CN108193492A - 用于棉及人造纤维素纤维的节能环保型浆料及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于棉及人造纤维素纤维的节能环保型浆料及其应用，该浆料为福禄莱/赛组合浆料，不含PVA。与现有技术相比，本发明很好的解决了含固量仅为传统工艺淀粉+PVA/丙烯酸(传统产品)25％左右的情况下达到优异的浆纱效果，单纱强力及伸长率均能达到传统工艺水平；浆纱过程中无结皮现象，干分经顺畅；织造无落浆现象，织造环境整洁；余浆可再利用，同等温度及含固量情况下，粘度稳定；后续退煮漂工艺简单、综合污水COD下降50％左右；下来的浆料本身对污水也有絮凝效果，真正做到了经济、高效、节能和环保。

Description

用于棉及人造纤维素纤维的节能环保型浆料及其应用
技术领域
本发明属于纺织浆料技术领域，具体涉及一种用于棉及人造纤维素纤维的节能环保型浆料。
背景技术
纺织用浆料在纺织厂中起着举足轻重的作用，市场上出现了各种浆料和助剂。淀粉(包括变性淀粉)、聚乙烯醇(PVA)和聚丙烯酸类浆料仍然是目前的三大主浆料。
原淀粉用于经纱上浆中的不足，主要为分子量庞大，流动性及浸透性差；容易形成浆皮，一般需在高温条件下(95℃以上)进行；粘度不稳定；成膜性差、柔顺性差，玻璃化温度高，浆膜硬而脆；对疏水性纤维粘附力不够、被覆上浆大，织造时落浆多等。
PVA的致命弱点是非环保性、退浆不易完全退净、难于生物降解、水溶性差、浆液易起泡、结皮、浆膜分纱性差、浆料分子之间粘着力过大，易产生浆斑，干分绞时易拉断经纱，特别是更容易拉断特细号纱、较难完全溶解，浆液中仍有未溶解的PVA碎片，在织造过程中对纱线构成威胁、膜强度大，裸露在纱体之外的浆膜较韧，形似刀片，对邻纱构成威胁。PVA的比例越大，这种浆膜的韧性越大，对邻纱的威胁越严重。
聚丙烯酸类浆料品种不齐全，不能针对不同品种的织物提供不同类型的浆料、国产丙烯酸类浆料吸湿再粘性严重，浆液粘度大，使用时只能作为主浆料中的辅助浆料。
淀粉浆料主要是以玉米淀粉和木薯淀粉为主，其中玉米淀粉约占85％，木薯淀粉约为12％，其它淀粉约占3％。近年来，变性淀粉浆料占淀粉浆料的比例越来越高，不同规格PVA的应用和研究已引起大家的重视。聚丙烯酸类浆料品种不断增加。其它新型浆料不断出现，但具有真正意义的新浆料尚需继续开发研究。纺织助剂品种很多，对浆纱效果有一定的影响，也须作更深入的研究。
此外由于传统工艺上浆上浆率仍然很高，这势必让后续的退煮漂工艺要下来相应的浆料比例，这不仅给污水COD带来具大压力，而且退浆过程还需要用到高温短蒸和退浆酶，结合国家污水治理指标的日益收紧，新浆料的开发、筛选及工艺的创新迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于棉及人造纤维素纤维的节能环保型浆料及其应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于棉及人造纤维素纤维的节能环保型浆料，其特征在于，包括以下组分：福禄莱/赛、蜡和水。
作为一种优选的技术方案(无PVA无淀粉，全取代)，所述的福禄莱/赛由福禄莱和福禄赛组成；
当纺纱支数小于Ne 20时，所述的福禄莱为福禄莱SIZE N，所述的福禄赛为福禄赛PA 300H或福禄赛PA 600H，每800～1200L浆料含有：10～25kg的福禄莱SIZE N、8～12kg的福禄赛PA 300H或福禄赛PA 600H和0～3kg的蜡，余量为水；
当纺纱支数大于Ne 20时，所述的福禄莱为福禄莱SIZE N，所述的福禄赛为福禄赛AB 300H或福禄赛AB703F，每800～1200L浆料含有：10～25kg的福禄莱SIZE N、15～25kg的福禄赛AB 300H或福禄赛AB703F和0～3kg的蜡，余量为水。
作为另一种优选的技术方案(无PVA，半取代)，该浆料还包括淀粉，所述的福禄莱/赛为福禄莱SIZE P，每800～1200L浆料含有：12～25kg的福禄莱SIZE P、50～75kg的淀粉和0～3kg的蜡，余量为水。
优选地，所述的淀粉选用原淀粉或变性淀粉。
优选地，所述的蜡选用乳化油-1。
所述的节能环保型浆料的应用，将其应用于浆纱工艺，所述的浆纱工艺包括上浆工艺和退浆工艺；
所述的上浆工艺采用在调浆桶中加入水，然后加入福禄莱/赛以及蜡，焖浆，注入浆槽中后，单浆槽上浆的方法；
所述的退浆工艺采用温水水洗直接退浆的方法。
优选地，所述的福禄莱/赛由福禄莱和福禄赛组成；
当纺纱支数小于Ne 20时，所述的福禄莱为福禄莱SIZE N，所述的福禄赛为福禄赛PA 300H或福禄赛PA 600H，每800～1200L浆料含有：10～25kg的福禄莱SIZE N、8～12kg的福禄赛PA 300H或福禄赛PA 600H和0～3kg的蜡，余量为水；
当纺纱支数大于Ne 20时，所述的福禄莱为福禄莱SIZE N，所述的福禄赛为福禄赛AB 300H或福禄赛AB703F，每800～1200L浆料含有：10～25kg的福禄莱SIZE N、15～25kg的福禄赛AB 300H或福禄赛AB703F和0～3kg的蜡，余量为水；
此时，所述的上浆工艺包括以下步骤：
(1)在调浆桶中加水，边搅拌便加入福禄莱，10min内加完，温度控制在常温；
(2)边搅拌边加入福禄赛，30min内加完，温度控制在常温；
(3)常温下边搅拌边加入蜡，直至完全溶解，升温到98±1℃；
(4)98±1℃左右焖浆25～35min，得到浆料；
(5)将浆料注入浆槽中，温度控制在90±5℃；
(6)将纤维在浆纱机上采用单浆槽上浆，压浆辊压力常规设置；
(7)上浆过程中，上浆率为2～3％。
优选地，所述的退浆工艺包括以下步骤：该工艺浆纱成布后依次经过第一水洗槽、第二水洗槽和第三水洗槽，直接进行水洗，然后烘干、预缩、下机，实现浆纱的退浆，所述的第一水洗槽和第二水洗槽的水温为70±5℃，第三水洗槽的水温为45±5℃，优选第一水洗槽和第二水洗槽的水温为70℃，第三水洗槽的水温为45℃。
优选地，将水洗槽出水及浆槽余浆作为絮凝剂对污水进行处理，包括以下方法：
(a)将污水原水用H2SO4调节pH至7.5～8.5后；依次通入混凝池、絮凝池、初沉池和过滤池，过滤池出水作为中水，其中混凝池中加入DEC50-50，并快速搅拌，絮凝池中加入FO4240以及第二水洗槽出水和第三水洗槽出水，并慢速搅拌；
(b)将初沉池的污泥以及过滤池的反冲洗水通入二沉池进行污泥浓缩，并在二沉池中加入浆槽余浆、第一水洗槽出水和FO4240；
(c)将二沉池的污泥脱水，并在该过程中加入浆槽余浆、第一水洗槽出水和FO4240，得到干泥饼，实现对污水的处理。
优选地：
步骤(a)中，混凝池加入DEC50-50的浓度为180～220ppm，优选200ppm；絮凝池加入FO4240的浓度视情况而定，可以为4～6ppm，优选5ppm，第二水洗槽出水和第三水洗槽出水的体积与污水原水的体积之比为任意比；
步骤(b)中，二沉池加入FO4240的浓度视情况而定，可以为9～11ppm，优选10ppm，浆槽余浆和第一水洗槽出水的体积之比与污水原水的体积之比为任意比，浆槽余浆和第一水洗槽出水的体积之比为视生产过程中实际出量任意比定；
步骤(c)中，污泥脱水过程中，加入FO4240的浓度视情况而定，可以为9～11ppm，优选10ppm，浆槽余浆和第一水洗槽出水的体积之比与污水原水的体积之比为视生产过程中实际出量任意比定，浆槽余浆和第一水洗槽出水的体积之比为视生产过程中实际出量任意比定。
其中，DEC50-50为爱森公司生产的脱色絮凝剂，FO4240为爱森公司生产的絮凝剂。
本发明的福禄莱/赛组合浆料及配方工艺很好的解决了含固量仅为传统工艺淀粉+PVA/丙烯酸(传统产品)25％左右的情况下达到优异的浆纱效果，单纱强力及伸长率均能达到传统工艺水平；浆纱过程中无结皮现象，干分经顺畅；织造无落浆现象，织造环境整洁；余浆可再利用，同等温度及含固量情况下，粘度稳定；后续退煮漂工艺简单，特别是退浆工艺，因浆料组份简单且本身易溶于水的特性，使退浆工艺方便(无需采用高温短蒸和使用退浆酶，直接通过温水水洗退浆即可)，大大缩短了工序，减少化学品的使用，降低能耗的同时减少了COD的排放，综合污水COD下降50％左右；退浆下来的浆料本身对污水也有絮凝效果，可以作为纺织厂家污水处理的絮凝剂使用，减少了污水处理过程中絮凝剂的添加，真正做到了经济、高效、节能和环保。
本发明的福禄莱/赛组合浆料及配方工艺通过解决浆料本身聚合度的甄选及配伍性，来达到均匀稳定的浆液环境，使组份的渗透浆及被覆浆性能兼具，改善了浆膜均匀度及韧性，而且聚丙烯酸的吸湿再粘性也得到很好的改善。此外根据福禄莱/赛组合浆料的特点，很好的解决掉了低含固量低上浆率，做到高品质的浆纱效果，并使后续工艺的污水COD降下来。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明的福禄莱/赛组合浆料属于绿色浆料，同时也是最容易退浆的浆料，40～70℃水洗即可退浆。
(2)本发明的福禄莱/赛组合浆料容易去除，为布料的后续加工处理缩短时间、提高整体效率创造了有利的条件。
(3)本发明的福禄莱/赛组合浆料上浆率低，只有传统浆料上浆率的20～25％(全取代工艺)，大大降低了后续退浆的难度，显著降低了污水中的COD，有利于减排，打造新型绿色上浆工艺。
(4)本发明的福禄莱/赛组合浆料本身作为絮凝剂成分可有效减少污水中絮凝剂的添加量，成功降低污泥的产生。
附图说明
图1为本发明的污水处理流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
一种用于棉及人造纤维素纤维的节能环保型浆料，主要成分有福禄莱/赛、蜡和水，该浆料为福禄莱/赛组合浆料。
当该浆料为无PVA无淀粉，全取代配方时，如表1所示。
表1
根据不同的纱支，总经根数定容。
当该浆料为无PVA，半取代配方时，如表2所示。
表2
根据不同的纱支，总经根数定容。
其中，淀粉选用原淀粉或变性淀粉(例如CMS变性淀粉)。蜡选用乳化油-1。
上述节能环保型浆料的应用，将其应用于浆纱工艺，浆纱工艺包括上浆工艺和退浆工艺；上浆工艺采用在调浆桶中加入水，然后加入福禄莱/赛以及蜡，焖浆，注入浆槽中后，单浆槽上浆的方法；退浆工艺采用温水水洗直接退浆的方法。
将现常用浆料作为对比例1，按照本发明的福禄莱/赛组合配方所配置无PVA，半取代配方作为实施例1，进行浆纱(Ne50紧密纺，8400头)，效果列于表3。
表3
织机效率95％-830rpm。
将现常用浆料作为对比例1，按照本发明的福禄莱/赛组合配方所配置无PVA，半取代配方作为实施例2，进行浆纱(Ne50紧密纺，8400头)，效果列于表4。
表4
织机效率95％-800rpm。
将现常用浆料作为对比例1，按照本发明的福禄莱/赛组合配方所配置无PVA，半取代配方作为实施例3，进行浆纱(Ne10环纺，8400头)，效果列于表5。
表5
织机效率95％-830rpm。
具体地，当采用无PVA，全取代的福禄莱/赛组合浆料配方时，上浆工艺包括以下步骤：
(1)在调浆桶中加水，边搅拌便加入福禄莱，10min内加完，温度控制在常温；
(2)边搅拌边加入福禄赛，30min内加完，温度控制在常温；
(3)常温下边搅拌边加入蜡，直至完全溶解，升温到98±1℃；
(4)98±1℃左右焖浆25～35min，得到浆料；
(5)将浆料注入浆槽中，温度控制在90±5℃；
(6)将纤维在浆纱机上采用单浆槽上浆，压浆辊压力常规设置；
(7)上浆过程中，上浆率为2～3％。
以另一传统配方作为对比例2，另一无PVA，全取代福禄莱/赛组合浆料配方作为实施例4，配方及效果数据见表6。
表6
原纱、经过对比例2和实施例4处理的10支纱强力比较数据见表7。
表7
原纱强力 对比例2 实施例4
690CN 788CN 815CN
可见，采用本申请的无PVA，全取代福禄莱/赛组合浆料进行上浆，在浆料固含量为传统配方的不到1/4的情况下，上浆率大大降低，而且使纱线具有更好的断裂强力。
退浆工艺包括以下步骤：无需添加任何退浆酶和退浆剂，也无需采用高温短蒸，该工艺只需要浆纱成布后依次经过第一水洗槽、第二水洗槽和第三水洗槽，直接进行水洗，然后烘干、预缩、下机，实现浆纱的退浆，第一水洗槽和第二水洗槽的水温为70±5℃，第三水洗槽的水温为45±5℃，本实施中，第一水洗槽和第二水洗槽的水温为70℃，第三水洗槽的水温为45℃。
上述水洗过程中，第一水洗槽直接出水，第二水洗槽和第三水洗槽梯度倒流，出水。
上述水洗槽出水COD值见表8。
表8
水洗槽出水 第一70℃水洗槽 其余水洗槽
COD(mg/L) 4000 588
而常规的采用短蒸短蒸方法退浆的出水COD值见表9。
表9
出水 短蒸箱 第一水洗槽
COD(ppm) 8000 650
退浆工艺的预缩过程工艺条件见表10。
表10
将水洗槽出水及浆槽余浆作为絮凝剂对污水进行处理，流程如图1所示，包括以下方法：
(a)将污水原水用H2SO4调节pH至7.5～8.5后；依次通入混凝池、絮凝池、初沉池和过滤池，过滤池出水作为中水，其中混凝池中加入DEC50-50，并快速搅拌，絮凝池中加入FO4240以及第二水洗槽出水和第三水洗槽出水，并慢速搅拌；
(b)将初沉池的污泥以及过滤池的反冲洗水通入二沉池进行污泥浓缩，并在二沉池中加入浆槽余浆、第一水洗槽出水和FO4240；
(c)将二沉池的污泥脱水，并在该过程中加入浆槽余浆、第一水洗槽出水和FO4240，得到干泥饼，实现对污水的处理。
其中：
步骤(a)中，混凝池加入DEC50-50的浓度一般为180～220ppm，本实施例中选择200ppm；絮凝池加入FO4240的浓度视情况而定，可以为4～6ppm，本实施例中选择5ppm，第二水洗槽出水和第三水洗槽出水的体积与污水原水的体积之比为任意比；
步骤(b)中，二沉池加入FO4240的浓度视情况而定，可以为9～11ppm，本实施例选择10ppm，浆槽余浆和第一水洗槽出水的体积之比与污水原水的体积之比为任意比，浆槽余浆和第一水洗槽出水的体积之比为视生产过程中实际出量任意比定；
步骤(c)中，污泥脱水过程中，加入FO4240的浓度视情况而定，可以为9～11ppm，本实施例选择10ppm，浆槽余浆和第一水洗槽出水的体积之比与污水原水的体积之比为视生产过程中实际出量任意比定，浆槽余浆和第一水洗槽出水的体积之比为视生产过程中实际出量任意比定。
其中，DEC50-50为爱森公司生产的脱色絮凝剂，FO4240为爱森公司生产的絮凝剂。
除第一水洗槽外的所有退浆水可以直接用作絮凝剂使用，减少了厂家原来使用的絮凝剂的投加量的75％；絮凝迅速，絮团好，絮凝效率高，COD值低。
DEC 50-50可以取代聚铝铁盐等脱色剂，减少87％的加药量，并且减少39％干泥产出量。降低了污泥、燃烧能源和费用。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于棉及人造纤维素纤维的节能环保型浆料，其特征在于，包括以下组分：福禄莱/赛、蜡和水。
2.根据权利要求1所述的用于棉及人造纤维素纤维的节能环保型浆料，其特征在于，所述的福禄莱/赛由福禄莱和福禄赛组成；
当纺纱支数小于Ne 20时，所述的福禄莱为福禄莱SIZE N，所述的福禄赛为福禄赛PA300H或福禄赛PA 600H，每800～1200L浆料含有：10～25kg的福禄莱SIZE N、8～12kg的福禄赛PA 300H或福禄赛PA 600H和0～3kg的蜡，余量为水；
当纺纱支数大于Ne 20时，所述的福禄莱为福禄莱SIZE N，所述的福禄赛为福禄赛AB300H或福禄赛AB703F，每800～1200L浆料含有：10～25kg的福禄莱SIZE N、15～25kg的福禄赛AB 300H或福禄赛AB703F和0～3kg的蜡，余量为水。
3.根据权利要求1所述的用于棉及人造纤维素纤维的节能环保型浆料，其特征在于，该浆料还包括淀粉，所述的福禄莱/赛为福禄莱SIZE P，每800～1200L浆料含有：12～25kg的福禄莱SIZE P、50～75kg的淀粉和0～3kg的蜡，余量为水。
4.根据权利要求3所述的用于棉及人造纤维素纤维的节能环保型浆料，其特征在于，所述的淀粉选用原淀粉或变性淀粉。
5.根据权利要求1或2所述的用于棉及人造纤维素纤维的节能环保型浆料，其特征在于，所述的蜡选用乳化油-1。
6.如权利要求1～5任一所述的节能环保型浆料的应用，其特征在于，将其应用于浆纱工艺，所述的浆纱工艺包括上浆工艺和退浆工艺；
所述的上浆工艺采用在调浆桶中加入水，然后加入福禄莱/赛以及蜡，焖浆，注入浆槽中后，单浆槽上浆的方法；
所述的退浆工艺采用温水水洗直接退浆的方法。
7.根据权利要求6任一所述的节能环保型浆料的应用，其特征在于，所述的福禄莱/赛由福禄莱和福禄赛组成；
当纺纱支数小于Ne 20时，所述的福禄莱为福禄莱SIZE N，所述的福禄赛为福禄赛PA300H或福禄赛PA 600H，每800～1200L浆料含有：10～25kg的福禄莱SIZE N、8～12kg的福禄赛PA 300H或福禄赛PA 600H和0～3kg的蜡，余量为水；
当纺纱支数大于Ne 20时，所述的福禄莱为福禄莱SIZE N，所述的福禄赛为福禄赛AB300H或福禄赛AB703F，每800～1200L浆料含有：10～25kg的福禄莱SIZE N、15～25kg的福禄赛AB 300H或福禄赛AB703F和0～3kg的蜡，余量为水；
此时，所述的上浆工艺包括以下步骤：
(1)在调浆桶中加水，边搅拌便加入福禄莱，10min内加完，温度控制在常温；
(2)边搅拌边加入福禄赛，30min内加完，温度控制在常温；
(3)常温下边搅拌边加入蜡，直至全部溶解，升温至98±1℃；
(4)98±1℃焖浆25～35min，得到浆料；
(5)将浆料注入浆槽中，温度控制在90±5℃；
(6)将纤维在浆纱机上采用单浆槽上浆；
(7)上浆过程中，上浆率为2～3％。
8.根据权利要求7所述的节能环保型浆料的应用，其特征在于，所述的退浆工艺包括以下步骤：该工艺浆纱成布后依次经过第一水洗槽、第二水洗槽和第三水洗槽，直接进行水洗，然后烘干、预缩、下机，实现布匹的退浆，所述的第一水洗槽和第二水洗槽的水温为70±5℃，第三水洗槽的水温为45±5℃。
9.根据权利要求8所述的节能环保型浆料的应用，其特征在于，将水洗槽出水及浆槽余浆作为絮凝剂对污水进行处理，包括以下方法：
(a)将污水原水用H2SO4调节pH至7.5～8.5后；依次通入混凝池、絮凝池、初沉池和过滤池，过滤池出水作为中水，其中混凝池中加入DEC50-50，并快速搅拌，絮凝池中加入FO4240以及第二水洗槽出水和第三水洗槽出水，并慢速搅拌；
(b)将初沉池的污泥以及过滤池的反冲洗水通入二沉池进行污泥浓缩，并在二沉池中加入浆槽余浆、第一水洗槽出水和FO4240；
(c)将二沉池的污泥脱水，并在该过程中加入浆槽余浆、第一水洗槽出水和FO4240，得到干泥饼，实现对污水的处理。
10.根据权利要求9所述的节能环保型浆料的应用，其特征在于：
步骤(a)中，混凝池加入DEC50-50的浓度为180～220ppm，絮凝池加入FO4240的浓度为4～6ppm，第三；
步骤(b)中，二沉池加入FO4240的浓度为9～11ppm；
步骤(c)中，污泥脱水过程中，加入FO4240的浓度为9～11ppm。
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