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染整技术│熟悉的配方,熟悉的工艺,为什么面料仍会发生纤维断裂或破洞?


染整技术│熟悉的配方,熟悉的工艺,为什么面料仍会发生纤维断裂或破洞?

棉等纤维素纤维的染整深加工,其前处理的好坏,极大地关系到染整结果的质量优劣。若前处理不良的话,轻的会影响到半制品的纤维基础白度、渗透吸收指标、染色匀染性能等;重则使纤维的强力发生大幅度下降,致使半制品明显脆损,严重的甚至使纤维断裂(或织物产生破洞)。而一旦发生了这种纤维脆损的情况时,将非但再难于修复,也还可能导致纺织品被报废。

由于对前处理质量的现场监管,在生产流水线上时,不比染色、后整理那样易被直观与迅速的判别,质量半检工作通常也只能是作一定比例的抽检。而且某些因前处理不良所致的质量问题,会纵横交叉地与染色的质量交织在一起,从而使原因的查找分析变得尤为复杂化。其中某些疵病的回修难度很大,且回修成本高,更不要说纤维被损伤破坏之后,不可回修性所致的更加严重的后果了。

01成熟工艺下的突发性质量问题

在纺织新产品(或新品种)的初始试染时,若工艺、配方的设计尚不够成熟与合理,包括选用的化工原料还不符合新产品的新要求时,则试生产尚有质量要求上的欠缺的话,应是可以理解和可得到解释的。此时,对于进一步改进的方向、思路,也是较易清晰和明白的。

而当一旦进入常规性的大生产,经过批量性生产证实了是成熟和稳定的工艺、配方的情况下,通常并不会再发生多大问题。所以,染整企业的生产技术部门,为了确保大生产的高度稳定性,对于前处理环节都很谨慎对待,一般都不会再随便地去改动已确认是成熟和稳定了的工艺和配方,以及包括化工原料的品种及其供货企业。

然而,有时冷不丁地会被有点莫名其妙的突然性疵病所干扰,且还可能有比较忌讳的纤维脆损(或甚至破洞)问题。由于已认定是非工艺配方设计方面的因素,故当出现了此种情况时,常会首先怀疑到是化工原料方面,尤其注目的是相关助剂是否出了什么质量问题,故而也是容易引起纠纷的。

但是,对助剂等化工原料进行复查复检,有可能并没有存在什么问题。对助剂等化工原料进行检测,现今一般已达初具规模的染整和助剂企业,均已经能做到快速反应和清晰检测。还很有必要一提的是,在当前助剂市场上基本上是呈供大于求,并先赊销后付款的市场大气候之下,每一家化工助剂企业几乎都不会、也不敢把关系到企业生存的信誉和声誉,拿来当作儿戏的。

此时,对于这种表面看似乎是“不按常理出牌”的突发性纤维脆损现象,连原因查找的方向也都极易陷于困惑。由于现今在染整企业大生产的计划运行管理中,尤其是来坯作染整加工的业务类型时,几乎都要求迅速地给予解决不可;虽然纤维突发性脆损疵病的发生概率并不高,但一旦发生,则又往往是让具体经管人员既手忙脚乱、又最惧怕的事件,因为这其中中包含着较大的经济代价损失及其责任问题。

纤维产生突发性脆损现象之影响因素

无缘无故地发生纤维脆损疵病,当然是没有科学根据和不合乎客观的。毫无疑问,其背后一定隐伏着必然性的因素,只是可能被忽视,甚至被忽略了而已;另外,也还需提醒的是,不排除有属违背了常识性的范围要求的,是在“阴沟中翻了船”之虞。

1、水质的波动问题

易被忽视,但影响较大,并很可能会突然性地出现在波动的影响因素中,首先是生产用水的铁离子含量问题。众所周知,水中的钙、镁、铁等金属离子,对染整生产的各个环节均有密切的影响;而其中在前处理中对纤维素纤维可产生脆化损伤占第一位的,则莫过于铁离子了。

双氧水是现今前处理中不可或缺的基础性化工原料,双氧水在室温下分解缓慢,但在受热、受光的条件下,或加入碱后,H2O2活化,迅速分解,如下式所示:

上述反应促进自由基形成,随之又激化分解反应。

由式上可见,增加烧碱用量,则HOO增加,使漂白作用提高,但随着碱浓度提高和金属离子的存在,H2O2的分解速率迅速加快,在不加控制的情况下,不但双氧水无谓浪费,而且织物白度下降,甚至棉纤维发生脆损。

水中的钙、镁、铁类金属离子含量,原则上是由供水的水源所决定的,故通常对生产用水的水质,检测取样工作十分注重。然而,铁离子另外还极大地受到生产车间的供水管网的影响,尤其是铁质的供水管网,在碰到较长时间的全厂性节假日(如春节等)后,或全厂性停工进行大检修后,或某一局部区域生产线停工一段时间后,在恢复开工时,就很容易出现铁离子含量的突发性上升。

另还有钢铁质架构的车间屋顶顶棚,或相关空中铁质框架,在长期经受蒸汽、酸性汽体等侵蚀后,铁屑、铁锈微颗粒等极有可能产生自然剥落,若遇大风吹后加速跌落。如若跌落于毛白坯待处理坯布上的铁锈屑物质被带入氧漂工作浴,其铁锈沾附着处便很容易导致氧漂破洞。通常情况下,这类屋顶架构,以及铁质供水管网系统的生产车间,在使用8~10年后,就必须引起警惕,使用年限越长久的,就越要小心和注意。

应该说染整企业的生产技术部门,对于生产用水的水质问题,一般是比较重视的,通常也有定期检测水源水质的工作制度。对于工艺配方的设计制订,也会根据检测后的实际参数,来进行制定或作出调整。但往往经过一段时间以后,看到水质的参数变化幅度不太大,在生产工艺配方的实施中也反映是稳当和平静的,就易产生一种麻痹情绪。另外,还多半不大重视进入到工作机台时的实际进机之水的水质,是否有变动情况的再把关。

认真地说,对于生产车间现场第一线的随时观察和留意进入工作机台之水的水质情况,尤其是在放假停工或大检修之后,既必要又重要。但大多数的情况下,对于当天、当班次、各机台的进入之水情况的再观察与再一次把关,常常都会被轻视或忽略了。

2、某些相关助剂的应用问题

为了降低前处理后所排放废水的COD指标,可明显减少烧碱用量的粉状精练剂等品种,已流行渐广。在这类粉状的前处理用精练助剂的使用中,同样也是在成熟工艺配方的前提之下,有时也会因发生突发性的纤维脆损问题,而怪罪于该批次的助剂出了质量问题。

从本质上讲,在至今为止还是以水为介质的染整生产体系中,商品助剂最好在适当浓度范围中的液体状,才能比较符合染整工艺所要求的大生产实际使用操作性。这是由于适当浓度范围的液体助剂的使用,容易做到车间化料时的均匀与快速这两个最基本性的要求(这对于染整质量与工作效率都是密切相关的)。

粉状物质属于固体物态,溶解性虽易于块状与颗粒固态物质,但明显低于液体状态的;而之所以制成粉状商品助剂类型,有一个重要的原因是这类粉状精练剂的溶解饱和度相对较低,难于制成标准范围要求之内的液体商品助剂,只有以粉状的方式才较合适和现实。

这是因为若浓度高于溶解饱和点,将使商品助剂易产生沉淀,到了冬季尤甚;若想到冬季也不产生沉淀,则又因含量浓度变得过低,致使包装、运输、储存、物管等多个方面的生产、经营及管理成本大增,从而不适应于营销运作,而成为并不受市场所欢迎的商品助剂类型。反之,现今一些上规模的染整企业,基于降低生产成本的目的,采购浓缩型的助剂类型,已逐渐成为了一种倾向。

粉状类精练剂的理化性质,需要前处理生产第一线员工明确了解其特征而作正确使用,切忌化料工作中发生溶解不完全的现象,需严格避免有尚未化开的助剂半溶品甚至未溶品进入工作浴,从而沾粘到纤维上。这将会使精练剂的局部高浓存在,而导致纤维发生损伤,严重时也将会是破洞。

由于溶解饱和度常有一个可变的条件因素温度,所以这类助剂的化料难,在夏季与冬季也变得并不相同。可以看到,在生产第一线的挡车操作中,对化料工作甚为马虎的居多,常常不分品种,不管冬夏,均用自然室温的水来化料,所以对化料难的助剂品种,在冬季就应该用适宜温度的温水或热水进行化料。各品种具体的化料温度要求有所不同,可以通过事先的小试可知,这也是企业技术部门事前应做的基础工作。

出于溶解饱和度问题,化料时最低水量的要求,同样也是不可忽视的另一基本点。而化料时的充分搅拌,则是属常识性要求了。

3、易被忽视的其他某些工艺执行方面问题

3.1 中和用无机酸的稀释、计量与规范操作问题

采用中和法来降低布面PH值,是染整工艺设计上常用的手段之一,其优点是可以减少水洗次数并见效迅速。

由于使用无机酸存在着某种风险,但远远比有机酸的使用成本低,若操作上能严格掌控,还是可保证安全的。首先,要事前配置好第一级企业标准规定比的稀释溶液,严格实行计量发放;第二,车间现场使用时,按第二级车间标准的规定比,进一步再冲稀,搅匀后加入机台,在加料进机时禁止稀释酸溶液与布面有直接的接触;第三,认真进行布面PH值的在线检测。

应高度注意的是,在生产车间第一线的现场实际操作过程中,也有可能会发生某些挡车操作人员(特别是某些尚缺乏经验与教训的新员工),因日久见无大事,遂心生马虎情绪而大意和放松,不再严格执行操作规程,尤其是在进出车间管理、技术人员较少时的深夜班等班次时。

3.2 氧漂后水洗的力度不足及其影响问题

某些坯布品种和印花类产品的前处理,会在氧漂后的工艺流程中,安插有一个烘干的环节。十分简单明了的是,氧漂后有没有充分的水洗(包括热水洗和冷水洗),对于坯布上氧漂时的碱剂、双氧水等化工残留物质的去除能否彻底,极其重要和直接。去除得越是彻底,越能保证以后进行染色或印花,以及后整理时的质量要求。

中和处理固然可以对冲坯布上的碱剂,降低布面上的PH值,但将以盐的方式转化存在,而未必与去除残留的双氧水及其他助剂等有可靠的作用。所以,并不能取代水洗而取消水洗,只是作为水洗的一种补充而已,因它可减少水洗的次数,从而起到了一定的节水作用。

由于水洗是工艺执行中比较容易偷减、却不易被查到的工序过程,且事后也难于作有效的复查,因此也是现场管理中的重点内容之一。倘若水洗的力度欠缺,或甚至于被有所偷减,那么在烘干过程中,坯布上残留的碱剂和双氧水等,将会因水的快速蒸发而变得在布面上的单位浓度大增,一旦高于临界点,在烘干机的高温环境下,遗留的双氧水分解将变得不受控制,从上述碱剂与双氧水等的化学反应式中可知,这势必将导致纤维素类纤维在此环节产生脆损性伤害问题。

03岗位培训的重要性与必要性

企业的用工,总是希望能招到熟练的员工,但当下的现实情况,却未必能够符合企业的用工要求。而即使是一些所谓“熟练”的员工,也可能是相对而言的。由于纺织物品种差异所导致的染整加工上的形式方法差异,虽然从染整的基本原理上来讲是相同的,但具体的工艺、配方、生产流程、挡车操作等,却是大相径庭的。例如,对于长车轧染来说的熟练工,未必是熟练浸染或者卷染的方式方法及其操作规程,反之亦然。当然更不必说只在其他行业待过的属于非本专业的非熟练工了。

当前各企业员工的流动现象既频繁又普遍,以及招工用工市场的客观实际现状,让染整企业常常连非熟练员工也都可能要接受,所以岗位培训、现场管理是否到位,影响既重大又直接。

04编后语

鉴于对上述这些影响因素的情况分析,要求包括连生产第一线的工作人员在内,都应有相应对所使用的各化工原料在物理、化学上的专项性能知识了解。尤其是对于一个新产品的助剂,或本厂新使用的助剂,对其性质、性能、作用、特点、安全要求等各个方面,以及由此而导致的新制定的生产工艺及其操作规程等。企业的生产技术主管部门,应对员工做好相应的岗位培训,明确规范操作条例和强化现场管理力度,并以“防重于治”的理念来指导大生产的进行。

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