范保勇
摘 要: 印花車間是毛毯企業(yè)重點(diǎn)控污的車間,糊料用量占比達(dá)到4%左右,通過在水洗過程降解糊料,降解劑加入后,有效分解部分糊料,減輕污水處理壓力,也可以提高水洗效率,改善毛毯洗凈度,提升毛毯手感。毛毯的刷毛、燙光對產(chǎn)品品質(zhì)起到重要作用,增加毛面與燙棍之間的接觸面和接觸時間,可提高光澤。調(diào)整隔距到位,刷毛充分,毛毯具有良好的膨松度。
關(guān)鍵詞: 毛毯;糊料;降解;脫糊;燙光;刷毛
一、項(xiàng)目背景
隨著工業(yè)的發(fā)展,全球性的環(huán)境污染和生態(tài)破壞越來越嚴(yán)重,能源和資源也日益緊張。節(jié)約能源、減少污染和保護(hù)環(huán)境已成為當(dāng)今工業(yè)發(fā)展的主題。進(jìn)入20世紀(jì)90年代。在世界“綠色消費(fèi)”浪潮的沖擊下,世界各國都積極開發(fā)和生產(chǎn)有益于人體健康和環(huán)境保護(hù)的產(chǎn)品。涂料印花具有色譜齊全、日曬及氣候牢度好、應(yīng)用簡單、節(jié)約能源等特點(diǎn),因而廣泛用于織物印花。由于涂料本身對纖維沒有親和力,只借粘合劑的幫助機(jī)械地附著在纖維表面形成薄膜,著色形成圖案具有一定的堅(jiān)牢度,但是涂料印花會把所有的助劑留在織物上,在織物烘干和焙烘時,一部分揮發(fā)性物質(zhì)會以廢氣形式排出,另一部分會殘留在織物上,如果含有有毒物質(zhì),則會對人體健康產(chǎn)生威脅。另一方面,水洗時會將色漿及增稠劑—乳化糊帶入廢水中,對生態(tài)環(huán)境造成極大的危害。
二、設(shè)計(jì)試制目的
特長超柔毛毯在水洗過程中乳化糊會凝聚產(chǎn)生膠狀物,堵塞水管,直接排除對環(huán)境有一定的污染性,而且乳化糊附著在紡織品上大大降低了特長超柔毛毯的蓬松感,紡織品表面易發(fā)粘,所以為了達(dá)到產(chǎn)品預(yù)期的蓬松仿真毛皮的手感及實(shí)現(xiàn)零污染排放必須將紡織品表面的乳化糊進(jìn)行降解。此降解劑的研制及在特長超柔毛毯上的應(yīng)用積極響應(yīng)“綠色消費(fèi)”口號,也是帶動傳統(tǒng)紡織行業(yè)由高污染生產(chǎn)方式向高效綠色生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變舉措之一。
特長超柔毛毯印花工藝選用連匹扎染,為使產(chǎn)品色澤亮麗,成色均勻,杜絕色杠、色花,我們選用印花乳化糊將染料轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品纖維上,印花乳化糊由親水性高分子物糊料調(diào)制而成,在篩網(wǎng)印花色漿配方中起關(guān)鍵作用,使色漿有一定的粘度和流度。
三、方案設(shè)計(jì)依據(jù)
乳化糊內(nèi)固體成分少,印花烘干后很少有殘留的固體,具有花紋精細(xì)、色澤鮮艷、手感柔軟,易在親水性纖維上印透等優(yōu)點(diǎn)。乳化糊的結(jié)構(gòu)式如下:
其中:R=烷基
X=官能基
乳化糊具有非常典型的假塑性,流變性能。成糊在應(yīng)力下變形(既變稀和流動),當(dāng)瞬時應(yīng)力消除后,既恢復(fù)其原來的性狀。在乳化糊中,由于堿分子的加入產(chǎn)生粘度,這是借助分子鏈上羥基在電離狀態(tài)下呈電負(fù)性基互相排斥,使分子鏈充分伸展,從而給于最大的粘度并吸附大量的自由水分,堿中和前高分子鏈狀態(tài):
堿中和后高分子鏈狀態(tài):
上述高分子化合物鏈為卷曲狀態(tài),當(dāng)用堿中和時,分子中的羥基(—COOH)在靜電和氫鍵的作用下,由卷曲狀態(tài)下而伸展開來,將大量的水抱合住,從而對染料產(chǎn)生良好的攜染性和穩(wěn)定性。為了進(jìn)一步分解和轉(zhuǎn)化分子結(jié)構(gòu),使之成為無害分子排放,利于污水處理,在后道工序中加入了降解劑,分子式如下:
降解劑在水中和殘留的乳化糊結(jié)合后形成新的分子鏈狀態(tài):CH3COOH+H2O。經(jīng)然后進(jìn)入污水儲備池預(yù)處理,經(jīng)系統(tǒng)化的處理后形成可回收利用的生產(chǎn)再生水反復(fù)用于生產(chǎn)。
四、技術(shù)分析
1、降解原理
乳化糊作為印花色漿的增稠劑,使印花色漿具有一定的黏度,部分地抵消面料的毛細(xì)管效應(yīng)而引起的滲化從而保證花紋的輪廓光潔度;乳化糊也是印花色漿中的染料、化學(xué)品、助劑、溶劑的分散介質(zhì)和稀釋劑,使印花色漿中的各個組成能均勻地分散在原糊中,并被稀釋到規(guī)定的濃度支撐印花色漿;印花時染料借助原糊傳遞到面料上,經(jīng)烘干后在花紋處形成有色糊料載膜,氣蒸時染料通過薄膜轉(zhuǎn)移并擴(kuò)散到面料中。但是在水洗過程中乳化糊會凝聚產(chǎn)生膠狀物,使得纖維粘結(jié),大大降低了紡織品的蓬松及絨感,手感發(fā)粘,所以必須在后道工序中將其降解,為此我們多次試驗(yàn)研制,最終研制一種降解劑,在水洗時勻量添加,使乳化糊大分子鏈段降解為小分子聚合物,即CH3COOH,實(shí)現(xiàn)污染在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中有效治理,減少后期污水池處理壓力。
2、特長超柔毛毯生產(chǎn)工藝
工藝流程:原料→整經(jīng)(絡(luò)筒)→排列穿紗→編織→剖絨→毛坯的檢驗(yàn)、修補(bǔ)→預(yù)定型→坯布燙剪→印花→汽蒸固色→水洗降解→花布烘干定性→織物正面刷毛、剪毛、燙光→背面起毛→織物反面刷毛、剪毛、燙光→裁剪→包邊縫制→成品檢驗(yàn)→包裝入庫
2.1、原料
為獲得布面的菱形花紋效果,面絲選用200D/96F滌綸有光、無光絲,按1:18有序排列。利用兩種纖維染色后,色澤的不同,呈現(xiàn)清晰的花紋效果。
2.2、織造
經(jīng)編六角菱形超柔毛毯屬高密單層雙面絨毛毯,為了將面絲密度達(dá)到我們設(shè)定的工藝要求,我們采用零空穿率的滿穿經(jīng)編機(jī),經(jīng)編六角菱形超柔毛毯由HDR6DPLM型雙針床成圈割絨經(jīng)編機(jī)織造而成。我們設(shè)定成品毛高為20mm,產(chǎn)品克重780g/㎡左右的單層毛毯,地組織采用四針襯緯加編鏈的組織,降低織物縱橫向延伸性,這樣有利于后道加工,保證毛毯的規(guī)格。
2.3起毛
反面拉毛是特長超柔毛毯后整理的關(guān)鍵點(diǎn),特長超柔毛毯的風(fēng)格要求正反面絨感相近,均為立絨,對起毛參數(shù)和布速要適中,目前我們使用新型36根針輥的鋼絲起毛機(jī)對單層雙面絨毛毯進(jìn)行起毛,采用特制的鋒利度好的高彈性的26mm長加密細(xì)針起毛針布,運(yùn)用先進(jìn)的順針起毛技術(shù),使毛毯正、反面毛面均勻、蓬松。優(yōu)點(diǎn):由電腦控制,起毛后手感蓬松均勻,花紋效果突出,與舊式24輥起毛機(jī)相比效果明顯。(注:舊式24輥起毛機(jī)經(jīng)編對有光、無光交織的六角菱形超柔毛毯起毛后花紋模糊,因?yàn)閮煞N原料的彈性、捻度、回縮率不一致。容易長短不一,新式36輥起毛機(jī)大大改善了這一缺點(diǎn),提高了生產(chǎn)效率,降低了損耗)。用鋼針將毯坯織物的工藝正面均勻地拉出一層絨毛來。
一般起毛滾筒轉(zhuǎn)速用90rpm,針輥轉(zhuǎn)速893rpm。加大布速可以提高起毛效果,有利于起出長毛來,但卻使毛絨密度降低,并且不一定就能達(dá)到預(yù)期的效果,目前使用的布速為14~16m/min。
2.4、經(jīng)編剖絨
剖絨決定坯布的毛面品質(zhì)及產(chǎn)品的克重,該產(chǎn)品密度高,剖絨難度大,剖絨必須做到上下絨高一致,水平上要求左中右絨高一致。
2.5、坯布膨化預(yù)定型
對經(jīng)編單層毛毯進(jìn)行高溫預(yù)定型,使坯布門幅穩(wěn)定,使滌綸絲高溫膨化松散,利于后道工序的燙剪,賦予成品很好的彈性,手感密實(shí)而膨松。
2.6、白坯燙光
為了將毛毯紋路突出,燙光也是起到了關(guān)鍵的作用,由于有光、無光紗捻度不一樣,膨松性也有一定的區(qū)別,我們通過反復(fù)試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),普通的燙剪設(shè)備根本不能燙到毛面根部,只能燙到一半,使毛面滑爽度不好,膨松性差,只有在刷毛前用最先新型燙光設(shè)備——大包角燙光機(jī),進(jìn)行高壓力、高溫度燙光,這樣將有光,無光紗纖維充分燙直,使其不易糾結(jié),所以我們用大包角燙光機(jī)該設(shè)備主要特點(diǎn)就是毛毯毛面與燙棍接觸面大、接觸時間長,能直接燙到毛毯根部,從而解決以上難題。
2.7、水洗、降解
由于特長超柔毛毯對手感的柔軟、舒適度要求較高,而且毛毯的手感主要來自水洗,特對水洗制定了最新的工藝要求,在第三槽中加入降解劑,此工藝至關(guān)重要,有力消除特長超柔毛毯粘結(jié)現(xiàn)象,保證毛毯手感爽滑,絨面蓬松,具有真皮效果。
第一槽:用清水(常流水開) 水溫保持在 35℃
第二槽:加燒堿及保險(xiǎn)粉各10KG打底。然后每三匹布各續(xù)加1KG,若淺色可五匹布各續(xù)加1KG。水溫保持在70℃左右。
第三槽:滌綸降解劑5KG打底。每四匹布加1KG,水溫30-50℃。
第四槽到第七槽用清水(常流水開) 水溫 30-40℃
第八槽:25KG混合液打底,每匹布續(xù)加量根據(jù)單號、克重確定水溫保持在50-60℃。
每100KG混合液配比:滌綸柔軟劑:50KG
滌綸抗靜電劑:15 KG
南京830平滑劑:12 KG
水(35℃左右):23 KG
2.8、后整理
對于該產(chǎn)品反面拉毛和反面刷毛是后整理的關(guān)鍵點(diǎn),特長超柔毛毯的風(fēng)格要求正反面絨感相近,均為立絨,對起毛參數(shù)和布速要適中,最佳起毛量為正反面比6:4。常規(guī)起毛毛毯反面毛面柔軟稀疏,直接燙剪毛呈伏毛。但是特長超柔毛毯要求反面為立毛,同時起毛量大,我們于是采用新型“大包角燙光機(jī)”,增加毛面與燙棍之間的接觸面和接觸時間,從而達(dá)到工藝要求。對反面先進(jìn)行刷毛處理,使毛面蓬松纖維站立,便于反面剪毛平整,以達(dá)到正反立絨、絨感相近的毛面效果。
五、關(guān)鍵技術(shù)
一)、脫糊劑生產(chǎn)技術(shù)
(1)、原材料:乳化劑AL-117X
(2)、冰醋酸
(3)、脫漿粉AL-B
(4) 、檸檬酸
工藝: 先往反應(yīng)釜中加乳化劑AL-117X開動攪拌加熱,再加入冰醋酸繼續(xù)攪拌1.5小時,升溫至45℃-50℃加入脫漿粉AL-B,繼續(xù)攪拌再加入檸檬酸攪拌反應(yīng)完全后,取樣化驗(yàn),合格后,放出產(chǎn)品。
制作:
乳化劑AL-117X→冰醋酸→脫漿粉AL-B→檸檬酸=產(chǎn)品
二)、乳化糊有效降解:在水洗過程中乳化糊會凝聚產(chǎn)生膠狀物,堵塞水管,屬于污染物,并且會附著在紡織品上使得表面發(fā)粘,絨毛粘結(jié),大大降低了特長超柔毛毯的蓬松感及光澤度。在水洗過程中添加我們研制的降解劑,能有效將乳化糊大分子鏈段降解為小分子聚合物,有效實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。但是如何在生產(chǎn)過程中高效徹底完成糊料的降解成了該技術(shù)一個關(guān)鍵,通過不斷的試驗(yàn)試生產(chǎn),最終形成在第三水洗槽中添加降解劑方案,并用酸性檢測器實(shí)時檢測水洗槽中液體的酸度,根據(jù)酸度變化投放一定量的降解劑。
三)、產(chǎn)品毛高:該產(chǎn)品為200*240cm,3.8kg, 產(chǎn)品克重780g/㎡左右的單層經(jīng)編毯,通常毛高為7-8mm,為了更好的突出毛毯的紋路,提高產(chǎn)品品質(zhì),我們打破常規(guī)織造理念,調(diào)整織造隔距,使成品毛高達(dá)到20mm,毛面蓬松厚實(shí),富有絨感,花紋線條清晰美觀。
六、項(xiàng)目投資及經(jīng)濟(jì)效益情況
降解劑的應(yīng)用使得特長超柔毛毯中色澤亮麗、絨面光潔細(xì)膩、手感滑爽柔軟,并且有效實(shí)現(xiàn)顆粒懸浮物的降解,減少污水處理系統(tǒng)的壓力,實(shí)現(xiàn)水循環(huán)使用,達(dá)到零污染排放,這是紡織印染行業(yè)的一大創(chuàng)新。這項(xiàng)技術(shù)響應(yīng)了國際“綠色消費(fèi)”的口號,符合綠色環(huán)保和生態(tài)要求,降低水資源的消耗,提高產(chǎn)品質(zhì)量和檔次,增加了產(chǎn)品的附加價(jià)值,同時提高公司在同行業(yè)中的競爭力,有力引導(dǎo)推動傳統(tǒng)印染紡織行業(yè)由高污染生產(chǎn)方式向清潔高效生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變。