CN109837733B - 一种纤维素纤维生态节能脱脂漂白工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纤维素纤维生态节能脱脂漂白工艺，通过对脱脂漂白材料的选择、工艺的优化，采用“一浴法，一剂型助剂”完成纤维素纤维的水刺无纺布脱脂漂白工艺，显著降低了劳动强度、生产成本，节能降耗，生态环保，减少了用水量，降低污水处理成本，提高了纤维素纤维脱脂漂白的质量，大幅度提高生产效率，工艺过程易于控制、操作简单、质量稳定等优点，本发明可广泛应用于纤维素纤维为基材的水刺无纺布及纤维素纤维的脱脂漂白工艺中，具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。

Description

一种纤维素纤维生态节能脱脂漂白工艺

技术领域

本发明涉及纤维脱脂漂白工艺，具体涉及一种纤维素纤维生态节能脱脂漂白工艺。

背景技术

以纤维素纤维作为原料采用水刺法生产的非织造布，是用纤维素纤维、棉、木棉、麻、粘胶等纤维，通过开棉、松棉，利用尖端梳理机和铺网机及牵伸机将全棉整理成网后，利用加压后形成的大密度众多的针状水柱，经过水刺机促成纤维素纤维缠结成布。从原纤维到成布仅用5分钟时间，比传统织造布省出了纺纱、织布等环节，缩短了工时，大量节约了能耗、人工和设备，低碳环保，节能减排，降低成本30％左右，其工艺具有世界先进水平的成布技术。

以纤维素纤维作为原料的非织造布应用非常广泛，主要应用于：

1、医疗卫生用品：一次性外科敷料、消毒湿巾、伤口敷料、可溶性止血纱布、药物膏贴、止血创口愈合敷料、绷带、纱布球、吸液垫、纱布片、手术洞巾、手术衣、手术帽、手术帘、隔离服、病床用品、口罩、面罩、鼻罩、创伤护理等，以及超级过滤、纳米过滤、反渗透过滤、人工人体器官、手术缝线等高分子医用卫生新材料；

2、干、湿揩布：包括一次性湿产品、餐饮湿巾、化妆用湿产品、消毒医疗揩布、荧屏揩布、家用揩布、婴儿揩布、汽车揩布，适用于房屋清洁业、印刷业、油漆业等工业用各种揩布；

3、家庭卫生用品：包括化妆棉、面膜、卫生巾、护垫、婴儿和成人尿布、保健内衣、防臭袜、环保袋、桌布、一次性洗浴用品、旅游卫生用品等；

4、合成革基布、涂层基布、家用装饰、服装辅料等；

5、全棉面巾、餐巾、柔巾卷、全棉柔巾等个人护理用品。

市场情况：我国是纤维素纤维消费大国，随着无纺布原材料的变化和技术的进步，因木桨和人造纤维受到环保制约，纤维素纤维为原料的非织造布应运而生，目前国内纤维素纤维用量基数低，以年增长率60％速度发展。

以纤维素纤维基材进行深加工出成品，其消费市场更加巨大。以医疗卫生用无纺布为例，每年需求量以平均10％递增，2007年达到了26万吨消耗量，发达国家在医疗纺织用品上的无纺织布占有率已达到70-80％，而我国占有率仅占15％左右。以尿布、卫生巾为例，该市场拥有适龄妇女3.5亿人，2岁以下婴儿7800万人，60岁以上老人1.2亿人，瘫痪、半瘫病人200万人，纤维素纤维可以代替传统卫生材料，提高一次性卫生用品的使用性能，此类产品发展潜力巨大。全国卫生巾市场有900亿元需求量，如果研发成纤维素纤维纳米抗菌芯片卫生巾，全国最少有1000亿需求量，年增长率超过10％。

随着现代纺织工业的发展和相关行业的技术进步，全球范围内的“绿色浪潮”冲击着纺织品领域，加深了人们对纺织生态问题的认识，纺织纤维产品与人们的日常生活息息相关，但是这些产品的生产会造成大量的能源资源消耗，利用纤维素纤维制作各种家纺及日用产品可以大大缩短纺织品的生产加工过程，这一领域的工艺技术在美国、加拿大、日本等国40多个发达国家已经取得专利证书，纤维素纤维非织造布有着最类似纺织品的特点以及优良的物理性能。

根据国内产业用纺织品行业协会水刺无纺布分会数据，当前，我国已经成为世界上非织造布最大生产国、消费国和出口国，2017年非织造布产量占到了全世界的38.2％；消费占比33.1％；出口占比19.6％。2000-2017年我国非织造布产量平均每年递增15.8％，但2017年首次出现单位数增长，仅为5.4％。2012-2016年非织造布利润率有所下滑，产业转型升级面临压力。近年来，国内非织造布产业飞速发展，2017年新投资非织造生产线持续增长，其中纺熔40条，水刺50条，针刺191条，热风13条。目前，国内非织造布需求量在卫生医疗领域不断提升。

未来，我国非织造布产业将以高质量发展为目标，不断发力技术创新、智能制造、责任制造和跨国布局。面对已经打响的中美贸易战，我国非织造布产业必须坚定信心，从容面对，不断优化产品结构，唯有努力创新、科技进步，方能提高我国非织造布在国际市场的竞争力。

技术方面，近年来我国非织造布不断加快产品研发，发力技术创新，取得了飞速发展，非织造等技术达到国际先进水平，有些甚至达到了国际领先水平，如原料使用方面更注重功能性、环保绿色，但是在纤维素纤维无纺布领域涉及脱脂漂白工艺方面技术相对落后，脱脂漂白工艺需要应用的材料一般有精练剂、渗透剂、双氧水氧漂稳定剂、螯合分散剂、双氧水、烧碱、中和剂等，存在脱脂漂白材料应用品种多、用量多、组合不科学、能耗高、耗水量多、污水量多、生产效率低及脱脂漂白后产品泛黄、白度不均匀、布面变脆等问题；

本发明改变传统工艺，将纤维素纤维无纺布领域的脱脂漂白所用材料品种简化为仅使用KA生态前处理剂、片状烧碱及双氧水，有效解决了现有脱脂漂白工艺使用材料品种多、用量多、劳动强度大、能耗高、耗水量多、污水量多、生产效率低及脱脂漂白后产品泛黄、白度不均匀、布面变脆等问题；综合生产成本大幅度降低，具有显著的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纤维素纤维生态节能脱脂漂白工艺，采用“一浴法，一剂型助剂”完成纤维素纤维的水刺无纺布脱脂漂白工艺，显著降低了劳动强度、生产成本，节能降耗，生态环保，减少了用水量，降低污水处理成本，提高了纤维素纤维脱脂漂白的质量，大幅度提高生产效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种纤维素纤维生态节能脱脂漂白工艺，具体包括以下步骤：

S1、纤维素纤维进缸：将纤维素纤维加入到专用高温高压脱脂漂白染缸中；

S2、常温投料：向漂白染缸中加入漂白工作液；

S3、脱脂漂白：待纤维素纤维完全浸泡在漂白工作液中，以1-2℃/分钟升温速度加热升温，升至100-110℃后，保温60-100min进行纤维素纤维的脱脂漂白；

S4、水洗：待脱脂漂白结束后，排出漂白工作液，向漂白染缸中投入60-70℃的热水清洗15-20min，排掉热水后，加入15-20℃的冷水清洗10-15min，排出冷水，用以除去残留的漂白工作液；

S5、中和：待纤维素纤维经水洗后，向漂白染缸中投入3-4kg柠檬酸进行中和10-15min，待中和液pH为6-8时，排出中和液；

S6、烘干：将中和后的纤维素纤维在40-50℃下进行烘干5-10h，即得到了脱脂漂白的纤维素纤维。

进一步，所述的漂白工作液由KA前处理剂、质量分数为99％的片状烧碱和质量分数为27.5％的双氧水组成；所述的KA前处理剂的添加量为纤维素纤维重量的3.8％-4.9％；片状烧碱的添加量为纤维素纤维重量的1.6％-2.9％；双氧水的添加量为纤维素纤维重量的8.7％-12.1％。

进一步，所述的漂白工作液具体为配制方法为：首先投入KA前处理剂和片状烧碱，循环搅拌10min后，加入双氧水，搅拌均匀即得到漂白工作液。

进一步，所述的KA前处理剂各原料的重量百分比为：20-25％烷基多糖苷、5-10％脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐、10-15％脂肪醇聚氧乙烯醚、15-20％乳化剂、余量为水。

进一步，所述的KA前处理剂的制备方法包括以下步骤：

①先将乳化剂缓慢添加到水中，边添加边搅拌，搅拌速度为500-1000转/min，在30-50min添加完毕，再搅拌10-15min，停机，静置备用；

②将脂肪醇聚氧乙烯醚缓慢添加到的烷基多糖苷中，边添加边搅拌，搅拌速度为60-100转/min，10-20min添加完毕，再搅拌5-10min，停机，静置备用；

③将以上②配制好的备用品缓慢添加到以上①配制好的备用品中，边添加边搅拌，搅拌速度为60-100转/min，30-50min添加完毕，再搅拌5-10min，停机，静置备用；

④将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐缓慢添加到以上③配制好的备用品中，搅拌速度为60-100转/min，30-50min添加完毕，再搅拌5-10min，停机，静置40-60min，以100目尼龙网进行过滤，出料，即得到KA前处理剂。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种纤维素纤维生态节能脱脂漂白工艺，该生态节能工艺通过对脱脂漂白材料的选择、工艺的优化，采用“一浴法，一剂型助剂”完成纤维素纤维的水刺无纺布脱脂漂白工艺，显著降低了劳动强度、生产成本，节能降耗，生态环保，减少了用水量，降低污水处理成本，提高了纤维素纤维脱脂漂白的质量，大幅度提高生产效率，工艺过程易于控制、操作简单、质量稳定等优点，本发明可广泛应用于纤维素纤维为基材的水刺无纺布及纤维素纤维的脱脂漂白工艺中，具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

KA前处理剂的制备

KA前处理剂各原料的重量百分比为：20％烷基多糖苷、8％脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐、12％脂肪醇聚氧乙烯醚、20％乳化剂、余量为水；

所述的KA前处理剂的制备方法包括以下步骤：

①先将乳化剂缓慢添加到水中，边添加边搅拌，搅拌速度为800转/min，在40min添加完毕，再搅拌15min，停机，静置备用；

②将脂肪醇聚氧乙烯醚缓慢添加到的烷基多糖苷中，边添加边搅拌，搅拌速度为70转/min，15min添加完毕，再搅拌10min，停机，静置备用；

③将以上②配制好的备用品缓慢添加到以上①配制好的备用品中，边添加边搅拌，搅拌速度为70转/min，40min添加完毕，再搅拌10min，停机，静置备用；

④将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐缓慢添加到以上③配制好的备用品中，搅拌速度为70转/min，40min添加完毕，再搅拌10min，停机，静置50min，以100目尼龙网进行过滤，出料，即得到KA前处理剂。

所述的KA前处理剂是经国际生态认证机构严格检测通过的产品，已获得ECOPASSPORT by

授权，可使用

标签，KA生态前处理剂用于人类生态学优化纺织品的生产，使用该产品加工处理的纺织品不会对人类和环境造成有害影响，能够充分满足医疗、卫生、护理等领域的需求。

KA前处理剂产品参数：

产品名称：KA前处理剂

型号：KA

生产厂家：合肥市东方美捷分子材料技术有限公司。

实施例2

一种纤维素纤维生态节能脱脂漂白工艺，具体包括以下步骤：

S1、纤维素纤维进缸：将1700kg规格为35g/m²双面平绒纤维素纤维加入到专用高温高压脱脂漂白染缸中；

S2、常温投料：向漂白染缸中加入漂白工作液；

所述的漂白工作液由KA前处理剂、质量分数为99％的片状烧碱和27.5％的双氧水组成；具体为配制方法为：首先投入80kg KA前处理剂、40kg质量分数为99％的片状烧碱，循环搅拌10min后，加入200kg质量分数为27.5％的双氧水，搅拌均匀即得到漂白工作液；

S3、脱脂漂白：待纤维素纤维完全浸泡在漂白工作液中，以1℃/分钟升温速度加热升温，升至105℃后，保温80min进行纤维素纤维的脱脂漂白；

S4、水洗：待脱脂漂白结束后，排出漂白工作液，向漂白染缸中投入60-70℃的热水清洗15min，排掉热水后，加入20℃的冷水清洗15min，排出冷水，用以除去残留的漂白工作液；

S5、中和：待纤维素纤维经水洗后，向漂白染缸中投入4kg柠檬酸进行中和10min，待中和液pH为7时，排出中和液；

S6、烘干：将中和后的纤维素纤维在50℃下进行烘干7h，即得到了脱脂漂白的纤维素纤维。

对比实施例

纤维素纤维的传统漂白工艺与生态节能工艺方法的比较

(1)传统工艺与生态节能工艺中脱脂漂白材料配方比较

上表可以看出：传统脱脂漂白材料组合共有七种材料：99％片状烧碱、27.5％双氧水、精练剂、渗透剂、螯合分散剂、氧漂稳定剂、柠檬酸，而本发明生态节能工艺应用材料的优化组合仅有四种材料：99％片状烧碱、27.5％双氧水、KA前处理剂、柠檬酸；使用的脱脂漂白材料优化组合的方式在用量上大幅度减少，生产时劳动强度明显降低，同时KA生态前处理剂这个功能型脱脂漂白材料明显具有特殊功能，是将精练剂、渗透剂、螯合分散剂、氧漂稳定剂等材料的功能进行集约化，多种功效合而为一，既减少投料品种及投料量，又可以获得良好的脱脂漂白效果；KA生态前处理剂是经国际生态认证机构严格检测通过的产品，已获得ECO PASSPORT by

授权，可使用

标签，KA生态前处理剂用于人类生态学优化纺织品的生产，使用该产品加工处理的纺织品不会对人类和环境造成有害影响，能够充分满足医疗、卫生、护理等领域的需求。

(2)传统工艺与生态节能工艺方法的比较

上表可以看出：传统工艺采用的是两步法，耗时长，总耗时达6-7小时，而生态节能工艺采用的是一步法，时间短，总耗时仅需2-3小时，节约用水30％以上，节约用电、节约蒸汽30％以上，生产效率提高了40％左右，采用生态节能工艺明显能耗低、节能节水；

(3)纤维素纤维水刺无纺布脱脂漂白工艺应用效果比较

上表可以看出：生态节能工艺加工后的纤维素纤维水刺无纺布的检测各项指标均高于传统工艺。

(4)纤维素纤维水刺无纺布脱脂漂白工艺成本比较

表可以看出：生态节能工艺每缸纤维素纤维水刺无纺布脱脂漂白材料成本与传统工艺相比下降了16％，生态节能工艺具有显著的经济效益；

(5)纤维素纤维脱脂漂白工艺用水量比较

品种：35g/m²双面平纹纤维素纤维水刺无纺布，重量：1800kg

上表可以看出：生态节能工艺每缸耗水量与传统工艺相比下降了33％，污水处理成本也有相应程度的下降，具有显著的社会效益和环境效益；

综上所述，生态节能工艺通过对脱脂漂白材料的选择、工艺的优化，采用“一浴法，一剂型助剂”完成纤维素纤维的水刺无纺布脱脂漂白工艺，显著降低了劳动强度、生产成本，节能降耗，生态环保，减少了用水量，降低污水处理成本，提高了纤维素纤维脱脂漂白的质量，大幅度提高生产效率，工艺过程易于控制、操作简单、质量稳定等优点，本发明可广泛应用于纤维素纤维为基材的水刺无纺布及纤维素纤维的脱脂漂白工艺中，具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种纤维素纤维生态节能脱脂漂白工艺，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1、纤维素纤维进缸：将纤维素纤维加入到专用高温高压脱脂漂白染缸中；

S2、常温投料：向漂白染缸中加入漂白工作液；

S3、脱脂漂白：待纤维素纤维完全浸泡在漂白工作液中，以1-2℃/分钟升温速度加热升温，升至100-110℃后，保温60-100 min进行纤维素纤维的脱脂漂白；

S4、水洗：待脱脂漂白结束后，排出漂白工作液，向漂白染缸中投入60-70℃的热水清洗15-20min，排掉热水后，加入15-20℃的冷水清洗10-15min，排出冷水，用以除去残留的漂白工作液；

S5、中和：待纤维素纤维经水洗后，向漂白染缸中投入3-4kg柠檬酸进行中和10-15min，待中和液pH为6-8时，排出中和液；

S6、烘干：将中和后的纤维素纤维在40-50℃下进行烘干5-10h，即得到了脱脂漂白的纤维素纤维；

所述的漂白工作液由KA前处理剂、质量分数为99%的片状烧碱和质量分数为27.5%的双氧水组成；所述的KA前处理剂的添加量为纤维素纤维重量的3.8%-4.9%；片状烧碱的添加量为纤维素纤维重量的1.6%-2.9%；双氧水的添加量为纤维素纤维重量的8.7%-12.1%；

所述的漂白工作液具体为配制方法为：首先投入 KA前处理剂和片状烧碱，循环搅拌10min后，加入双氧水，搅拌均匀即得到漂白工作液；

所述的KA前处理剂各原料的重量百分比为：20-25%烷基多糖苷、5-10%脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐、10-15%脂肪醇聚氧乙烯醚、15-20%乳化剂、余量为水；

所述的KA前处理剂的制备方法包括以下步骤：

①先将乳化剂缓慢添加到水中，边添加边搅拌，搅拌速度为500-1000转/min，在30-50min添加完毕，再搅拌10-15min，停机，静置备用；

②将脂肪醇聚氧乙烯醚缓慢添加到的烷基多糖苷中，边添加边搅拌，搅拌速度为60-100转/min，10-20min添加完毕，再搅拌5-10min，停机，静置备用；

③将以上②配制好的备用品缓慢添加到以上①配制好的备用品中，边添加边搅拌，搅拌速度为60-100转/min，30-50min添加完毕，再搅拌5-10min，停机，静置备用；

④将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐缓慢添加到以上③配制好的备用品中，搅拌速度为60-100转/min，30-50min添加完毕，再搅拌5-10min，停机，静置40-60min，以100目尼龙网进行过滤，出料，即得到KA前处理剂。