适应低碳经济要求的新型前处理剂的发展和应用(I)|低碳生活作文

　　本文阐述了为适应印染行业需要而发展的适应低碳经济要求的新型前处理剂和它们的应用,它们在振兴印染工业中起着重要的基础作用。 　　The new types of pretreatment auxiliaries suited to the requirements of the Low-carbon economy, which are suitable for the needs of the textile printing and dyeing industry, and their application were discussed in this article. They play an important role in the vigorous development of the textile printing and dyeing industry.
　　
　　最近中央多次指出必须加快转变经济发展方式,这是从我国经济发展的实际出发所提出的重要战略。对纺织助剂行业来说,不仅要重视经济的发展,更要保持人与自然、人与社会、人与环境的和谐发展。低碳经济作为转变经济发展的重要方式,能真正贯彻这一战略。
　　低碳经济是指以低能耗、低污染和低排放为基础的经济模式,其核心是能源技术和减排技术的创新、产业结构和制度的创新以及人类生存发展观念的根本转变。用这个标准来衡量我国各个行业,其适应低碳经济要求的压力都很大,而印染行业尤其如此。
　　
　　1当前的形势
　　
　　1.1印染行业面临的环保压力
　　目前我国纺织行业 80% 的用水量和污水排放量来自印染行业,而印染行业的排放水年回用率不到 10%。按照印染纺织品单位重量计的耗水量最大为国外的 3 倍,能耗是国外的 3 ～ 5 倍,能源费用占到加工费用的 30% 以上,有些企业甚至达到了 50%,染化料耗用量比发达国家高出 20% ～ 30%。在近年对全国 39 个行业进行第 1 次污染源调查时,纺织行业的污染状况升至第 2 位,能耗占行业总能耗的4.3%,是能耗大户之一,废水排放量列各行业的第 3 位。
　　虽经过2008年和2009年印染行业节能减排的大量实践,但受世界金融危机的冲击,印染行业的节能减排工作,形势不容乐观,任务仍很艰巨。为此近一段时间以来,印染工作者们开发了不少适应低碳经济要求的新型前处理工艺,如低温前处理工艺、短流程前处理工艺、冷轧堆前处理技术等,但这些技术的实现都需要有新型的前处理剂来保证。不仅如此,在前处理工艺中,也需要用符合低碳经济要求的新型前处理剂替代现有的助剂。
　　1.2前处理剂在印染行业中的作用
　　众所周知,前处理剂是一类保证织物质量、提高织物档次、降低织物成本的具有基础性作用的助剂。它的消耗量虽然不及印染助剂和后整理剂,但用现有前处理剂进行前处理加工所形成的能耗、水耗和排污量在印染过程中却占有较大的比例。而且我国的前处理剂档次较低,缺少适应低碳经济要求和拥有高性能的品种,稳定性差、有效成分低、产品标准严重滞后,加上缺乏品牌,直接影响到织物质量的稳定性和有效性,因此,具有高品质的前处理剂对于纺织行业技术升级、节能减排、降低成本、提高效益都有重要作用。
　　结合当前我国适应低碳经济的高要求和纺织行业的新形势,发展适应低碳经济要求的新型前处理剂已迫在眉睫,当前主要集中在“一低、一高、一多、一专”即“四个一”以及低温型、高性能型、多功能型和专用型前处理剂的开发上。
　　
　　2低温型前处理剂
　　
　　低温型前处理剂是具有低温工艺性、节能、节水、减排的新助剂,突出地表现在下列 4 个方面的创新上。
　　2.1低温练漂剂
　　精练是前处理工艺中非常重要的工序,目的是去除棉纤维中的棉蜡、果胶、蛋白质、棉籽壳、浆料和油渍等杂质。除杂是一个复杂的理化过程,传统的精练工艺是将织物放在一定浓度和温度在 98 ～ 100 ℃或更高的烧碱溶液中进行的。精练后需用水反复洗涤才能除去碱和杂质,因此能耗高、水耗大、排污严重。开发低温精练剂即是前处理加工中,适应低碳经济要求的最有效途径之一。
　　低温练漂剂的工作原理是降低精练液的表面张力、提高碱液的渗透性和棉纤维的润湿性,以此降低精练的温度并提高洗涤效果。上海祺瑞纺织化工有限公司开发的QR系列低温练漂剂。该低温练漂剂包括低温练漂剂QR � 2011、QR � 2010、QR � 2020,它们以不同比例进行棉的煮练和双氧水漂白的同浴练漂,可使练漂温度降低到 80 ℃以下。其中QR � 2010含有溶剂,可萃取去除水解皂化生成物,有利于提高水解反应速率和降低精练温度;练漂剂QR � 2011含有催化剂(碱剂),可提高反应速率,进一步降低精练温度;练漂剂QR � 2020则是含有复合活化剂的练漂剂,其作用是与双氧水生成过羧酸类化合物,从而提高氧化电位和双氧水的活化效率。它们可用于棉及其混纺织物的所有加工形式,特别是低温退煮漂一浴一步浸渍法练漂工艺、机织物退煮漂一浴一步轧蒸法练漂工艺、针织物和机织物退煮漂冷轧堆法练漂工艺等。经实践证明,其效果优异,主要表现为以下几点。
　　(1)能耗低,原来 1 t棉织物练漂用蒸汽从 5 ～ 6 t降低到 1.2 ～ 3.5 t ,节约用汽 40% 以上。
　　(2)易洗涤,原来 1 t棉织物练漂用水从 60 t左右降到30 t,减少 50%,同时污水排放量也相应减少 50%。
　　(3)工时短,洗涤次数与升降温时间的减少,可节约约 2/3 的加工时间,特别是筒子纱练漂,水洗次数可从 20 次降到 8 次。
　　(4)质量好,织物毛效可从 3 ～ 6 cm提高到 10 cm以上,不仅后续的染色均匀而且减少了染色疵病;改变了使用的碱剂,解决了氧漂破洞问题;低温处理减少了温热定形作用,减少甚至消除棉/氨纶混纺织物练漂时产生的死皱印。
　　2.2一浴低温精练和染色用精练剂
　　该精练剂适于低温精练,然后同浴直接染色。上海�雅精细化工有限公司开发的低温练染通BHA就是这样的一种新型精练剂。其工艺是在 60 ℃条件下精练 30 min,不排液直接进行染色,与传统的工艺在 98 ℃煮练 50 min再降至 60 ℃中和 20 min相比,既节能节时又节水减排。
　　2.3低温双氧水漂白用活化剂
　　目前,精练的棉织物大都采用双氧水进行漂白,原因在于经双氧水漂白后的织物白度好、色彩稳定性高,且双氧水不腐蚀设备。但双氧水的活化能较高,氧漂温度必须在 95 ℃以上且pH值在 11 左右,才能分解产生有效的氧化剂HOO-。另外,在生产过程中还需要添加稳定剂才能提高双氧水的利用率。
　　为了节能和降低氧漂温度,国内外都在开发双氧水低温漂白用活化剂以提高双氧水的漂白能力。目前比较成熟的有非离子型的四乙酰基乙二胺(TAED)和阴离子型的壬酰氧基苯磺酸钠(NOBS),这两个活化剂我国都已生产。近年国外又成功开发了阳离子型N�[4�(三乙基铵甲撑基苯酰基)]己内酰胺氯化物(TEBCC)和阳离子型6�(N、N、N�三甲基按甲撑)己酰基乙内酰胺对甲苯磺酸(THCTS)等。它们的活化能力比非离子型和阴离子型活化剂更强。采用以上活化剂,可将漂白温度降低至 70 ℃左右,冷轧堆漂白时间缩短至 4 ～ 6 h,或者采用与常规工艺相同的温度和时间则可减少碱剂用量。另外,使用时为了避免氧化剂HOO-被重金属离子分解,需添加金属螯合剂以起到稳定作用。上述的低温练漂剂QR � 2020就含有这种双氧水低温漂白用活化剂,而且进行了复配,减少了活化剂用量,降低了使用成本。石家庄市联邦科特化工有限公司的双氧水低温漂白活化剂JD � 88也是这种类型的新助剂,它能使双氧水在70 ～ 80 ℃温度下漂白达到常规漂白的效果,若将它与精练乳化剂JA � 690配合使用,可使织物处理更彻底、效果更佳。
　　总之,这些低温双氧水漂白用活化剂可节约能量、缩短工时、提高产品质量。
　　2.4低温去油剂
　　近年还开发了前处理过程中使用的低温去油剂。这种低温去油剂不仅能把织物中的酯油、硅油、矿物油及其他油渍除去,而且还节约能量。杭州诺亚化工有限公司的Tissocyl RC9是一种无碳氢化合物的低温去油剂和高效乳化剂,它能在低温范围对酯油和矿物油产生很好的乳化作用,还能在低温范围对锦/氨混纺织物中含有的硅酮油产生自乳化作用的移除,因此有时也称其为高性能洗涤剂。该低温去油剂能生物降解、可计量、可泵送。我国青岛海怡精细化工有限公司的低温去油剂LTO � 100也属这种类型的前处理剂。