协协会定于2021年10月20~22日,在杭州市临平“浙商开元名都大酒店”,召开“传化杯”印染创新技术交流会。

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节能减排双超工艺技术在针织布染整中的应用

2021-09-08李冬梅
 节能减排双超工艺技术在针织布染整中的应用

佛山市顺德金纺集团有限公司  李冬梅

摘要:采用上海新发明高新科技有限公司优丽素、优丽宝、新发酶、染得宝等新型助剂在双超工艺的方法和条件下,对棉针织布进行低温前处理和染色,可获得与常规染色工艺相当的布面效果和色牢度。大生产试验表明,新发明双超工艺应用于棉针织物前处理和染色可充分去除织物上的杂质和浮色,在保证织物强力和色牢度指标的同时,简化工艺流程,提高生产效率,降低水、电、汽能源消耗,减少废水排放量,提高效益。

0 前言

棉针织物以其优良的吸湿透气性、较好的保暖性和柔软的手感,是内衣、夏装以及春秋外衣等服装的主要面料之一,在纺织面料中占据极其重要的地位。为获得较好的可染性和舒适柔软的手感, 棉针织物一般要经过练漂前处理、染色及后整理等工序;传统的前处理一般采用高温强碱工艺,获得的半制品具有较好的白度与毛效,然而面料的强力损失较大,不利于消费者的使用。因此降低前处理加工的温度或减少织物在高温湿热环境的时间,能有效抑制织物强力的损失以及降低能源尤其是蒸汽的消耗是行业人员首要考虑的问题[1]。尽管传统工艺也是在不断改进挖潜,但进一步提升似乎也到了极限,因此节能减排新工艺新技术的应用推广已是势在必行和行之有效的途径。

上海新发明高新科技有限公司双超染色工艺,具有超短快速、超低浴比双超的特点,工艺流程短, 耗能低,在实际应用过程中,该工艺对企业降低生产成本、清洁生产具有重要的意义。本试验采用新发明双超工艺对棉针织布进行低温前处理和染色,能保证织物强力和获得良好的前处理效果,有效地去除表面吸附与未固着的活性染料[2],且产品具有染色均匀,色光纯正、丰满的良好的布面效果。本试验以新发明双超工艺生产的红色、绿色和黑色针织物为依据,通过对针织物的强力、色牢度的评估以及耗能的核算,来考察该工艺的优越性[3]

l试验部分

1.1试验材料

织物:32S精棉+70D氨纶2*2灯芯布、CVC卫衣布。

设备:TH-OQ50.0高温喷气液染色机(无锡同华染整机械有限公司)、国产红外线染色试样机、YG(B) 031PC弹子顶破强力机、Y571B型摩擦牢度仪、SW-24A型耐洗色牢度试验机、KL-9070A型汗渍牢度测色仪、Datacolor 600型电脑测试配色仪等。

染料:活性军蓝、活性黄、活性红、活性黑、活性嫩黄、活性翠兰、活性蓝。

助剂:优丽素、优丽宝、新发酶、染得宝、精练酶、除氧酶、中性抛光酶、冰醋酸、Nacl50% 双氧水、纯碱以及液碱等均为工业级。

1.2前处理试验工艺

1.2.1前处理工艺配方

新型低温前处理剂优丽素、优丽宝、新发酶以及常规前处理助剂精练酶、精炼剂等两种前处理工艺助剂,所采用的的工艺配方见表l

    1 不同前处理助剂采用的工艺配方表

常规前处理工艺

新发明前处理工艺

助剂名称

用量/(g.L-1)

      助剂名称

用量/(g.L-1)

精炼剂

1

优丽素

l

精练酶

3

优丽宝

        1.5

50%双氧水

3

50 %液碱

4

除氧酶KP

0.2

50 %双氧水

2

-

-

新发酶

0.6 %

浴比

110

浴比

1:8

温度×时间(℃×min

98×45

温度×时间(℃×min)

     80×30

1.2.2前处理试验工艺流程

a.常规前处理工艺

配制精练酶助剂液进水进布上助剂运行升温(2.5℃/min) 98℃保温45 min降温排水洗水洗酸中和除氧水洗水洗排液待染。

b.新发明前处理工艺

    配制新发明低温前处理助剂液进水进布上助剂上液碱升温( 2.5℃/min)80℃保温30 min降温排液水洗酸中和除氧排液待染。

1.3染色

1.3.1常规工艺染色配方

本文选择红色、绿色和黑色3个颜色为实践对象,对常规前处理工艺处理后的白布进行染色(红色:32s/l精棉+70D氨纶2×2灯芯布,31.5kg:绿色:32s/l精棉+70D氨纶2×2灯芯布,31.5 kg;色:CVC卫衣布,19kg)。染色配方见表1-2。浴比均为1:10,染色温度、时间为60℃×60 min
                   
                         表
常规工艺大红、宝蓝和黑色染色配方

类别

红色

绿色

黑色

试剂名称

用量

试剂名称

用量

试剂名称

用量

染料/%

活性黄

1. 5

活性嫩黄

0.95

活性黄

1.05

活性红

3.5

活性翠兰

4 .0

活性红

1.8

活性军蓝

0.005

活性蓝

0.055

活性黑

4.9

冰醋酸

0.1

冰醋酸

0.1

冰醋酸

0.1

中性抛光酶

0.4

中性抛光酶

0.4

中性抛光酶

0.4

助剂/(g.L-1 )

80.0

72.0

100.0

纯碱

8.0

纯碱

22.50

纯碱

10.0

50%液碱

0.120

-

-

50%液碱

0.3

浴比

 

110

-

110

 

110

1.3.2常规工艺染色流程

进水进布加冰醋酸加抛光酶加盐加染料运行15 min升温至55℃(1℃/min)保温60 min降温40℃加减3次,每次15 min升温至60℃1℃/min)保温60 min(黑色保温70 min)排液水洗、排液2酸洗水洗加枧油升温至100℃( 2.5℃/min)保温10 min2温排液80℃10 min水洗、排液冷水洗2次、排液固色柔软出缸(后处理水洗,绿色增加一次90℃10 min)

1.3.3新发明工艺染色配方

本文选择红色、绿色和黑色3个颜色为实践对象(红色:32S/1精棉+70D氨纶2×2灯芯布,31.5 kg; 绿色:32s/l精棉+70D氨纶2*2灯芯布,31.5 kg;黑色:CVC卫衣布,19 kg),对新发明前处理工艺处理后的白布进行染色。染色配方见表1-3。浴比均为1:8,染色温度、时间为60℃×60 min


                 
                   表3 新发明工艺大红、宝蓝和黑色染色配方

类别

红色

绿色

黑色

试剂名称

用量

试剂名称

用量

试剂名称

用量

染料

(%)

活性黄

1.2

活性嫩黄

1.050

活性黄

1.200

活性红

4.0

活性翠兰

4. .30

活性红

2. .5

活性军蓝

0.004

活性蓝

0.085

活性黑

4.6

冰醋酸

0.1

冰醋酸

0.1

冰醋酸

0.1

中性抛光酶

0.4

中性抛光酶

0.4

中性抛光酶

0.4

助剂(g/L)

80.0

80.0

100.0

染得宝

3.0

染得宝

3.0

染得宝

3.5

浴比

_

1:8

_

1:8

_

1:8

1.3.4新发明工艺染色流程

进水进布升温至55℃(2℃/min)加冰醋酸加抛光酶加盐加染料运行40 min加染得宝运行20 min升温至60℃(2℃/min)保温60 min(黑色保温70 min)排液水洗、排液冰醋酸、新发皂升温至92℃(5℃/min)保温10 min降温排液85℃5 min水洗、排液70℃5 min水洗、排液60℃5 min水洗、排液冷水洗5min、排液固色柔软出缸。

新发明工艺通过提高升降温速率、蚀毛与加染化料同步、过酸和皂洗步骤合并等方式,达到缩短工艺时间的目的,从而大大降低了水电汽能源的消耗。

1.4测试方法

1.4.1顶破强力

GB/T19976-2005《纺织品顶破强力的测定钢球法》测试。

1.4.2染色深度

采用Datacolor 600型电脑测试配色仪。

1.4.3耐摩擦牢度

采用GB/T 3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》标准对成品面料耐干摩擦牢度及耐湿摩擦牢度进行测试。

1.4.4耐皂洗色牢度

采用GB/T 3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》对成品面料的耐皂洗色牢度进行测试。

1.4.5耐汗渍色牢度

GB/T 3922-2013《纺织品色牢度试验耐汗渍色牢度》测试。

2结果与讨论

选用32s精棉+70D氨纶2×2灯芯布针织布为实践对象,采用常规工艺和新发明双超工艺分别对其进行前处理加工,处理后获得的半制品布再采用表2、表3的染色工艺分别染成红色、绿色和黑色,并对比其性能。

2.1强力

同布种采用常规工艺和新发明双超工艺前处理加工后,对获得的半制品布、成品布按GB/T 19976-2005《纺织品顶破强力的测定钢球法》进行强力测试。其测试结果见表4


             
              表4 不同前处理工艺处理后半制品布样的强力(N

类别

工艺

坯布

前处理布

成品布

红色

常规工艺

521

458

336

新发明工

521

469

386

绿色

常规工艺

523

445

383

新发明工艺

523

504

419

由表4可知,与常规精练酶前处理工艺相比,新发明双超工艺采用新型低温前处理助剂获得的半制品强力较好,其强力损失较小。如红色坯布强力为521,采用新发明工艺处理后其前处理布强力为469N,成品布为386N,以坯布为标准其强力损失分别为9.98%25.9%;红色布采用常规前处理工艺处理后其前处理布强力为458N,成品布为336N,以坯布为标准其强力损失分别为12.1%35.5%。如绿色坯布强力为523N,采用新发明工艺处理后其前处理布强力为504N,成品布为419N,以坯布为标准其强力损失分别为3.6%19.9%;绿色布采用常规前处理工艺处理后其前处理布强力为445N,成品布为383N,以坯布为标准其强力损失分别为14.9%26.8%。由此表明,新发明双超工艺可以降低强力损失。

2.2染色效果

不同布种采用常规工艺和新发明双超工艺前处理和染色加工后,对获得的成品布采用600型电脑测试配色仪( Datacolor)进行染色效果测试,其测试结果见表5。对产品的外观质量按照针织布四分制检验标准进行外观产品质量检验,其检验结果见表6.


                  表5常规染色工艺与新发明染色工艺染色效果对比

颜色

工艺

DL*

Da*

Db*

DC*

DH*

DE*

红色

常规工艺

新发明工艺

-0.29

1.06

2.49

-0.72

1.18

1.39

绿色

常规工艺

新发明工艺

-4.14

-1.28

1.54

0.6

-0.69

2.13

黑色

常规工艺

新发明工艺

-0.46

0.4

0.19

0.05

0.61

0.76

注:测色灯源为D65 10 Deg

5结果表明,采用新发明染色工艺染色,得到织物的DL*Da*Db*DC*DH*DE*值与常规染色工艺相比,得色较深,其中红色、绿色较深、较饱和、较黄;黑色较深、较饱和、较红;有效节约了染料。


                       
                            表成品外观查布报告

类别

红色

绿色

黑色

常规工艺

无疵点

无疵点

无疵点

         新发明工艺

无疵点

无疵点

无疵点

6结果表明,新发明节能减排双超新工艺,所染织物与常规工艺基本一致,织物颜色均匀、色泽鲜艳、色光纯正、布面无疵点,达到了针织布成品外观质量要求。

2.3染色牢度

采用上述方法,实现了新发明节能减排双超新工艺,所染织物颜色均匀、色泽鲜艳、固色率高, 对上述织物进行牢度测试,干摩擦牢度、湿摩擦牢度测试均采用GB/T 3920-2008纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度标准测试;水洗牢度采用GB/T 3921-2008纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度标准测试;耐汗渍色牢度采用GB/T 3922-2013纺织品色牢度试验耐汗渍色牢度标准测试。其测试结果见表7和表8


                 表7常规染色工艺与新发明染色工艺染色耐洗牢度对比

颜色

工艺

耐洗色牢度 /

变色

沾色

原样

羊毛

腈纶

涤纶

锦纶

醋酯

红色

常规工艺

4-5

45

4-5

4-5

4-5

4-5

4-5

新发明工艺

4-5

4-5

4-5

4-5

4-5

4-5

4-5

绿色

常规工艺

45

4-5

4-5

4-5

45

4-5

4-5

新发明工艺

4-5

4-5

4-5

4-5

45

45

4-5

黑色

常规工艺

45

4-5

4-5

4

4

4-5

4-5

新发明工艺

4-5

4-5

4-5

4

4

4-5

4-5

8常规工艺与新发明染色工艺染色耐汗渍牢度对比

颜色

工艺

耐摩擦色牢度/级

耐汗渍牢度/级

干摩

湿摩

汗酸

汗碱

红色

常规工艺

4-5

3

4-5

4-5

新发明工艺

4-5

3

4-5

4-5

绿色

常规工艺

4-5

34

4-5

4-5

新发明工艺

4-5

3-4

4-5

4-5

黑色

常规工艺

4-5

23

4-5

4  - 5

新发明工艺

4-5

23

4-5

4 -  5

7和表8数据表明,试验的红色、绿色、黑色3种颜色,棉针织布采用新发明双超工艺和常规的染色工艺相比耐洗牢度、耐汗渍牢度、干摩擦牢度相当。其牢度值达到了4级以上。耐湿摩擦牢度与常规染色工艺基本一致,达到了23级以上。由此可见,采用新发明双超工艺对棉针织物进行前处理与染色加工,可以实现与常规染色工艺相当的色牢度。

2.4染色成本对比

常规工艺与新发明染色工艺综合能耗对比见表9

由表9可知,新发明工艺通过提高升降温速率、蚀毛与加染化料同步、过酸和皂洗步骤合并等方式,达到缩短工艺时间的目的,从而大大降低了水电汽能源的消耗。相较于常规染色工艺,新发明工艺耗水量、耗电量、耗汽量及耗时量分别降低了34.1%28.5%19.6%27.9%,极大程度的减少了能源的消耗,节约了时间,提高了生产效率。

9常规工艺与新发明染色工艺综合能耗对比

颜色

工艺

耗水量/(t.t-1)

耗电量/ (t.t-1)

耗汽量/(t.t-1)

耗时量/(h/缸)

红色

常规工艺

113.4

745.0

20.0

11.16

新发明工艺

79.5

551.0

14.4

7.65

绿色

常规工艺

133.3

875.0

20.6

11.45

新发明工艺

81.1

578.0

18.3

8.31

黑色

常规工艺

73.7

526.0

14.6

7.83

新发明工艺

50.5

405.0

11.8

6.00

平均

常规工艺

106.8

715.3

18.4

10.15

新发明工艺

70.4

511.3

14. 8

7.32

3结束语

采用上海新发明高新科技有限公司双超工艺对棉针织物进行前处理与染色加工,可以实现与常规染色工艺相当的颜色深度、色光、色牢度及良好的产品品质。不仅如此,相较于常规染色工艺,新发明双超工艺可以降低强力损失,得色较深,有效节约了染料。同时新发明工艺通过提高升降温速率、 蚀毛与加染化料同步、过酸和皂洗步骤合并等方式,达到缩短工艺时间的目的,提高了生产效率,从而大大降低了水电汽能源的消耗,较大程度的节约生产成本,实现了节能减排、清洁生产。

参考文献:

[1] 李艳艳,贺江平.基于活化剂对棉针织物低温前处理工艺的研究叽,针织工业,2015(11):31-36

[2] 李志刚.纯棉针织物低温练漂前处理工艺川.针织工业,2016(5):52-54.

[3] 彭志忠.高效节能型涤棉混纺针织物染色实践[J].染整技术,201739(8):24-26.

 

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