针织布印染的节能减碳工艺应用

康健

(佛山市晨辉化工发展有限企业  广东佛山  528248)

摘  要:回顾总结了近年来企业开发生产的节能前处理助剂产品:平幅连续精练宝WF-B和冷堆宝CPD-B在棉针织布印染加工方面的工艺,对比染厂现有常规工艺,达到了节能减排降碳、提高染机生产效率、降低生产成本、减少污水排放、减少布面擦伤和折痕、设备没有结垢、方便清洁操作等,效果明显,得到客户的认可并大量应用,为纺织印染行业可持续发展做出贡献。

关键词:棉针织;针织;节能减排;平幅前处理;冷轧堆;漂白


广东是棉针织布生产的大省,每天都在大量消耗着各类能源。目前的工艺技术大多是在液流或者气液染色机里进行前处理和染色,其主要缺点就是用水量多、蒸汽等能耗大、染机生产效率低、污水排放量大,反映在碳排放上就是过多,这就为今后的节能减碳提出了方向。

工业和信息化部、国家发展改革委、生态环境部联合印发的《工业领域碳达峰实施方案》,提出了“十四五”和“十五五”期间产业结构、能源资源利用等方面的工作目标,确保工业领域二氧化碳排放在2030年前达峰。

传统棉针织布的前处理包括精练除油、漂白等都是在绳状液流染色机中进行,人力消耗大、处理时间长、用水多、蒸汽等单位能耗大、生产效率低、缸差大、易出皱印条花等,不符合现代针织印染企业节能减排、低碳环保生产的要求。

近年来,国内外一些知名的印染设备企业相继开发出了各类针织布的连续平幅前处理、冷轧堆前处理生产设备,为工艺技术进步创造出硬件条件。我司根据目前设备情况和生产要求,成功研发生产出了两款对应的连续平幅前处理的助剂精练宝WF-B以及冷轧堆前处理助剂冷堆宝CPD-B。

这两个助剂产品的特点都是:集合了渗透、精练、除油、分散、双氧水稳定等综合作用,完全不含磷、不含硅酸盐、不含APEO等物质,具有环境友好性和可生物降解性、更低的COD排放,不含欧盟REACH法规的高度关注物质(SVHC),完全满足Oeko-Tex Standard 100、全球有机纺织品标准GOTS和有害物质零排放ZDHC等国际环保标准要求。

前处理效果的重要性已经得到各针织印染厂家的广泛认同:要想做好产品、保证印染生产的顺利进行、保证针织布的最终产品质量、取得好的经济效益,都必须有优质、稳定、高效的前处理做保障。下面分别先容这两个产品在各家染厂大生产中的实际应用和效果。

1.现有常规工艺

1.1 工艺流程

染机进水、加助剂、进布→升温到98℃→保温60分钟→降温排水→进新水升温到90℃处理20分钟→排水→进新水热水洗→中和→染色。

1.2 使用助剂

NaOH:优良碱剂;

双氧水:漂白作用;

渗透剂:带有渗透作用的、便于布料快速浸入水中;

除油剂:乳化、除油作用;

精练酶:含有碱剂的复合精练剂。

1.3 工艺特点

优点:适合多品种小批量,加工灵活。

缺点:用水用汽量大,存在缸差,劳动强度大,染机生产效率低,加工时间长,易拉伸变形,易擦伤、易产生折痕,尺寸稳定性差,布面平整度不好,污水量大,机台结垢不易清洁。


2.节能减碳工艺

2.1 平幅连续前处理工艺

2.1.1 设备示意图

2.1.2 使用助剂

精练宝WF-B:适用于各类棉及其混纺针织物的连续平幅前处理工艺;集合优异的渗透精练、乳化除油、螯合分散、双氧水稳定等作用于一体;优异的除油、精练除杂作用,优异的毛效和白度;有效的重金属螯合分散;稳定地控制双氧水均匀分解;安全可靠、低泡沫、不含磷、不含硅、满足国际生态环保标准。

无磷裂解剂KA-F:用于消除坯布织造所产生的金属颗粒和各类杂质;

裂解剂AC:用于深度均匀地中和纤维内部的残留碱。

2.1.3 工艺特点

优点:消除擦伤和折痕,毛效均匀稳定,布面平整,消除缸差;加工时间短,生产高效快速,劳动强度大幅降低;用水、用汽量降低明显;污水排放量少;机台无结垢,方便清洁。

缺点:多品种、小批量、多布种的加工工艺调整比较繁复。

2.1.4 工艺流程

进布→裂解除杂→轧工作液→汽蒸→多道热水洗→中和→出布。

2.1.5 工艺配方及工艺条件

(1)裂解除杂

0.5g/l         精练宝WF-B

1g/l           无磷裂解剂KA-F

水洗温度:60~70℃,过轧车

(2)精练漂白

5~8g/l                NaOH

2g/l                 精练宝WF-B

5~6g/l                双氧水

100℃浸轧汽蒸,时间:15~20分钟。

(3)中和热洗

1~2g/l           裂解剂AC

控制pH值在6~7。

2.1.6 质量汇总(以32S纯棉布和厚卫衣布为例统计)

毛效:滴水法<2秒(AATCC 79标准),30分钟毛效≥14cm(FZ/T 01071-2008)。

白度:≥82(GB/T 8424.2-2001)。

顶破强力:符合要求(GB/T 19976-2005)。

布面效果:洁净、无棉籽壳(目视评判)。

染色效果:与常规工艺相同(目视评判)。

布面pH值:6~7(GB/T 7573-2009)。

2.1.7 节能减碳对比分析

与现用常规工艺比较,平幅连续工艺效益明显:

节约用水:45%;

节省蒸汽:40%;

节省用电:35%;

节省时间:75%;

节省化学品:30%;

减少污水排放:60%。

2.2 冷堆前处理工艺

2.2.1 设备示意图



2.2.2 使用助剂

冷堆宝CPD-B:适用于各类棉及其混纺针织物的冷堆前处理工艺;集合优异的常温下渗透精练、乳化除油、螯合分散、稳定作用于一体;优异的除油、精练除杂作用,优良的毛效和白度;有效的重金属螯合分散;稳定地控制双氧水均匀分解;安全可靠、低泡沫、不含磷、不含硅,满足国际生态环保标准。

裂解剂AC:用于深度均匀地中和纤维内部的残留碱。

2.2.3 工艺特点

优点:适合多品种小批量,消除擦伤和折痕,布面平整,毛效均匀稳定,消除缸差;提升染机生产效率,劳动强度大幅降低;用水、用汽量降低明显;污水排放量少;机台无结垢,方便清洁。

缺点:场地占用略多,生产时间较长。

2.2.4 工艺流程

开幅进布→浸轧→打卷堆置→热洗→中和除氧(食毛)→染色。

2.2.5 工艺配方及工艺条件

10~12g/l   烧碱100%

6~8g/l     冷堆宝CPD-B

16~22g/l   双氧水(视布种和白度要求加减)

室温浸轧,打卷堆置时间:10~12小时。

2.2.6 两种热洗工艺选用

(1)连续热洗:90℃热水洗→热洗(≧75℃)→热洗(≧70℃)→热洗→中和水洗→出布染色。

(2)染机水洗:85℃热洗25分钟→热水洗→中和(食毛)→染色。

2.2.7 质量汇总:以32S纯棉布和厚卫衣布为例统计

毛效:滴水法<2秒(AATCC 79标准),

30分钟毛效≥15cm(FZ/T 01071-2008);

白度:≥80(GB/T 8424.2-2001);

顶破强力:符合要求(GB/T 19976-2005);

布面效果:洁净、无棉籽壳(目视评判);

染色效果:与常规工艺相同(目视评判);

布面pH值:6~7(GB/T 7573-2009)。

2.2.8 节能减碳对比分析

与现用常规工艺比较,冷堆工艺效益明显:

节约用水:65%;

节省蒸汽:75%;

节省用电:65%;

染机效率提升:70%;

节省化学品:15%;

减少污水排放:50%。

3.结论

通过几家针织染厂的生产实践证明,两种节能减碳工艺和配套的助剂产品精练宝WF-B、冷堆宝CPD-B的生产应用,各项工艺指标均达到和超过了现用常规工艺的质量要求,产生了明显的经济效益和优质稳定的前处理质量效果。

(1)连续平幅精练,极大地缩短了前处理时间,提高了染机使用效率,在现有染机数量不变的情况下,染色机产能提高一倍多;消除了布面擦伤和折痕等问题;消除了缸差与条花问题;省水、省汽、省电、省人力;减少污水排放,达到综合节能与降碳目的,机台无结垢,方便清洁。配合自动加料系统,为进一步数字化管控奠定了基础。

(2)冷堆前处理,节省2缸用水,节省大量蒸汽,提高了染机使用效率,在现有染机数量不变情况下,染色产能提高60%;消除了布面擦伤和折痕等问题;机台无结垢,方便清洁;基本消除了缸差与色花问题;省水、省汽、省电、省人力;减少污水排放,达到了综合节能降碳目的。配合自动加料系统与平幅或者绳状水洗设备,将进一步提升效益,并为企业尽快进入生产自控与数字化,打下良好的基础。

欢迎大家与大家联系、交流、试用,共同提升前处理的质量和效率!

 

编辑概况:

康健,染整高级工程师,毕业于西北纺织工学院染整专业,从事纺织印染工作三十余年,目前主要从事印染助剂的开发和应用研究。

手  机:13702658926 (微信同号)

邮  箱: fsch1999@163.com

 


 

 

 

 


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