【doc】非硅氧漂稳定剂在亚麻粗纱脱胶漂白工艺中的应用研究

【doc】非硅氧漂稳定剂在亚麻粗纱脱胶漂白工艺中的应用研究 非硅氧漂稳定剂在亚麻粗纱脱胶漂白工艺 中的应用研究 摘要:通过试验筛选确 定了能够满足亚麻粗纱 脱胶漂白工艺的非 硅氧漂稳定剂的种类. 了实际生产中出现 的问题. 关键词稳定剂亚麻 粗纱脱胶漂白应用 AStudyonUtilization ofNon-elIIcone BleachingAgentin RoveDegumming andBleachingPro- I前言 C3_2 非硅氧漂稳定剂 在亚麻粗纱脱胶漂白工艺中的 应用研究 亚麻相纱脱胶漂白工艺是亚麻纺纱工艺技术的核心. 目前.世界各主要亚麻纺织品生产国根据自己 国家亚麻原料的性质,加工工艺和产品方向形成了 不同的脱胶漂白工艺模型.主要有欧洲的”双氧漂 工艺”.俄罗斯的氯氧双漂工艺”.和我国的”亚 氧漂工艺”.但是无论采用何种工艺.用双氧水漂白 作为粗纱脱胶的最终环节是一个共性的问题.应用 研究证明.用非硅氧漂稳定剂代替硅酸钠做氧漂稳定 剂.可以明显改善亚麻粗纱脱胶漂白工艺的先进性. 从而提高细纱的品级质量. cessofLinen?试验部份ShlJlaqlangWang一. BIn? HeilonjiangProvin- 2.1亚麻粗纱氧漂工艺环节的特点 我国使用的亚麻粗纱脱胶漂白的工艺流程为: 酸洗一亚氯酸钠漂白一水洗一双氧水漂白一水洗. 工艺过程采用香港立信公司生产的CS-1400- A型高温高压染色机完成.其中氧漂的条件有许多 特点: (1)温度高.一般温度设置在1OO?1O5?. (2)压力大.氧漂工艺压力在3.5Mpa以上. (3)碱浓度高.一般在10g/L以上. (4)浴比小.仅为1:7左右. 由于在亚麻纤维的化学组成中.非纤维素成份 的含量高达3O%.因此.亚麻粗纱的脱胶漂白工艺 比一般棉纱和棉布的练漂工艺要重得多.亚麻纤维 平均长度为10-26mm.[1]所以只能采用束纤维纺 纱.走湿纺工艺路线. 以往.亚麻粗纱氧漂时均采用硅酸钠做稳定剂.近 几年来.由于高档亚麻纺织产品的开发和亚麻纱检验 的提高.对亚麻粗纱的脱胶漂白工艺提出了更高 的技术要求.用硅酸钠做氧漂稳定剂存在的硅垢附着 于煮纱设备和粗纱上.[2)限制了亚麻细纱质量的提 高.另一方面.由于浴比小.所用的各种化工料浓度 均较高经漂白后的粗纱存在着596以上的色差降等 纱.仅此一项全行业每年就损失5000万元以上.因此. 在非硅氧漂稳定剂中寻找,筛选和复配能适应高温, 高压,浓碱.小浴比条件的稳定剂.已成为提高亚麻 纱质量的重要问题之一. 22非硅氧漂稳定剂的应用试验 试验分三个部份进行:实验室试验.小样锅试验 和生产中试.搜集准备了吸附型.络合型.以及混合 型氧漂稳定剂2O多种进行试验.经实验室试验后又确 定了10种稳定剂进行小样锅试验.试验结果如下. 2.21小样锅试验情况 工艺条件(氧漂部分) 总碱度135g/L(烧碱:纯碱=1:3.5).双氧水1. 3g/L(有效氧).材料温度55?.升温速率2?/min. 保温时间30min.各种稳定剂的用量根据实验室的试 验结果确定.试验粗纱:2.2Nm长麻.细纱24Nm. 看1表2 由于实验室的条件很难模拟出实际生产中的高温 高压条件因此经实验室删选的一些认为比较理想 的在小样锅试验中并没有取得预想的结果.主要 问题集中在以下几个方面.(1)漂白后的粗纱白度不 一一一,一,一,一一,,一,,,一, 表萄l产瓣蠢辩翻每鲁渔 瀑白租纱综合质量指标细纱质量指标 穗定剂名称,白度底色损失率湿强9断裂条干麻粒子细纱备注 戚份,产地(%)500mm长度评分品等 (KM){%) ;毒2-囊苓雾’12警|2oo6806优等永物 与盖申 又有机磷酸盐 MgcI2复配 (上海纺专1 sDA—PS成份54不明显1091100250907优等 不详 (沙市Ep染厂) ; —岛?萄一的2:蔫菩0 |0, (西北纺院) AR一750聚羟51黄14214001760I5二等纱光 基丙稀酸与色差严重 MgcI2拼混物 I东华大学) 粤濑0穗?j,露.参|7o:_=等萋《;i. 机磷酸盐与 MgcI复配物 (上海纺专)) 碡翻漂白租纱综合质量指标细纱质量指标 穗定剂名称 地 白度底色损失 ) 湿 0 断 1 条 1 麻粒子细 等 备, 畦份,产 率 (% 强 9/50 裂 长 干 评 纱 品度 fKM 分 f9K 注 鎏j囊萄?0囊,馘一-0羹_.0j》害一j0l|_一—01.0|叠辩 羹羧膏低蘩物一, ) 0 ,1 5… (Ciba公司) erIOsOIS 2 不明显11513002529 , 5优Y 成份不祥 (英嗣ppt公司 等 ) i??0:j篆?0博?;?_|0睁0 的聚合物与 ,一gcI2复配物 (日本日华公司 鹱鬻 ) 蓉?毒?2I??23’l500l翰鼍-誊ll 成份不 黼 匀率大详 (Benckiser 纺 纱和络筒— ki’1aPsack公司 时 断头高 麓 ) ;翻囊?0lll09譬j曲0??譬j一t贻暾毛篙等| ?化合物的 共聚物 (德嗣cBG公司 表 (2)试验结果 (2)氧漂 酸洗:常温打料2~C/rain 浓度32g/L 转常温水洗排液 亚漂打料:亚氯酸钠 355g/L 硝酸钠2.5g/L 双氧水115g/L(有效氧) 稳定剂Xg/L(X取值视品种确定) 够,底色不佳.(2)粗纱白度不匀率(色差)较 严重.(3)细纱单纱强力下降.条干差,光泽不好, 导致细纱品等下降. 虽然小样锅试验中使用的稳定剂FT和稳定剂 SDA-PS,其细纱物理质量指标达到了优等纱标准. 但是其粗纱脱胶损失率大于10%(两者平均为11 55%).而本试验的目的之一就是将粗纱脱胶损失 率降到10%或10%以下,以弥补非硅稳定剂与硅 酸钠的价格差异.因为对一个最小规模(500锭)的 亚麻纺纱厂来说粗纱脱胶损失率每年增加一个百 分点.就意味着每年损失10吨亚麻纱,价值50万 元以上,这是不容忽视的问题. 另一方面,亚麻纱的检验除采用((FZ/T32001, 98》国家行业标准外,购销双方往往以感观检验作 为亚麻纱质量的终裁方式.使用稳定剂FT和SDA, Ps所纺之亚麻纱在感观上存在毛羽多,光泽差,手 感粗硬的问题,因此认为是不成熟的工艺. 222中试情况 通过小样锅试验后,拟确定两种国产稳定剂和 四种进口稳定剂进行中试.但是由于所选进口稳定 剂中的TinoclariteCBB和LasfcbiIU的数量已不够中 试用量,因此,中试只好用两种国产稳定剂和两种 转常温水洗排液 进口稳定剂进行.中试工艺流程和工艺条件基本按生 产车间现行工艺安排. III试验情况讨论 31中试结果的统计数据给出的是经过数次试验摸索 后形成的较佳工艺,四种非硅稳定剂的使用效果均不 同程度的好于使用硅酸钠的常规工艺.粗纱煮漂损失 率比常规工艺降低1.5%左右,细纱断裂长度提高2KM 以上,黑板条干评分高一块板左右,细纱麻粒子减少3 个,g以上细纱色泽纯正,白度均匀,光洁度较好,污 垢很少,基本上收到了预期效果. 但是使用非硅氧稳定剂吨纱化工料消耗有所增加. 常规工艺为1200元/吨而用非硅稳定剂则在 12501450元/吨之间.但细纱质量的提高尤其是煮 漂损失率的降低,将对此做出弥补.以细纱纺24Nm计 算,粗纱煮漂损失率降低15%.可使吨纱效益增加 700元以上.因此,化工料消耗增加所带来的损失是 不重要的.重要的是粗纱脱胶漂白工艺的变更不能影响后 序亚麻布染整工艺的正常进行.对此,正在做跟踪考核. 因为亚麻粗纱在化学脱胶过程中在去除纤维中的部 鱼氯齄缝合质量拯标细孟?拯坛 白夏雇色损失率爱薯断曩豢早|纛控手.簟蕊?譬谖 (%)c%)长度评分晶等 fKMIfl PerIOSOISY威份不祥辘毒加入熹素52幂明量9.5125024.69O I英目PPT公司)750g B?jqualiaAB聚合稀t,58.卒明量lO.0135026.290乏’罨 与麓化合物的共聚物加入 c一目CBG公司)MgC1~450g FT聚丙稀t胺水?物与55:ll幂_慢}19.?.t10024.990.?g擎 五甲叉有机一t盐M0CI:ll 复配c上海纺专} SDA—PS威份不详l骢0一警触,._乌2145024,180j9l’童0誊-l奄釉咚涟 c沙市印染厂} 使用硅t钠的?墨00-畿-0囊3?妻5o薯,_’|醢8o’警_一?__ll 常规工艺统计位 分非纤维素成份的同时.纤维素本身也发生了氧化 损伤. 纤维素氧化损伤主要发生在葡萄糖基环的三个 羟基上.但氧化也可能发生在大分子末端潜在的醛 基上.氧化纤维素的结构有许多种类.例如.葡萄 糖酐环节中c2和c3羟基氧化成醛基.并可继续氧 化成羧基.C2和c3上的羟基在环不破裂的情况下氧 化成一个酮基或两个酮基.c2和c3连接破裂.并在 第一碳原子上形成碳酸酯的基团.在第2碳原子上形 成醛基.它可继续氧化成羧基.伯醇基(一CH2OH) 氧化成醛基(CHO).并可以继续氧化成羧基.大分 子中连接葡萄糖剩基的氧桥被氧化成过氧化物. 造成大分子链断裂等等. 当在亚麻粗纺化学脱胶工艺中使用的氧化剂, 稳定剂助剂和工艺条件发生变化时.纤维素的最 终氧化结构也产生变化.而亚麻纱的物理指标检验 和感观检验均不易发现上述变化因此,必须跟踪 亚麻布的染整效果.这是至关重要的.氧化纤维素 虽然结构形式很多.但可大致可分成两种类型.一 种是还原型氧化纤维素.一种是酸型氧化纤维素.前 者对碱性染料上染能力差.而后者上染率高.[3]另 外.不同结构的氧化纤维素对染色的鲜艳度.色光 等也有不同效果.对中试中不同氧化纤维素结构及 所占比例的测定拟采用红外光谱吸收法进行. 3.2影响氧漂工艺中双氧水活化性能的主要因素 有四个.即PH值温度,压力和重金属离子的催 化作用[4]由于亚麻粗纱的脱胶漂白是经过物理 方法过滤的硬水直接进行,因此.不同地区不同 厂家.其水质情况差异很大尤其是水中重金属离 子的含量不同.将会使得用相同工艺条件做的试验 产生很大差异.以稳定剂FT为例.由于小样锅试验 和中试是在不同厂家进行的.中试首锅试验失败了. 而在工艺调整中.只加入了4.5MgC12后,工艺效果 就达到了比小样锅试验还好的水平. 稳定剂perlosolsY的初始中试效果也不理想.曾 分别探索过加入MgC12,SuC14等均无明显效果.后 来加入尿素750g.效果良好.由于对该稳定剂的成 份并不十分清楚.因此.对这一情况的理论分析需 要与稳定剂供应商研讨后才能做出. 33对亚麻粗纱脱胶漂白工艺而言.白度值的大小并 不是主要考核指标.但对白度的差异率(色差)的要求 是越小越好.因此.无论是吸附型络合型还是混合 型稳定剂,其最终使用效果都要求白度纯正色差小, 不结垢,对纤维损伤小.耐碱性和耐高温性强,煮漂损 失率低,综合成本不是很高,符合环保要求等等. 目前.亚麻行业每年生产湿纺亚麻纱4万吨左 右.需耗用硅酸钠2500多吨因此.用性能符合工 艺要求的非硅氧漂稳定剂替代硅酸钠用于亚麻粗纱 脱胶漂白.是稳定剂销售的一个潜在市场. 参考文献 [1]姚穆.纺织材料学 社.1990(第二版). [2]刘正超.染化药剂 社.1984(第三版) [M].北京:纺织工业出版 [M].北京:纺织工业出版 [3]杨之礼.纤维素与粘胶纤维[M],北京:纺织 工业出版社.1985(第一版). [4]黄茂福.略论双氧水漂白稳定剂[J].印染, 1999.(1】.45. 程际蹇许春林于振