【集萃网观察】冷堆工艺在灯芯绒生产中的应用(江苏省常州市)

    (1)传统工艺中常见弊端

    灯芯绒在我国发展已有近70年历史，作为我国传统面料之一，多年来一直遵循着传统的工艺模式，退浆、刷毛、烧毛、煮练、漂白、染色，最大的改进是从煮布锅到煮漂联合机，从氯漂堆置到氧漂汽蒸，从间歇卷染到连续轧染，这些改进，提高了效率，却也带来了其他弊病。

    ①布匹在传统的L蒸箱中，预热区较短，不足以使仍然拒水的棉织物很好完成工作液的扩散、溶胀过程，这时进行折叠堆置，接触履带板处温度高，含湿量低，与其他部位处理条件不同，产生规则或不规则挡印。

    ②织物进蒸箱堆布时，堆布打手在灯芯绒表面产生条状作用力，再经碱蒸定型，产生规则竹节条印。

    以上两种挡印在常规粗厚织物及弹力灯上尤为明显，在轻薄织物小页头堆布时，第二种挡印也会产生，而且无法消除。

    ③灯芯绒潮落布易产生压皱，必须烘干，而烘干效率低，车速不能快，烘燥能耗大。

    ④平幅连续工艺，前后需经过煮练蒸箱、漂白蒸箱、还原显色蒸箱等，汽耗量很大。

    灯芯绒较厚，水洗效果差，传统退、煮、漂三步法工序长，平洗槽多，水耗大。

    所谓棉及棉混纺织物的冷堆处前处理，是指将烧碱、双氧水同浴，进行室温长时间处理，达到退浆、煮练、漂白的目的。一般划分为浸轧、打卷、堆置、碱汽蒸、水洗五个阶段，前两个阶段完成对工作液的吸附、扩散；第三步对杂质、色素进行溶胀、部分皂化及氧化，第四步对氧化产物进行化学降解，加速蛋白质碱水解、果胶酸酯皂化以及棉蜡的乳化、分散、增溶；最后，对已经降解、皂化、碱水解、乳化的杂质清除。

    灯芯绒前处理冷堆工艺多用在煮漂联合机易产生疵病的常规织物以及弹力织物，也可用于一般灯芯绒，其分步作用与普通品种类似，但是鉴于灯芯绒的特殊性，冷堆组合以退煮冷堆或煮漂冷堆更佳。

    灯芯绒印染厂来坯通常有原坯、开毛坯、烧毛坯，品种也有粗、中、细的弹力系列，每英寸1条半到28条的直条系列，各类仿平绒、提花系列，纱有精梳、粗梳、半精梳等，情况较复杂，它们对机台的适应性不同，对工艺的敏感度不同，所以必须根据品种个性，结合生产效率、机台利用率、质量、成本综合考虑制定工艺。

    (2)常规工艺选择

    ①开毛→退浆→刷毛→烧毛煮练→漂白 这是普通品种最常规的工艺，也是灯芯绒多年来质量最有保障的选择，三步法使配棉差、落绒多的灯芯绒得到了最充分的处理和清洗；退浆后刷毛，使绒毛易刷出，损伤小，烧毛匀净，焦黄度轻；煮练漂白分开，又使各自工作液稳定易控，发挥最佳效能。但是却存在如上述“(1)”中的问题，而要让产品适应市场，这些问题是必须解决的。

    ②开毛→刷毛→烧毛→退浆→煮练→漂白 这是随着社会分工更加细化，开刷烧厂越来越多，印染厂必须采取的工艺。退浆工序在刷烧之后，刷毛难度有所增加，轻了无法经过固定长度的刷毛机完成绒毛的解捻、竖起、抱合过程，重了又易使绒毛产生损伤性刷挡；即使刷毛适宜，烧毛后的焦黄，也增加了煮漂负担；而且也存在上述“(1)”中的问题。

    ③开毛→退浆→刷毛→烧毛→煮漂冷堆 很多织物在含浆时布身较硬，可以进行平幅加工，一旦退浆后就无法上长车处理，该工艺可解决敏感织物的起皱问题和许多常规织物上述“(1)”中的问题。

    ④开毛→刷毛→烧毛→退煮冷堆→漂白 来坯为烧坯，这种工艺通过冷堆完成了退浆、煮练、洗焦三步，对工作液要求也不高，同样可解决以上问题。

    ⑤开毛→刷毛→烧毛→退煮漯冷堆 该工艺烧毛坯使用更快速、经济，但是有些灯芯绒坯配棉等级太低、参差不齐，重现性一致性不好；另外，开刷烧坯直接进入一步法工作液，焦毛、花絮、灰尘、杂质太多，影响工作液稳定性，批量很大时慎用。因此，灯芯绒冷堆工艺以二步法为佳，对半制品要求不高的染色，一步法工艺也适用。

    (3)冷堆工艺条件

    ①工艺流程

    浸轧工作液→打卷→堆置→碱蒸水法→烘干

    ②工作液组成

    (退)煮漂冷堆：室温堆20h以上。

    a．NaOH 40～50g/L；H：O。15～20g/L；水玻璃3～5g/L；螯合分散剂5～6g/L；精练剂8～10g/L。

    b．NaOH 40～50g/L；H。O。15～20g/L；三合一助剂10～15g/L。

    C．H2O2 15～20g/L；净棉酶15～20g/L。

    退煮冷堆：

    d．NaOH 25～35g/L；精练渗透剂8～lOg/L。室温堆20h以上。

    e．煮练酶6～8g／L；纯碱或烧碱调节pH9～10。室温堆12h以上。

    碱蒸水洗：轧处理液→汽蒸(100℃，2～4min)→热水洗→冷水洗。

    碱蒸水洗是冷堆前处理织物是否有毛效很关键的环节，一般在处理液中加精练剂或汽蒸后平洗格中加净剂会起到很好效果。

    (4)处理剂效能分析

    双氧水在碱性条件下生成HOO，可氧化色素中的发色系统，使其断裂达到消色目的；还可引发双氧水牛成游离基，破坏果胶质、蜡质及含氮物质分子结构中的双键，使其与纤维素纤维间的相互作用力减小而去除。

    烧碱能使果胶中酯键水解成可溶性物质而除去；含氮物质在高温时为烧碱水解而成可溶性氨基酸钠盐而去除；蜡状物质在热碱中皂化溶解；高级脂肪醇通过乳化而去除；棉籽壳中的油蜡、单宁、蛋白质和多糖与烧碱作用提高了溶解度；木质素在碱液中溶胀，低分子物发生分解，高分子在溶胀下，降低了附着力，在溶液的机械作用下而脱落。

    氧漂稳定剂(螯合分散剂、水玻璃)可以减轻双氧水分解过程中温度、pH值、重金属离子对它的影响，控制双氧水在布上的分解率90％以上，防止催化分解损伤纤维。精练渗透剂一般选用耐碱耐氧的阴／非离子表面活性剂，同时具有润湿、渗透、乳化、净洗的作用。

    三合一助剂具有渗透、乳化、分散、去污、净洗、脱脂、退浆、稳定双氧水分解多种功能，其主要成分为烷基聚氧乙烯醚，配以磷酸脂螫合剂，具有高效低耗的特点，大大简化了前处理冷堆工艺。

    冷棉酶是一种生物酶技术与化学产品相结合的高科技环保产品，主要由环保生物碱、生物酶、非离子表活剂、生物螯合剂、金属络合剂组成；煮练酶是一种多元复合酶，它们都能在温和的pH。温度和简易的操作条件下有效去除纤维共生物。这些酶制品一般采用退浆酶、果胶酶、纤维素酶的复合形式。酶具有很强的专一性，退浆酶可将淀粉水解成可溶性的糊精；纤维素酶的水溶液中渗透纤维表皮，通过表皮中的裂缝或微孔与初生胞壁接触，在接触点的初生胞壁部分，由纤维素酶的催化作用而发生纤维素分子的水解，形成了空隙较大的纤维表皮，同时使果胶酶更易与在基质物中的果胶质接触，使果胶质水解，导致棉的表皮全部或部分去除，使吸水性和吸收染料的能力增强，达到前处理的目的。煮练酶对织物冷堆处理后还要进行漂白，最好再进行一道漂白，以便更好去除棉籽壳等杂质。净棉酶中加入了稳定性化学产品，可直接与双氧水共浴处理。

    (5)冷堆前处理评价

    ①灯芯绒来坯多样，工艺制定具有复杂性。本身坯质的好坏，带浆多少，处理剂配比，工艺把握都会影响最终结果。特别是白度和降强始终是一对矛盾，而灯芯绒经开毛后，强力远不如卡其、牛仔，所以必须根据不同染色要求、来坯情况、经济性、成品质量灵活、慎重选择工艺条件。

    ②冷堆的应用使灯芯绒前处理生产工艺选择性更强，可以更充分有效地根据来坯情况，对现有人、机、料进行合理调度，提高生产效率和设备利用率。

    ③冷堆前处理从根本上解决了敏感织物加工、横挡等灯芯绒要害问题，保证了产品质量。

    ④无论二步一步加工，切实减少了能耗。

    ⑤酶冷堆的介入，更将灯芯绒生产带入快速、便捷、低碱、环保的高度，为可持续发展奠定了基础。

    从以上分析可见，冷堆工艺虽非完美，但将冷堆工艺与常规工艺结合应用，不仅解决了原灯芯绒生产中无法解决的质量问题，为印染厂环保节能、清洁生产提供了一种经济途径，更为染厂达到全方位交叉快速排程提供了可能性，这在纺织品流行时间越来越短、定单数量越来越小的今天，意义格外重大。现在许多企业都面临这样一个问题：市场留给纺织品的生产时间越来越少，如何借助原来人、机、物资源，以最小的投入，最大限度地扩大能量、提高效率，冷堆工艺是目前最好的选择。

    来源: 印染在线

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