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印染前處理工序的工藝設計及管理(一)
集萃印花網(wǎng)  2009-10-26 00:00:00
    【集萃網(wǎng)觀察】織物的前處理質(zhì)量直接影響后道工序(染色、印花、后整理等)的產(chǎn)品質(zhì)量。因此,強化前處理工序的生產(chǎn)工藝技術管理,設計好前處理工序各工段的工藝,采用質(zhì)量穩(wěn)定、功效好的環(huán)保型助劑,是促使前處理節(jié)能減排降耗和廢水廢氣回用等清潔生產(chǎn)的關鍵工作。

    1 前處理工序的工藝沒計

    1.1坯布檢驗

    本工段的目的是劉印染坯布進行驗收,及時發(fā)現(xiàn)影響產(chǎn)品質(zhì)量的坯布因素。要選擇好的坯布原料,控制來坯的織縮,發(fā)現(xiàn)問題應及時與紡織廠聯(lián)系,盡早采取措施。

    坯布檢驗時要了解來坯的原料組織結(jié)構(gòu),特別是純棉織物的組織結(jié)構(gòu)。如果在混配棉中混入不成熟和不同等級(特別是低級棉)的棉纖維,就會造成色布、花布(大塊面)的色澤不勻凈;如果來坯布面棉結(jié)雜質(zhì)多,經(jīng)染整加工后布面出現(xiàn)白芯,即使采取措施也無法適應中高檔面料的要求;如果來坯外觀上有散布性疵點,即使在評分上屬一等品,也不能加工成高檔產(chǎn)品。這就要求印染企業(yè)與紡織企業(yè)加強聯(lián)系,密切協(xié)作。

    來坯織縮必須控制在要求范圍內(nèi)。紡織廠為降低用紗量,織布時,常在織機上加大經(jīng)向張力,導致染整廠前處理加工后無伸長,后整理預縮后造成短碼,使得坯布成本增加。特別是三上一下交織斜紋織物,經(jīng)向織縮極為嚴重,經(jīng)前處理加工后甚至比坯布還短。對于來料加工,必須事先詳細檢驗,分檔議定交貨單,以免造成不必要的損失。

    來坯檢驗的抽驗率一般為10%~20%,要求高的產(chǎn)品,甚至達100%,檢驗項目主要為物理指標和外觀疵點。

    1.1.1 物理指標的檢驗

    包括織物的長度、幅寬、平方米克重、強力和密度。由于坯布標準和印染成品標準相互關聯(lián),如來坯長度和紡織廠銷售單不符合外銷定氏開翦要求,將影響出口率。若來坯幅寬末達到標準,將影響印染成晶的緯向縮水率。如前所述,若來坯的織縮嚴重,加工后伸躍會減小甚至短碼,從而使投坯量增加,并影響印染成品的強力。為此,必須加強對來坯物理指標的檢驗,以及早發(fā)現(xiàn)問題,及時解決。

    1.1.2外觀疵點的檢驗

    需在規(guī)定光源下的檢驗臺或驗布機上進行,以確保檢驗出各種坯疵。各種坯疵的處理方法如下:

    (1)漂布的坯疵

    ·對油污、油經(jīng)、油緯、油飛花等坯疵,可手工洗除或用壓縮空氣噴槍噴射去油劑洗除,少量油飛花可手工挑去。如上述坯疵較為嚴重,可改作深色布。

    ·對色紗坯疵,先做小樣漂白試驗,不能去除則改作印花布。

    ·對鐵銹坯疵,用溫熱草酸洗除,然后清水洗凈。

    ·對織人的金屬雜物,手工剔除。

    (2)染色布的坯疵

    ·對具有稀弄、密路和筘條等坯疵的來坯,一般可染淺色布,嚴重的改作漂白布或印花布,但稀弄嚴重的需開剪后重縫。

    ·對棉結(jié)雜質(zhì)坯疵,可加強燒毛前的刷刮和燒毛后的煮練工藝,并進行小批量試驗確定能否用于染坯,若仍無法解決,則改作漂布或印花布。

    ·對具有折痕坯疵的來坯,一般可染淺色布,嚴重的改作漂布或印花布。

    ·對拖紗坯疵,手工修剪;對織入的金屬雜物.手工剔除。

    ·對具有油污漬、油紗、包紗坯疵的來坯.改染深色布。

    (3)印花布的坯疵

    ·對稀弄坯疵,嚴重的需開剪后重縫。

    ·對拖紗坯疵,手工修剪。

    ·對織入的金屬雜物,手工剔除。

    1.2翻布縫頭

    目前,紡織廠供應的坯布長度一般為30~120 m,并不適應印染廠連續(xù)化生產(chǎn)的要求。為便于生產(chǎn)管理,需將同一規(guī)格、同一品種的坯布劃為一類,并分批分箱(人工翻布),之后再將翻好的布逐匹縫接起來。所以,本工段分翻布(分批分箱)和縫頭兩部分。

    1.2.1 翻布和分批分箱打印

    (1)分批分箱(卷)

    ①目前,印染廠大多采用平幅連續(xù)化生產(chǎn),一般以10箱為一批,每箱長度應按不同品種的重量、每件布的長度,以及布箱容量來確定。布箱容量一般為坯布件數(shù)的偶數(shù)倍,如4件/箱、6件/箱等。若卷染生產(chǎn),則以一件為一卷;采用大卷染機染色的品種,則要以顏色分類。分批分箱時,必須注意坯布進廠日期,應遵循先進坯先加工原則,否則會造成生產(chǎn)和交貨期的混亂。

    ②用煮布鍋生產(chǎn).則要按煮布鍋的容量來分批;如以繩狀連續(xù)生產(chǎn),則一般以堆布池容量來分批;如以液流或氣流染色機生產(chǎn),則以液流、氣流染色機的容量來分卷分批。

    (2)翻布打印

    ①翻布時,每匹布兩頭應拉出適當長度。如坯布有正反面(如嗶嘰、斜紋、卡其、貢緞等),則正反面必須一致。

    ②在分箱處黼頭(離兩頭布梢10—15 cm處)要打上油墨印章,字跡要清晰可辨,內(nèi)容包括織物品名(或代號),加工類別、批號、箱(卷)號、日期、操作人員(翻布工)代號等。印章油墨用炭黑凋制:將40#或50#機油加熱后,按l:5—1:10比例加入炭黑或油溶性染料,攪拌均勻即可使用。所用機油必須耐酸堿、耐氧化還原等化學用劑,并具有快干和不沾污織物的特性。

    ③對于要求高的品種,每匹布頭都要編號。

    (3)控制投坯量

    投坯量過多,原料成本會增加;投坯不足,則交貨量不夠,需補投坯進行補染或補印。計算投坯量時,應根據(jù)訂單的要貨量、品種花色,以及批量、縮水率要求、坯布縮率和加工質(zhì)量(估汁的疵布率)等估算。

    1.2.2縫頭

    (1)目前,印染廠常用的縫紉機有平縫機、假縫機和環(huán)縫機三種,其作用方式如下:

    ①平縫機(交織型針跡)加工時,布疊成三層,適用于箱與箱之間的縫接,濕布的縫接用線長度為布幅的3—3.5倍。

    ②假縫機(鏈式針跡)加工時,布疊成三層,不適用于二軋光布、電光布和卷染布(易產(chǎn)生橫檔疵布)。該縫機縫布堅牢、不易卷邊,故適用于容易卷邊的織物,特別適用于稀疏織物,縫布時速度較慢,其用線長度為布幅的3~4倍.

    ③環(huán)縫機(包縫針跡),又稱滿羅式縫機,該縫機縫接平整,特別適用于軋染、卷染、印花、軋光、電光等產(chǎn)品。但其沒有假縫機堅牢,不適用于稀疏織物。由于易造成卷邊,需加裝疏密裝置,在近邊處針跡加密,其用線長度較多,為布幅的13~15倍。

    (2)縫頭時需注意的問題

    ①縫頭時必須達到布面平整,布齊,針跡均勻,不漏針、跳針,不漏縫,并檢查織物規(guī)格和正反面是否一致。若來坯開剪歪斜,則必須撕去歪斜的布頭后再縫接,以防止卷邊、皺條、緯斜。這尤其對克服稀薄織物的緯斜十分有效。為有效防止卷邊,距布邊1~2 cm處應加密,最好是在縫頭兩邊加縫三角包布。

    ②縫頭時,稀溥織物針跡密度為40—45針/10 cm,一般織物為35~40針/10 cm,厚重織物為30~35針/10 cm。縫邊兩頭留線長度為2~3 cm.否則會拉破邊。

    1.3燒毛

    燒毛的目的是去除織物表面長短不一的纖毛,使布面光潔美觀,并防止后加工時由于存在纖毛,而引起各種疵病。若燒毛不凈不勻,燒毛條花緯斜等,會造成染色印花的條花、色差.色澤不鮮艷,布面不勻和緯斜等疵病。因此,燒毛工藝設計應既達到燒毛質(zhì)量的要求,又不損傷纖維。燒毛時,火焰溫度一般為1 000℃左右。

    1.3.1燒毛工藝設計

    燒毛工藝設計主要包括刷毛要求、織物正反面通過火口的次數(shù)、燒毛車速和溫度等;接觸式燒毛還要考慮織物與燒紅的金屬板或圓筒的接觸面積等。具體參數(shù)應根據(jù)纖維性能、織物組織特點和織物厚薄等考慮。例如,布面含雜較多,要加強刷毛,并加用1~2對金剛砂輥筒和1~2把刮刀摩擦布面,以去除紗頭和棉籽殼等雜質(zhì)。對滌綸、氨綸等混紡交織物,由于其熔點、軟化點較低,要嚴格控制織物主體的溫度,并在火口上方加裝冷水輥降溫,以防止“過燒”,使織物強力受損。為防止產(chǎn)生熱收縮現(xiàn)象,在燒毛出布處應加裝冷水輥或吹冷風冷卻。

    1.3.2不同燒毛方式對半制品質(zhì)量的影響

    (1)氣體燒毛

    氣體燒毛是使用可燃性氣體,通過不同類型的火口燃燒對織物進行燒毛加工。一般大城市使用城市煤氣(混合可燃性氣體),無城市煤氣地區(qū)可用汽油氣化后作熱源。

    自20世紀50年代以來,燒毛火口有了很大改進。20世紀60年代的狹縫式火口使用的是預混自由射流燃燒技術;70年代出現(xiàn)了受限射流技術;80年代出現(xiàn)r雙燃燒室的雙股平行射流的高效火口(屬完全預混燃燒);90年代吸取了國外在燃燒的混合與傳質(zhì)方面的經(jīng)驗,研制了雙噴射火口。近年來,山東濟南燃燒器新技術開發(fā)有限公司在完成主次交叉組合受限多渦團旋混噴射式火口的基礎上,又采用碳硅陶瓷圓筒鈍體,使即將噴出火口的無焰燃燒再次產(chǎn)生強烈回流,大大提高了燃燒效率,形成了既有無焰燃燒的氣體燒毛,又有圓筒的接觸燒毛的雙重復合燒毛火口,實現(xiàn)了強烈預混的完全燃燒,燒毛質(zhì)量好,是目前較為先進、適用的火口。

    氣體燒毛適用于棉、麻、粘膠、合纖混紡織物等品種,且開車準備時間短,車間勞動環(huán)境條件較好,維修保養(yǎng)方便。但對低級棉紗卡等粗厚織物,燒毛效果不如接觸式燒毛。

    (2)接觸式燒毛

    接觸式燒毛主要采用燃煤、燃油或電加熱的金屬板瞬時接觸織物,以達到燒毛目的;也有采用鐵或合金制成圓筒,用明火燃燒或用電加熱使金屬表廈產(chǎn)生高溫。后者圓筒旋轉(zhuǎn)方向與織物運轉(zhuǎn)方向相反,織物高速擦過圓筒表面達到燒毛目的。這種燒毛方式對棉結(jié)雜質(zhì)較多的厚重織物效果較佳,特別對燈芯絨織物的紋路清晰度、絨面光潔度貢獻顯著,對改善低級棉及卡其織物表面光潔度等方面,質(zhì)量好、均勻,效果顯著。接觸式燒毛一般車速較快,但開車準備時間較長,列熱表面未能充分利用,如用明火燃燒加熱,則勞動強度高,且兩端溫度不均勻,溫差大。而新型接觸式燒毛機(電加熱、陶瓷圓筒)兩端溫度較均勻,特別是復合式燒毛機,適應性更廣。

    1.3.3常見燒毛疵病產(chǎn)生原因及克服辦法

    (1)燒毛不勻和條花

    布面殘留絨毛長短不一、分布不勻,造成后道染色、印花產(chǎn)生條花、色差、染色不勻。

    產(chǎn)生原因①火口堵塞,造成火焰部分中斷(缺口),織物上部分(條狀)纖毛未燒盡,導致染色時產(chǎn)生條花。②接觸式燒毛兩端溫度不一致及火口變形,金屬板或圓筒表面不平整造成燒毛左右不勻或布面不勻,導致染色、印花時出現(xiàn)左右色差和染色不勻。③進布歪斜或進布存在折皺,造成織物局部燒毛不勻和條花。

    克服辦法①疏通火口,校正火口縫隙,刨平火口兩側(cè)鐵板。②銼平金屬板或車平圓筒。③進布時凋整好進布導輥張力,并保持吸邊器靈活。④安裝居中設備,以保持織物不歪斜、不起皺。⑤采用新型接觸式燒毛機(電加熱陶瓷圓筒,以保證兩端溫度一致)。

    (2)燒毛不凈布面仍有過多的纖維絨毛,造成后道印染產(chǎn)品布面不光潔。色澤不鮮艷,色光不純正,產(chǎn)生原因①火焰的內(nèi)焰溫度過低,與織物距離過大;接觸式燒毛的金屬板或圓筒的溫度不夠高,與織物接觸面積過小。②車速過快。③刷毛裝置未發(fā)揮作用。④燒毛火口(次數(shù))不夠。

    克服辦法①調(diào)節(jié)內(nèi)焰溫度和高度,并調(diào)整織物與火焰(內(nèi)焰)距離,提高金屬板或圓筒的溫度。②減慢車速。③清潔毛刷與金剛砂輥,并調(diào)整其與織物的接觸面積。④增加火口。

    (3)緯斜

    產(chǎn)生原因①出布軋輥左右壓力不一致,小導輥有撓度,不平整,形成兩端緯紗超前或滯后。②縫頭不平直,形成弧形或波浪形緯斜。

    克服辦法①對有撓度、不平整的導輥及時檢修和更換,要求出布軋輥兩端壓力一致。②縫頭必須平直,對于稀薄織物,若紡織廠用剪刀于開剪,則必須扯頭縫接。

    (4)燒毛破洞和豁邊

    產(chǎn)生原因①干落布時布層中殘余火星未及時熄滅,上下層火口燒毛時中同未裝隔板,導致上層織物燃燒的火星落在下層織物上。②汽油氣化不良,造成油滴落在布面燃燒。③拖紗、邊紗、棉結(jié)等燃燒后,火星未及時熄滅。④車速太慢。⑤滅火平洗裝置的橡膠軋輥上扎入鐵釘?shù)扔参,造成軋輥每轉(zhuǎn)一圈便在織物上軋一個破洞。

    克服辦法①使用蒸汽滅火裝置,并縮短火口與滅火裝置距離。②在雙層火口上下層之間加裝擋板。③調(diào)換汽油氣化器的霧化噴頭,以提高氣化溫度和氣化效果。④加快車速。⑤開車前仔細檢查軋輥輥面是箭軋人金屬硬物。

    (5)過燒

    布幅收縮過多,滌棉織物手感變硬。

    產(chǎn)生原因①燒毛溫度過高,內(nèi)焰與織物距離過近,與織物接觸阿積過大,車速太慢等。②燃氣壓力變化造成火力增大。③化纖織物為熱塑性,對溫度特別敏感。

    克服辦法①調(diào)節(jié)火焰溫度和高度,以及接觸式燒毛與織物的接觸面積。②注意燃氣壓力的變化,及時調(diào)整火力大小。③加快車速,并加強火口間的吹風冷卻。④化纖織物落布時,布層中的溫度應低于50℃。

    1.4退漿

    織造過程中,經(jīng)紗和緯紗都受到一定的張力和摩擦,為減少斷頭,提高經(jīng)紗的耐磨性和織造效率,一般都對經(jīng)紗進行上漿處理。

    1.4.1常用上漿劑

    目前,紡織廠常用的上漿劑主要為淀粉、聚乙烯醇、聚肉烯酸酯類(PMA)和羧甲基纖維素(CMC)等漿料,一般大多采用PVA-5與淀粉、CMC、聚丙烯酸酯等漿料的混合漿。在上漿配方中,PVA成膜性好,耐磨性優(yōu),對天然纖維和臺纖織物都有較好的粘附性,使用比例高達70%以上。然而PVA不易溶干水,在染整過程中較難去除,給染整加工增加許多困難。它不僅影響織物的滲透性能,還阻礙纖維與染化料、助劑接觸,增大染料和助劑的耗用量。由于退漿不凈,布面上帶有漿斑,嚴重影響染色質(zhì)量。此外,PVA的退漿廢水難以生物降解,自機污染物含量很高,COD可達4 000—8 000 mg/kg,有時甚至超過10 000 mg/kg,加上廢水量大,嚴重影響生態(tài)環(huán)境。因此,在前處理煮練前必須首先把坯布上的漿料去凈,一般要求退漿率90%以上。在滌棉混紡織物中,PVA的比例高達70%以上,某些高密府綢純棉織物上的PVA比例也高達60%以上。

    也有采用丙烯酸類漿料與淀粉或PVA混合使用。由于丙烯酸漿料為線型的水溶性高分子化合物,易被燒堿皂解,且具有良好的生物降解性,故退漿要比PVA容易,但其很少單獨使用。在漿料中還需加入適量防腐、防霉、吸濕和柔軟等助劑,這些助刺必須不含禁用的APEO、氯酚等有害物質(zhì),且可生物降解。

    1.4.2常用退漿工藝

    (1)酶退漿

    常用的酶制劑有淀粉酶BF-7658、胰酶、低溫酶、高溫酶及寬溫退漿酶等。它們適用于以淀粉上漿的織物,具有安全性、可生物降解性,無生態(tài)問題、無纖維損傷,去漿效果妤、退漿率可達90%以上,但塒采用混合漿的織物,退漿效果,不理想.

    (2)熱堿退漿

    主要用于以淀粉為主要上漿劑,且上漿率較低的織物。在熱堿作用下,漿料先發(fā)生溶脹,從凝膠狀轉(zhuǎn)化為溶膠狀,與纖維的黏著變得松軟,再經(jīng)機械力作用,較容易從織物上脫落下來。熱堿不能使?jié){料降解,僅能使其溶脹,降低其對織物的黏著力。漿料是靠機械力作用下充分洗滌.而得以去除。但熱堿退漿對棉纖維上的共生雜質(zhì)和棉籽殼去除起一定作用,若提高堿濃度和堆置時間,可提高退漿效果。對以PVA為主的混合漿上漿織物.則退漿效果差,因為燒堿會使PVA分子醇解度提高,產(chǎn)生凝凍而使溶解度下降,導致清洗困難。

    (3)氧化退漿

    常用的氧化劑為雙氧水、過硫酸鹽和亞溴酸鈉等,它們可使各種類型的漿料氧化降解,成為可溶性物質(zhì),最后水洗去除。氧化退漿適用于以PVA為主的混合漿,退漿迅速且效果好,并具有漂白作用.但其對纖維索有損傷影響,且成本較高。采用雙氧水與燒堿組成的堿氧浴,對PVA退漿效果好,退漿率呵達90%以上。、如采用過硫酸鹽或亞溴酸鈉與堿阿浴,使退煮一步完成,可縮短工序,降低能耗,但會氧化降解纖維索.影響強力和耐用性,故應用不多。

    (4)酶酸退漿和堿酸退漿

    酶退漿后再用低濃度的酸退漿一次,可獲得較好的效果。該法適用于上漿率較高的棉和粘膠等織物,但工藝條件控制不當會損傷織物,故很少采用。同樣,采用堿酸退漿工藝,即堿退漿后再用低濃度的酸退漿一次,也能獲得較好的效果。酸能幫助去除含氮物質(zhì)、果膠質(zhì)和灰分等共生雜質(zhì),電能使纖維素上的脂肪酸鹽轉(zhuǎn)化成脂肪酸。煮練時,脂肪酸與堿發(fā)生皂化作用,生成物對共生的脂、蠟等起乳化作用,從而提高煮練效果.該工藝適用于含雜較多的低級棉織物及列滲透要求高的緊密織物,對去除雜質(zhì)及礦物質(zhì)效率較高,并能提高半制晶白度。但是,若工藝條件控制不當,其也會造成織物損傷,故也很少使用。

    在退漿過程中,為提高退漿效果,應添加少量的助劑,以促使退漿液通過纖維上的漿料滲透到纖維中,使?jié){料內(nèi)的蠟質(zhì)等乳化、分散,并使退漿快速均勻。這些助劑大多為具有滲透、潤濕作用的陰離子或非離子型表面活性劑,但目前這些助劑犬部分都含有禁用的烷基酚粲氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸鈉等表面活性劑,會使退漿液產(chǎn)生嚴重生態(tài)問題。

    1.4.3注意事項

    (1)采用酶退漿時,要嚴格掌握退漿溫度和pH值。一般酶的穩(wěn)定性隨溫度上升而下降,而其活性則隨溫度上升而增強。pH值對酶的活力影響也很大,確定酶液的pH值時,也要兼顧酶的活性和穩(wěn)定性。另外,還要注意酶的來源不同,其耐熱性能也不同。因此,退漿時應根據(jù)工藝條件嚴格掌握溫度和pH值。此外,淀粉酶在貯藏過程中容易變質(zhì),在使用前要進行測定.然后再確定其用量。還應注意有些鹽類對酶的活力影響很大,如氯化鈉、氯化鈣能提高酶的活力,而銅、鐵、鋅、汞等重金屬鹽類和離子型表衙活性劑,則對酶的活力有很大的抑制作用,一般應采用非離子型表面沽性劑。

    (2)采用氧化劑退漿時,雙氧水分解出過氧化氫游離基HOO·,能促使?jié){料大分子斷裂,最后溶落在退漿液中被去除。由于纖維素和淀粉的分子結(jié)構(gòu)極其相似,因而游離基也會破壞纖維素分子。在退漿過程中必須控制好各項工藝條件及化學藥劑用量,使纖維素損傷控制在允許范圍內(nèi)。

    (3)不淪采用何種退漿工藝,浸軋退漿液后堆置(打卷)時,必須保溫保濕,不使織物風干;退漿的工藝條件(濃度、溫度、pH值等)要控制在規(guī)定范圍內(nèi)。特別是采用堿氧一浴對PVA漿料進行邀漿時,堆置后必須用95℃以上的熱水,以低水位逐格倒流的形式充分水洗,并定時更換洗槽熱水,否則洗下的PvA漿又會重新積聚到布上,染色后將會產(chǎn)生斑漬疵布。退漿時采用的滲透潤濕劑不能含有烷基酚聚氧乙烯醚、線型烷基苯磺酸鈉等表面活性劑,可采用脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇硫酸鈉、雙辛酯磺酸鈉表面活性劑。也可選用近年來開發(fā)的具有良好生態(tài)環(huán)保性能的高效退漿劑,如上海澤星精細化工有限公司開發(fā)的高力度氧化退漿劑Sindcsize NA,其可快速去除PVA,且易生物降解;廣東中山漢科精細化工公司開發(fā)的強力退漿劑HD-326,列各種漿料都有很強的分解能力,對織物上油脂、蠟質(zhì)等有優(yōu)異的乳化分散洗滌功能,對纖維損傷小。此外,應注意采用的表面滿性劑的濁點,要與工藝條件適合,否則表面活性劑會析出,造成染色疵布。 (未完待續(xù))

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