冷轧堆工艺在棉针织物前处理生产的应用

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1、冷轧堆工艺在棉针织物前处理生产的应用 凌云，曾桂明 ( 常熟先锋助剂有限公司江苏常熟2 1 5 5 0 0 ) 1 前言 印染企业是一个高能消耗低效产出的一个行业，但随着印染企业的生产规模效应的贯穿深入， 这种矛盾现状已经十分严峻，而且大大破坏了人们赖以生产的生态环境，所以清洁生产的实施已 经迫在眉捷。清洁生产的定义是指综合预防的环境策略持续应用于生产过程和产品中，以便减少 对人类和环境的风险性。包括选择清洁原料，低能耗、少污染或无污染的生产工艺以最小的投入 获得最大的产出与最小的污染。 我国的大中型企业的生产工艺大多处于发达国家2 0 世纪七八十年代水平与发达国家同行业 相比我国纺织印染企业

2、的能源与资源消耗以单位计算高出1 2 倍，而生产效率仅为其1 3 1 8 ， 这种强烈的反差也表现出我f | j E p 染企业具有推行清洁生产的潜力。 冷轧堆前处理工艺是棉针物高效、节能的典型工艺。上世纪7 0 年代西方国家已开始研究并投入使 用，而我国在8 0 年代中期以后，也进行了大量研究推广应用。特别是近几年印染厂能源大幅度涨 价，已严重危胁企业的利润空间和生存前景，目前全棉机织物在冷堆前处理的应用可以说是相当 的广泛和成熟，但在针织物的使用方面，冷堆工艺却由于针织物特殊的弹性、圆筒编织形状、组 织结构疏松而难于浸轧操作等客观原因无法广泛推广应用，笔者经过多年实践研究摸索，已经克 服了

3、针织物冷轧堆前处理工艺的难点在部分企业已经得到成功应用。新工艺应用不仅大幅度降低 了企业生产成本，而且极大的提高了全棉针织物的内在品质，使得染色更加均匀、色光纯正织物 的手感更加丰满、厚实、蓬松。 2 针织物的含杂情况 2 1 果胶质 广泛存在于自然界的植物体中，主要存在于纤维表面即初生胞壁中，并以难溶性果胶酸、钙、 镁、盐形式存在。并可能与纤维素的酯键形式结合在一起，从而封闭了纤维素上的部份羧基，使 其润湿性受到影响。 2 2 蜡脂物质 它的含量约占棉纤维的0 5 O 6 ，它在纤维表面形成了一层连续不断的覆盖层，影响其 润湿性，但如果破坏一这个连续覆盖层就可进行后续的染色工程，同时保持棉织

4、物的手感。 2 3 含氮物质 其含量为纤维的O 3 左右，它的存在会引起织物的泛黄与脆损，尤其是在氯漂以后，所以尽 可能地要将其去除。 2 4 棉籽壳 籽棉经轧花以后，大部分棉籽壳与棉纤维分离，只有少量的残皮附在纤维上，纤维经纺纱以 后，这些残屑便嵌在纱线中，这样就严重影响织物的外观与手感。 2 5 色素 棉纤维的棕色素言主要是黄柏素和棉色素，它们是具有酸性染料的性质，分子结构中具有共 轭双键，它的存在直接影响织物的白度和染色鲜艳度。 3 传统碱氧一浴漂白工艺 进水一进布一加入碱、助剂、舣氧水等一升温至9 5 以上( 保温4 5 - - 6 0 分钟) 一排 印染前处理新宠 印染前处理新宠 脂

5、肪酸甲酯乙氧基化物 FMEE 及其磺酸盐 FMES 脂肪酸甲酯乙氧基化物 FMEE 及其磺酸盐 FMES 脂肪酸甲酯的乙氧基化物（FMEE）是近年新 兴的非离子表面活性剂，具有无与伦比的低泡、 乳化、分散、净洗功能，在国外已得到了广泛的 应用， 在纺织领域尤其是织物的精练前处理工艺 更是得到了成功的应用。 FMEE 是 18 碳的脂肪酸甲酯接上不同 EO 数 目的环氧乙烷， 因为脂肪酸甲酯具有与油脂和蜡 质相类似的酯基分子结构，根据相似相溶的机 理， 脂肪酸甲酯乙氧基化物在各种表面活性剂中 是最优秀的除油、除蜡产品，根据美国洗涤协会 Tom Senwelo 博士发表在国际洗涤标准专刊 上的文章

6、，脂肪酸甲酯乙氧基化物 FMEE 的去油 能力是脂肪醇聚氧乙烯醚 1.5 倍， 是三乙醇胺油 酸皂的 2.5 倍。在除蜡方面， FMEE 的除蜡能力 是脂肪醇聚氧乙烯醚 1.6 倍， 是三乙醇胺油酸皂 的 1.4 倍。 FMEE 具有以下特点： 1，分子式中具有酯基，类似于油脂和蜡质结构， 根据相似相溶的原理，对油脂、矿物油和石蜡有 极强的溶解和去除能力。 2，浊点在大于 100，由于非离子的表面活性 剂在浊点附近的温度具有最佳的使用性能， 浊点 脂肪酸甲酯的乙氧基化物（FMEE）是近年新 兴的非离子表面活性剂，具有无与伦比的低泡、 乳化、分散、净洗功能，在国外已得到了广泛的 应用， 在纺织领

7、域尤其是织物的精练前处理工艺 更是得到了成功的应用。 FMEE 是 18 碳的脂肪酸甲酯接上不同 EO 数 目的环氧乙烷， 因为脂肪酸甲酯具有与油脂和蜡 质相类似的酯基分子结构，根据相似相溶的机 理， 脂肪酸甲酯乙氧基化物在各种表面活性剂中 是最优秀的除油、除蜡产品，根据美国洗涤协会 Tom Senwelo 博士发表在国际洗涤标准专刊 上的文章，脂肪酸甲酯乙氧基化物 FMEE 的去油 能力是脂肪醇聚氧乙烯醚 1.5 倍， 是三乙醇胺油 酸皂的 2.5 倍。在除蜡方面， FMEE 的除蜡能力 是脂肪醇聚氧乙烯醚 1.6 倍， 是三乙醇胺油酸皂 的 1.4 倍。 FMEE 具有以下特点： 1，分子

8、式中具有酯基，类似于油脂和蜡质结构， 根据相似相溶的原理，对油脂、矿物油和石蜡有 极强的溶解和去除能力。 2，浊点在大于 100，由于非离子的表面活性 剂在浊点附近的温度具有最佳的使用性能， 浊点 附近具有最低的泡沫性能和最高的净洗能力。 FMEE 可直接使用于高温工艺条件。 3，具有较强的分散性能，能将油、蜡、污垢等分 散在工作液中，防止反沾污，因此也适用于低温 条件下除油与除蜡，弥补低温导致工作液分散力 下降。 FMEE 在印染领域中的应用： 1，针织物的精练剂 目前针织前处理常用的是 AEO 系列， AEO 很大的缺 陷是分散性能差，在小浴比的工作液中由于油污 等杂质的反沾污导致精练效果

9、变差，毛效不均匀 等缺陷，而 FMEE 具有极佳的除油性能同时，亦有 低泡、良好的分散性，特别适用于针织物的间歇 式前处理工艺，净洗效果明显好于脂肪醇醚系列。 附近具有最低的泡沫性能和最高的净洗能力。 FMEE 可直接使用于高温工艺条件。 3，具有较强的分散性能，能将油、蜡、污垢等分 散在工作液中，防止反沾污，因此也适用于低温 条件下除油与除蜡，弥补低温导致工作液分散力 下降。 FMEE 在印染领域中的应用： 1，针织物的精练剂 目前针织前处理常用的是 AEO 系列， AEO 很大的缺 陷是分散性能差，在小浴比的工作液中由于油污 等杂质的反沾污导致精练效果变差，毛效不均匀 等缺陷，而 FMEE

10、 具有极佳的除油性能同时，亦有 低泡、良好的分散性，特别适用于针织物的间歇 式前处理工艺，净洗效果明显好于脂肪醇醚系列。 2，化纤的低温除油剂 由于 FMEE 具有极佳的分散净洗性能，因此低温条 件亦有优异的除油性能，适用于涤纶、氨纶等化 纤织物的低温常温除油，并可实现不排液直接染 色的工艺。 3，棉纤维的除蜡剂 随着棉花价格高居不下，纱线及其所用浆料的质 量则越来越差，导致坯布出现棉蜡去除不净等问 题，FMEE 对棉蜡去除彻底，可以用作织物除蜡剂， 可有效杜绝布面蜡丝与蜡斑。 与所有非离子产品一样，FMEE 耐碱性较差， 为了提高其耐碱性能，将 FMEE 磺酸化，得到其 2，化纤的低温除油剂

11、 由于 FMEE 具有极佳的分散净洗性能，因此低温条 件亦有优异的除油性能，适用于涤纶、氨纶等化 纤织物的低温常温除油，并可实现不排液直接染 色的工艺。 3，棉纤维的除蜡剂 随着棉花价格高居不下，纱线及其所用浆料的质 量则越来越差，导致坯布出现棉蜡去除不净等问 题，FMEE 对棉蜡去除彻底，可以用作织物除蜡剂， 可有效杜绝布面蜡丝与蜡斑。 与所有非离子产品一样，FMEE 耐碱性较差， 为了提高其耐碱性能，将 FMEE 磺酸化，得到其 阴离子的磺酸盐即 FMES。 FMES 继承了 FMEE 高效 除油和除蜡的特点以外， 磺酸化后又具有很高的 耐碱性能， FMES耐100热碱可达50g/L,耐4

12、0 热碱达到 150g/L。 FMES 适用于梭织物的强碱退浆精练前处理 工艺，梭织物的前处理是比较古老的话题，看似 没有新意，但是随着前处理流程越来越短，以及 人们期望对片碱的使用越来越少， 梭织物的前处 理又成为新的挑战。 目前的梭织前处理剂多为非离子脂肪醇醚 类（AEO、TX、异构醇醚）与阴离子（仲烷基磺 酸钠 SAS、十二烷基苯磺酸钠 LAS）等复配，为 了提高其耐碱性，继续复配磷酸酯类产品。 在以上原料中，脂肪醇醚的除蜡性能远远不够， 阴离子的磺酸盐即 FMES。 FMES 继承了 FMEE 高效 除油和除蜡的特点以外， 磺酸化后又具有很高的 耐碱性能， FMES耐100热碱可达50

13、g/L,耐40 热碱达到 150g/L。 FMES 适用于梭织物的强碱退浆精练前处理 工艺，梭织物的前处理是比较古老的话题，看似 没有新意，但是随着前处理流程越来越短，以及 人们期望对片碱的使用越来越少， 梭织物的前处 理又成为新的挑战。 目前的梭织前处理剂多为非离子脂肪醇醚 类（AEO、TX、异构醇醚）与阴离子（仲烷基磺 酸钠 SAS、十二烷基苯磺酸钠 LAS）等复配，为 了提高其耐碱性，继续复配磷酸酯类产品。 在以上原料中，脂肪醇醚的除蜡性能远远不够， 对浆料的去除也不彻底， 尤其在轧槽或水洗槽中 导致浆料凝聚与反沾污。 仲烷基磺酸钠由于分子 量小，渗透性能很好，但是净洗性能特别是乳化 力

14、较差。LAS 价格便宜但是泡沫很高、耐硬水性 能很差，对水质要求较高。 与以上原料相比， FMES 则是性能全面的精练 原料，如耐碱性能优异，因此不需要复配磷酸酯 对浆料的去除也不彻底， 尤其在轧槽或水洗槽中 导致浆料凝聚与反沾污。 仲烷基磺酸钠由于分子 量小，渗透性能很好，但是净洗性能特别是乳化 力较差。LAS 价格便宜但是泡沫很高、耐硬水性 能很差，对水质要求较高。 与以上原料相比， FMES 则是性能全面的精练 原料，如耐碱性能优异，因此不需要复配磷酸酯 类产品，而磷酸酯类产品如 OEP 净洗力非常差， 过多使用会降低毛效。FMES 最大的优点是对各种 浆料的退浆率高，对棉蜡去除彻底，能

15、有效的防 类产品，而磷酸酯类产品如 OEP 净洗力非常差， 过多使用会降低毛效。FMES 最大的优点是对各种 浆料的退浆率高，对棉蜡去除彻底，能有效的防 止轧液槽和水洗槽中浆料与其它杂质的凝聚。 止轧液槽和水洗槽中浆料与其它杂质的凝聚。 因此 FMES 具有低泡、耐碱、高退浆率、高毛 效等诸多优点，特别适用于机织布前处理工艺。 FMEE 与 FMES 的生产现状： FMEE 主要用到的原料是 18 碳硬脂酸甲酯， 是 石油的第一道裂化产物，因此世界范围内 FMEE 的 生产主要集中在喜赫石油、碧辟石油、墨菲石油 等石化公司中，其中以喜赫石油的产量最大。 脂肪酸甲酯与环氧乙烷加成反应复杂，催化

16、剂效率低反应时间漫长，尤其目标产物的转化率 较低，国内对催化与合成工艺都做了不懈的努力， 但是关键的催化工艺始终没有突破，得到的产品 纯度较差，至今没有产业化。笔者认为造成这种 现状，是中国整个化工体系跟国外相比处于落后 状态，从石油的炼制到最终形成精细产品，中间 有很多环节，每个环节都差一点点，所有的环节 的差距积累起来，便造成了这种现状。 因此 FMES 具有低泡、耐碱、高退浆率、高毛 效等诸多优点，特别适用于机织布前处理工艺。 FMEE 与 FMES 的生产现状： FMEE 主要用到的原料是 18 碳硬脂酸甲酯， 是 石油的第一道裂化产物，因此世界范围内 FMEE 的 生产主要集中在喜赫石油、碧辟石油、墨菲石油 等石化公司中，其中以喜赫石油的产量最大。 脂肪酸甲酯与环氧乙烷加成反应复杂，催化 剂效率低反应时间漫长，尤其目标产物的转化率 较低，国内对催化与合成工艺都做了不懈的努力， 但是关键的催化工艺始终没有突破，得到的产品 纯度较差，至今没有产业化。笔者认为造成这种 现状，是中国整个