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針織布印染的節能減碳工藝應用

康健

(佛山市晨輝化工發展有限公司  廣東佛山  528248)

摘  要:回顧總結了近年來公司開發生產的節能前處理助劑產品:平幅連續精練寶WF-B和冷堆寶CPD-B在棉針織布印染加工方面的工藝,對比染廠現有常規工藝,達到了節能減排降碳、提高染機生產效率、降低生產成本、減少污水排放、減少布面擦傷和折痕、設備沒有結垢、方便清潔操作等,效果明顯,得到客戶的認可并大量應用,為紡織印染行業可持續發展做出貢獻。

關鍵詞:棉針織;針織;節能減排;平幅前處理;冷軋堆;漂白


廣東是棉針織布生產的大省,每天都在大量消耗著各類能源。目前的工藝技術大多是在液流或者氣液染色機里進行前處理和染色,其主要缺點就是用水量多、蒸汽等能耗大、染機生產效率低、污水排放量大,反映在碳排放上就是過多,這就為今后的節能減碳提出了方向。

工業和信息化部、國家發展改革委、生態環境部聯合印發的《工業領域碳達峰實施方案》,提出了“十四五”和“十五五”期間產業結構、能源資源利用等方面的工作目標,確保工業領域二氧化碳排放在2030年前達峰。

傳統棉針織布的前處理包括精練除油、漂白等都是在繩狀液流染色機中進行,人力消耗大、處理時間長、用水多、蒸汽等單位能耗大、生產效率低、缸差大、易出皺印條花等,不符合現代針織印染企業節能減排、低碳環保生產的要求。

近年來,國內外一些知名的印染設備企業相繼開發出了各類針織布的連續平幅前處理、冷軋堆前處理生產設備,為工藝技術進步創造出硬件條件。我司根據目前設備情況和生產要求,成功研發生產出了兩款對應的連續平幅前處理的助劑精練寶WF-B以及冷軋堆前處理助劑冷堆寶CPD-B。

這兩個助劑產品的特點都是:集合了滲透、精練、除油、分散、雙氧水穩定等綜合作用,完全不含磷、不含硅酸鹽、不含APEO等物質,具有環境友好性和可生物降解性、更低的COD排放,不含歐盟REACH法規的高度關注物質(SVHC),完全滿足Oeko-Tex Standard 100、全球有機紡織品標準GOTS和有害物質零排放ZDHC等國際環保標準要求。

前處理效果的重要性已經得到各針織印染廠家的廣泛認同:要想做好產品、保證印染生產的順利進行、保證針織布的最終產品質量、取得好的經濟效益,都必須有優質、穩定、高效的前處理做保障。下面分別介紹這兩個產品在各家染廠大生產中的實際應用和效果。

1.現有常規工藝

1.1 工藝流程

染機進水、加助劑、進布→升溫到98℃→保溫60分鐘→降溫排水→進新水升溫到90℃處理20分鐘→排水→進新水熱水洗→中和→染色。

1.2 使用助劑

NaOH:優良堿劑;

雙氧水:漂白作用;

滲透劑:帶有滲透作用的、便于布料快速浸入水中;

除油劑:乳化、除油作用;

精練酶:含有堿劑的復合精練劑。

1.3 工藝特點

優點:適合多品種小批量,加工靈活。

缺點:用水用汽量大,存在缸差,勞動強度大,染機生產效率低,加工時間長,易拉伸變形,易擦傷、易產生折痕,尺寸穩定性差,布面平整度不好,污水量大,機臺結垢不易清潔。


2.節能減碳工藝

2.1 平幅連續前處理工藝

2.1.1 設備示意圖

2.1.2 使用助劑

精練寶WF-B:適用于各類棉及其混紡針織物的連續平幅前處理工藝;集合優異的滲透精練、乳化除油、螯合分散、雙氧水穩定等作用于一體;優異的除油、精練除雜作用,優異的毛效和白度;有效的重金屬螯合分散;穩定地控制雙氧水均勻分解;安全可靠、低泡沫、不含磷、不含硅、滿足國際生態環保標準。

無磷裂解劑KA-F:用于消除坯布織造所產生的金屬顆粒和各類雜質;

裂解劑AC:用于深度均勻地中和纖維內部的殘留堿。

2.1.3 工藝特點

優點:消除擦傷和折痕,毛效均勻穩定,布面平整,消除缸差;加工時間短,生產高效快速,勞動強度大幅降低;用水、用汽量降低明顯;污水排放量少;機臺無結垢,方便清潔。

缺點:多品種、小批量、多布種的加工工藝調整比較繁復。

2.1.4 工藝流程

進布→裂解除雜→軋工作液→汽蒸→多道熱水洗→中和→出布。

2.1.5 工藝配方及工藝條件

(1)裂解除雜

0.5g/l         精練寶WF-B

1g/l           無磷裂解劑KA-F

水洗溫度:60~70℃,過軋車

(2)精練漂白

5~8g/l                NaOH

2g/l                 精練寶WF-B

5~6g/l                雙氧水

100℃浸軋汽蒸,時間:15~20分鐘。

(3)中和熱洗

1~2g/l           裂解劑AC

控制pH值在6~7。

2.1.6 質量匯總(以32S純棉布和厚衛衣布為例統計)

毛效:滴水法<2秒(AATCC 79標準),30分鐘毛效≥14cm(FZ/T 01071-2008)。

白度:≥82(GB/T 8424.2-2001)。

頂破強力:符合要求(GB/T 19976-2005)。

布面效果:潔凈、無棉籽殼(目視評判)。

染色效果:與常規工藝相同(目視評判)。

布面pH值:6~7(GB/T 7573-2009)。

2.1.7 節能減碳對比分析

與現用常規工藝比較,平幅連續工藝效益明顯:

節約用水:45%;

節省蒸汽:40%;

節省用電:35%;

節省時間:75%;

節省化學品:30%;

減少污水排放:60%。

2.2 冷堆前處理工藝

2.2.1 設備示意圖



2.2.2 使用助劑

冷堆寶CPD-B:適用于各類棉及其混紡針織物的冷堆前處理工藝;集合優異的常溫下滲透精練、乳化除油、螯合分散、穩定作用于一體;優異的除油、精練除雜作用,優良的毛效和白度;有效的重金屬螯合分散;穩定地控制雙氧水均勻分解;安全可靠、低泡沫、不含磷、不含硅,滿足國際生態環保標準。

裂解劑AC:用于深度均勻地中和纖維內部的殘留堿。

2.2.3 工藝特點

優點:適合多品種小批量,消除擦傷和折痕,布面平整,毛效均勻穩定,消除缸差;提升染機生產效率,勞動強度大幅降低;用水、用汽量降低明顯;污水排放量少;機臺無結垢,方便清潔。

缺點:場地占用略多,生產時間較長。

2.2.4 工藝流程

開幅進布→浸軋→打卷堆置→熱洗→中和除氧(食毛)→染色。

2.2.5 工藝配方及工藝條件

10~12g/l   燒堿100%

6~8g/l     冷堆寶CPD-B

16~22g/l   雙氧水(視布種和白度要求加減)

室溫浸軋,打卷堆置時間:10~12小時。

2.2.6 兩種熱洗工藝選用

(1)連續熱洗:90℃熱水洗→熱洗(≧75℃)→熱洗(≧70℃)→熱洗→中和水洗→出布染色。

(2)染機水洗:85℃熱洗25分鐘→熱水洗→中和(食毛)→染色。

2.2.7 質量匯總:以32S純棉布和厚衛衣布為例統計

毛效:滴水法<2秒(AATCC 79標準),

30分鐘毛效≥15cm(FZ/T 01071-2008);

白度:≥80(GB/T 8424.2-2001);

頂破強力:符合要求(GB/T 19976-2005);

布面效果:潔凈、無棉籽殼(目視評判);

染色效果:與常規工藝相同(目視評判);

布面pH值:6~7(GB/T 7573-2009)。

2.2.8 節能減碳對比分析

與現用常規工藝比較,冷堆工藝效益明顯:

節約用水:65%;

節省蒸汽:75%;

節省用電:65%;

染機效率提升:70%;

節省化學品:15%;

減少污水排放:50%。

3.結論

通過幾家針織染廠的生產實踐證明,兩種節能減碳工藝和配套的助劑產品精練寶WF-B、冷堆寶CPD-B的生產應用,各項工藝指標均達到和超過了現用常規工藝的質量要求,產生了明顯的經濟效益和優質穩定的前處理質量效果。

(1)連續平幅精練,極大地縮短了前處理時間,提高了染機使用效率,在現有染機數量不變的情況下,染色機產能提高一倍多;消除了布面擦傷和折痕等問題;消除了缸差與條花問題;省水、省汽、省電、省人力;減少污水排放,達到綜合節能與降碳目的,機臺無結垢,方便清潔。配合自動加料系統,為進一步數字化管控奠定了基礎。

(2)冷堆前處理,節省2缸用水,節省大量蒸汽,提高了染機使用效率,在現有染機數量不變情況下,染色產能提高60%;消除了布面擦傷和折痕等問題;機臺無結垢,方便清潔;基本消除了缸差與色花問題;省水、省汽、省電、省人力;減少污水排放,達到了綜合節能降碳目的。配合自動加料系統與平幅或者繩狀水洗設備,將進一步提升效益,并為企業盡快進入生產自控與數字化,打下良好的基礎。

歡迎大家與我們聯系、交流、試用,共同提升前處理的質量和效率!

 

作者簡介:

康健,染整高級工程師,畢業于西北紡織工學院染整專業,從事紡織印染工作三十余年,目前主要從事印染助劑的開發和應用研究。

手  機:13702658926 (微信同號)

郵  箱: fsch1999@163.com

 


 

 

 

 


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