高效短流程前处理工艺解析

传统的棉织物前处理的三道主要工序退浆、煮练、漂白通常是分步进行的，但这三道工序并不是截然无关的，而是相互影响、相互补充的。如退浆的同时可去除部分天然杂质，减轻煮练的负担；而煮练可进一步去除残留的浆料，对织物白度也有提高，漂白也有进一步去杂的作用。常规三步法前处理工艺稳定、重现性好，但机台多，耗时长，效率低，能耗高，且印染产品常见的疵病，如皱条、折痕、擦伤、斑块、白度不匀、强度降低、泛黄、纬斜等都与前处理三步法工艺较长有关。因此，缩短工艺流程、简化工艺设备、降低能耗、保证质量是棉织物前处理节能减排发展的必然方向。

短流程前处理工艺的种类较多，按工序合并方式的不同大体可分为两类，即二步法和一步法。

（一）二步法短流程工艺

二步法工艺有两种方式，一种是先退浆（desizing），然后煮练（scouring）、漂白（bleaching）合并，简称为D-SB工艺；另一种是退浆、煮练合并，然后再漂白，简称为DS-B工艺。

1.D-SB二步法工艺

D-SB二步法工艺的关键是退浆后的洗涤一定要充分，应最大限度地去除浆料和部分杂质，以减轻碱氧一浴煮漂工序的压力，并提高双氧水的稳定性。此外，煮漂合一必须在较强的碱性和较浓的双氧水共存的条件下进行，以去除织物上的杂质，同时完成漂白加工。因此，应严格控制工艺条件，并选择性能良好的耐碱精练剂、耐高温的氧漂稳定剂和螯合分散剂，尽量减少纤维的损伤。此法适用于含浆较重的纯棉厚重紧密织物或合纤与棉的混纺织物。

D-SB二步法的工艺流程按采用的设备不同可分为多种，在此仅列举两种加以说明。

（1）烧毛→浸轧退浆液→堆置（4～10h）→90℃以上充分水洗→浸轧碱氧液→液下履带箱漂白（60℃，浸渍20min）→短蒸（100℃，2min）→高效水洗→烘干

此工艺的特点是：

①采用较低温度，保持双氧水在浸漂时的稳定性；

②采用小浴比（1:4），以提高在较低温度时的煮练效果，加上有效的氧漂稳定剂，使双氧水分解较慢，使织物出履带箱时还保持相当的碱浓度，足以在短蒸时进一步分解起漂白作用；

③加工过程中织物呈松弛状态，布面无折痕、擦伤等疵病，手感较好，白度、毛效较高；

④温度低，耗时短，纤维损伤较小；

⑤需具备自动化程度较高的液下履带箱，双氧水和碱耗较大。

（2）烧毛→浸轧退浆液→室温堆置（4h以上）→90℃以上充分水洗→浸轧碱氧液（轧液率100%）→L履带汽蒸（100～102℃，20min）→高效水洗→烘干

此工艺在高温、高浓度的强碱溶液中，双氧水分解较快，即使采用优异的耐碱氧漂稳定剂，也解决不了白度、煮练效果和织物强力间的矛盾。因此，必须增加碱氧液进入织物的量（轧液率），在温度高于100℃（100～102℃）的条件下，汽蒸时间以不超过20min为宜。

2.DS-B二步法工艺

DS-B二步法工艺先退煮合一，然后再漂白。由于漂白为常规传统工艺，因此对双氧水稳定剂的要求不高，纤维的损伤也较小，工艺安全系数较高。但退煮合一，浆料在强碱浴中不易洗净，因而影响退浆和煮练的效果，为此退煮后必须充分、彻底地水洗。DS-B二步法的工艺流程同样因设备的组合不同而有多种，在此仅列举较常用的两个组合及工艺流程。

（1）采用R形汽蒸箱练漂机和履带式连续汽蒸练漂机的组合。

烧毛→浸轧退煮液→R形汽蒸箱汽蒸（100～102℃，60min）→充分水洗→L履带氧漂（按常规工艺进行）→高效水洗→烘干

此工艺先采用R形汽蒸箱练漂机做退煮一浴处理，其特点是采用半蒸半浸、先蒸后煮的工艺，可起到预热、汽蒸、浸渍煮练三重作用。由于织物在液下处理，浴比较大，汽蒸和浸渍温度均可达100℃左右，因此采用退煮合一能取得良好的效果。退煮后的漂白按常规工艺进行，无任何特殊要求，纤维损伤也较少。

（2）采用两组履带式连续汽蒸练漂机的组合。

烧毛→浸轧退煮液→L履带汽蒸（100～102℃，60min）→充分水洗→L履带氧漂（按常规工艺进行）→高效水洗→烘干

此工艺流程的关键问题是L履带式汽蒸练漂机做退煮合一的去杂效果不及R形汽蒸箱，因此一方面要增加化学品的用量，添加高效助练剂和退浆剂；另一方面则需通过加强水洗来弥补不足。如在烧毛后先经轧碱堆放几小时，经充分水洗后再进行退煮一浴处理，则退煮效果会有明显提高。

（二）一步法短流程工艺

一步法是指将退浆、煮练、漂白三合为一进行加工的方法。根据加工的温度不同，它又可分为冷轧堆法和汽蒸法。

1.冷轧堆一步法工艺

冷轧堆法是在室温条件下采用碱氧一浴法工艺，虽然碱浓度较高，但由于温度较低，双氧水的分解速率较慢，故除用高浓度的处理用剂外，还必须延长堆放时间，使反应进行充分，才能达到满意的效果。冷轧堆法由于作用温和，因此对纤维的损伤相对较小，适用于各种棉织物的退煮漂一步工艺。

目前，冷轧堆法应用最为广泛的是碱氧法，其一般工艺流程为：

烧毛干落布→浸轧碱氧工作液（高给液）→转动堆置16～24h（转速4～6r/min）→热碱洗→水洗→烘干

工艺实例Ⅰ：

纯棉平布：18tex×18tex，268根/10cm×268根/10cm（薄织物）

工艺流程：

烧毛→浸轧碱氧液（轧液率85%～95%）→打卷堆置（室温，24h，转速5～6r/min）→采用汽蒸平洗烘联合机水洗

工艺处方：

烧碱（100%）　35～40g/L

双氧水（100%）　18～20g/L

氧漂稳定剂　8～10g/L

水玻璃（30%）　10g/L

耐碱精练剂　5～8g/L

过硫酸钠　0～6g/L

工艺实例Ⅱ：

纯棉纱卡：29tex×29tex，425根/10cm×228根/10cm（中厚织物）(www.xing528.com)

工艺流程：

烧毛→浸轧碱氧液（室温，多浸一轧，轧液率120%～130%）→打卷堆置（室温，24h，转速6～8r/min）→卷染机碱洗二道（加盖，95～100℃）→热水洗二道（加盖，95～100℃）→热水洗一道（60～70℃）→下卷

工艺处方：

烧碱（100%）　40～45g/L

双氧水（100%）　16～18g/L

氧漂稳定剂　6～8g/L

水玻璃（30%）　15g/L

耐碱精练剂　7g/L

碱洗液：

烧碱（100%）　16～19g/L

亚硫酸钠　3g/L

净洗剂　2g/L

2.汽蒸一步法工艺

由于冷轧堆法反应温度低，故需采用延长反应时间和增加助剂用量的方法来保证半制品质量，因而导致印染废水的污染程度加剧。近年来，人们对碱氧一浴汽蒸法前处理的研究越来越多，应用也越来越广泛。印染厂可以充分利用现有的设备条件，减少重复投资，同时促进前处理设备的改进和发展。

退煮漂一浴汽蒸法工艺，在高浓度碱和高温情况下，很容易引起双氧水的快速分解和加重织物的损伤。这只能通过降低烧碱用量和加入耐高温、耐强碱的氧漂稳定剂来实现。但降低烧碱用量会降低退煮效果，尤其对重浆和含杂量大的纯棉厚重织物。故此工艺适用于轻浆的中、薄型织物和涤棉混纺织物。

工艺实例I：

纯棉厚绒坯布（平纹）：（18tex×2）×（97tex×2），173根/10cm×181根/10cm（薄织物）

工艺流程：

浸轧工作液→汽蒸（85～90℃，80min）→后处理

工艺处方：

烧碱（100%）　16g/L

双氧水（100%）　12g/L

氧漂稳定剂　7g/L

精练剂　8g/L

工艺实例Ⅱ：

纯棉卡其：48tex×58tex，315根/10cm×181根/10cm

工艺流程：

烧毛→溢流染色机（130℃，5min）→水洗→开轧烘

工艺处方：

双氧水（100%）　3.5g/L

四合一精练助剂　5g/L

（四合一精练助剂是碱、精练剂、氧漂稳定剂、螯合分散剂的合理混合体）

（三）短流程前处理工艺的要点

从短流程前处理工艺本身来看，主要含有三个环节，即浸轧→反应（冷轧堆法或汽蒸法）→洗涤。为了保证前处理高效短流程工艺达到高效率、高质量，必须严格控制这三个环节的工艺，分别突出“高、全、净”，即浸轧工作液要吃足吸透，带液量要高，以保证加工织物上有充足的反应物质；浸轧后的汽蒸温度要高，时间要足，如果采用冷堆法，堆置后、洗涤前要有一个热处理的过程（这是提高织物毛效的关键之一），以充分发挥助剂的作用，使各类反应完全；洗涤过程要充分，以保证从织物上处理下来的杂质去净。

1.织物带液量要高

无论是汽蒸法，还是冷轧堆法工艺，提高织物带液量是短流程前处理取得好的效果的关键因素。由于生坯棉织物的拒水性较强，故工作液中必须添加耐碱渗透剂（润湿剂），并确定其合理用量。又因短流程工艺的工作液是强碱浴，所以，渗透剂的选用要考虑它的耐碱稳定性。但要把织物内部包括纱线间、纤维间及纤维内所含的空气在最短时间内排除，代之以工作液，仅靠渗透剂是难以实现的，还必须靠机械的加压作用。目前，高效短流程前处理设备大多采用高给液和透芯给液的措施，尤其是透芯给液效果较好。它主要借助轧辊加压、真空加压、蒸汽加热驱赶空气等，其中真空加压效果较好。

2.工艺条件要优化

棉织物短流程前处理工艺所用碱氧量较大，如工艺条件控制不当，则会影响织物的毛效、白度，甚至使织物的强力下降。因此必须合理选择工艺处方，正确制定工艺条件，特别是烧碱、双氧水的合理用量和加工温度。

3.必须强化水洗

强化水洗是短流程工艺能否取得成功的重要因素，特别是冷轧堆工艺。在冷堆后，首先必须经高温热碱处理，然后再进行高效强化水洗。对短流程前处理工艺而言，如不采用高效水洗设备，则很难满足水洗要求，达到处理效果。

高效短流程前处理工艺是前处理工序的发展方向，经过多年的努力，短流程前处理工艺已广泛应用于各种织物品种，并且覆盖面不断扩大。但有一点必须明确，短流程前处理工艺并不是万能的，目前还不能全部取代传统工艺和适应所有品种。短流程前处理工艺有其适用的对象，更不能片面地去追求高效和快速，而是必须根据品种的特点、加工要求、最终用途，结合织物组织规格、纤维原材料的实际质量，来合理地制定短流程前处理工艺。