工艺的研究[J].针织工业，2016，(1)：59—62.

[6] 吴建华.棉及涤棉混纺织物高效短流程前处理工艺[J].化纤与纺织技术，2015，44(3)：10—13.

[7] 张伟超，邢建伟，徐成书.棉梭织物酶、碱氧短流程前处理工艺研究[J].纺织高校基础科学学报，2016，29(3)：397—341.

[8] 王超，李俊杏，郭艳丽.涤棉针织物短流程染整工艺[J].针织工业，2012，(4)：40—43.

[9] 陈镇，杨军，周文常，等.棉针织物除油、前处理一浴法工艺研究[J].湖南工程学院学报(自然科学版)，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

湖南省教育厅创新平台开放基金项目(17K026)

杨 军(1969—)，男，湖南湘乡人，副教授。

TS192.2

A

1009-3028(2017)03-0001-05