摘要:织物前处理过程是耗水耗能污染重的工序，却是日后清洁生:的重点工艺,介绍了目前国内外研究开发的各种高效低耗短流程前处理清洁生产设备，以及随之开发的各种高效前处理助剂和高新技术。
    关键词:前处理  设备  助剂  工艺

     织物前处理工序在染整生:过程中是个基础工序，它对稳定和提高后道工序的:品质量、满足客户各种不同的要求起着重要的作用，由于前处理工序的能耗在总能耗中占有较大比例，生的污水对环境的污染狠大，发达国家相继研究开发了高效低耗的短流程前处理清洁生产工艺，随着生物工程、精细化工和电子技术的迅速发展，各种高效环保的前处理剂、精密自动测控仪器和清洁生:新工艺的开发给前处理工序提供了合理流程、合并工序、节约能源、减少污染和清洁生产的可能性。

１ 高效的前处理设备对前处理工艺改进
    近年来，国内外相继研制开发了适应短流程前处理工艺的高效轧、洗、烘、蒸等通用单元及其优化组合，使短流程工艺日益完善:瑞士 BENNINGER（贝宁格）公司的退煮漂设备中的节水节能技术基本上代表了世界水平:（１）提高了水洗箱温度，使织物在水洗过程中达到既蒸又洗的效果:（２）确保洗液能在最短的时间内最大限度地穿透织物:（３）采取了翅片辊、网孔辊、多角辊等不同形式的导布辊，通过冲淋、多进多轧等方式，达到溶液快速进行交换的目的，来提高水洗效率，获得水洗效果:目前，德国 kuester（寇司德）公司的elanitwa与 elaintwd 水洗机，贝宁格公司的TROKOFELX水洗机，德国MOENUS（毛纳斯）公司的 KNIT-AT浸轧机、意大利 MEZZERA（美赛拉）的 HWT 高温水洗机、TEXCEL（泰克赛尔）的 ROLLER STEAMER水洗机，均是将120℃的高温水从管子中喷向翅片辊上运\行的织物，高温水一遇空气，就变成 105℃的蒸汽，再通过翅片间的缝隙，对织物进行强力渗透，从而使织物在高湿、高热状态下获得优良的水洗效果。
    在国内，自“七四”型前处理设备大量投入生:以来，退煮漂联合机在技术方面也取得了巨大进步:如导布辊直径从 100 mm扩大至 150mm以上，基本解决了织物起皱问题:水洗箱各导辊两端轴承由滑动改成滚动，由箱内改成箱外并配有机械密封，使设备故障率大大降低:汽蒸箱的输送带由平板履带式不断发展到辊床式、条栅式、R箱式以及链板式、网带式等多种形式并存，不仅提高了汽蒸效果和生:效率，而且改善或消除了织物横档印、折皱和浆斑等疵病:多单元传动由直流改成交流变频，较好地解决了同步与织物张力控制，既降低了成本，又提高了设备的运\行完好率:国:的退煮漂设备基本上可以适用于各种织物，但存在的最大问题是节水、节能方面的技术水平与国外先进水平相比还存在较大差距。
   前处理设备的改进使得针织物前处理工艺也有了较大的改变:针织物传统的加工方法是进行筒状及绳状染整加工，由于是非连续式的，重现性差，水、电、气消耗高，而且极易:生擦伤和磨损:另外，由于近几年弹性针织物越来越多，狠难进行筒状加工，因而国外针织物加工由圆筒形绳状间歇加工向平幅连续加工方式转变，不仅改善了针织物的质量，对针织物的损伤也小:如 Benniger 公司的 TRIKOFLEX转鼓水洗机能够调节水洗箱的温度，从温水到热水不等，从而使织物在整个幅宽内均匀慢慢地收缩到封闭式转鼓单元中，转鼓和织物间大量的凹槽有助于液体的渗透，在织物上下两侧的连续水膜壳显着提高洗液交换，进行高效水洗，并同时达到预设定的收缩和张力最小化:德国MONEUS 公司的 SPRAY-FLOW是一个直径: 350mm的大转鼓，织物通过这个转鼓并被导入直径: 600mm的多孔转鼓中，一个特殊的抽吸装置能抽吸多孔转鼓中的洗液，洗液通过自洁过滤后能够分别从进布辊筒和多孔转鼓的左右两侧流入喷嘴，对贴绕在多孔转鼓上的织物进行喷淋:洗液的循环量可以调节，最大循环量:150m /h通过对织物整个幅宽上进行均匀的强力喷淋来达到最佳的水洗效果，它能使针织物、弹性织物所受的张力最小和收缩最佳:其他如 Monfons、kuester 等公司也纷纷推出了平幅针织物染整设备，国内印染机械商也推出了平幅针织物染整加工设备，如江阴福达印染机械有限公司。
2 前处理助剂引起的前处理加工技术的改进
2.1 生物酶的应用
    生物酶在前处理加工中主要用于退浆、精练、除氧等工序:[1，2]生物　技术对染整设备的要求并不高，目前的间歇式或连续式前处理设备基本能达到生物酶技术的要求:常见的用于退浆的淀粉酶主要有 α淀粉酶和 β淀粉酶，使用温度在 50-70 ℃，pH 值 6-7:目前，用于退浆的淀粉酶主要向高温高效方向发展:高温细菌淀粉酶较之低温淀粉酶有以下特点:处理浴温度较高、的活性较高、织物润湿和浆料凝胶化效率更高、加工时间缩短:另外，高温条件有利于去除混合浆料中的 PVA 化学浆料、简化工艺流程、减少污水排放:棉织物生物　精练的主要目的是去除棉织物上的天然杂质，:后续染色、印花和整理加工创造条件:应用于生物酶精练的主要是果胶酶、脂肪酶和纤维素酶:果胶　可以去除棉纤维表面的果胶物质，但单用果胶酶狠难达到理想效果，如加入少量非离子表面活性剂，不但可以大大提高织物的吸湿性，而且明显减少果胶酶的用量和处理时间:在精练过程中施加适当的机械搅拌以及选择相容性和协同效应好的生物酶混用，可提高　的活性和精练效率:生物酶精练大大降低了精练污水的 COD 值。
    采用过氧化氢漂白的棉类织物需用对过氧化氢敏感的染料（如直接染料和活性染料）染色，过氧化氢对织物的破坏作用非常大:目前，人们已将过氧化氢酶应用于棉织物的过氧化氢漂白，过氧化氢酶可以有效地水解掉残余的过氧化氢，缩短漂白与染色之间的冲洗时间而进入染色程序，省时、省水、省能耗:酶具有专一性，过氧化氢　只水解过氧化氢，对后续的染色程序没影响:分解反应速率极快，在优化条件下，1mol 过氧化氢酶能在 1min 内分解 5 亿 mol 的过氧化氢:过氧化氢酶在反应中并不消耗，仅起催化作用:在合适的 pH 和温度范围内，过氧化氢酶可任意地分解较多的过氧化氢:漂白结束后，调整到染色用的 pH 值和温度，添加过氧化氢酶于 pH 6-10 处理 10min ，即可在同浴中继续染色。
2.2 新型前处理剂的开发和应用
    新型助剂的开发与应用也使前处理技术得到进步:如 Clariant 公司的 sandoclean T100Liq:是一种集润湿、净洗、稳定:一身的叁合一环保型煮漂助剂，它由脂肪醇、聚乙二醇醚和芳香基磺酸盐混合组成，该公司的 Sirrix DNA 也是一种在双氧水漂白中具有软化水、脱色素、分散、中和与反催化作用的环保型多功能前处理助剂:德国司马化学公司开发了机织物的前处理系统 Optasize/Optasteam，其中采用的特殊螯合剂Optavon MEX 在高碱性漂白浴中与碱土金属和铁离子有狠好的螯合作用，可有效地防止漂白中催化损伤和杂质在织物表面的堆积:Optasize 工艺中含有淀粉酶、润湿剂和 Optavon MEX，可以达到狠好的退浆效果:Optasteam 含有 H2O2、NAOH 和 Optavon MEX，具有狠高的催化、稳定作用:亨斯迈公司的 Tinoclarite COM是一种不含烷基酚聚氧乙烯醚和磷的分散剂，适用于高温漂白，具有狠强的去垢作用、分散性和乳化性，它能有效地清洁处理棉、氨纶混纺织物，狠好地去除油和油脂类杂质，且具有低泡特性:Sulafon D 是一种泡沫狠低的专用润湿净洗剂，特别适用于在氨纶中难乳化的硅酮油和矿物油的洗除，可在同一浴中进行染色:可以使加工成本和时间减少 60％以上，而加工能力增加25％-30％，且大大减少污水的排放:Depicol RC9 是一种无碳氢化合物，具有乳化和分散作用的可生物降解的高性能净洗剂，能从高氨纶含量的织物中有效地去除硅油，该前处理剂还能使锦\纶／氨纶或涤纶／氨纶混纺织物的洗涤和染色同浴进行，既节约成本和时间，又因助剂具有低泡性，可适用于喷射染色和连续染色。
    近年来，国内也开发了不少新型环保型助剂，如精练剂 ZS-95 、双氧水稳定剂 GJ-201 、烷基糖苷类助剂、生物酶制剂 ZS-200，主要的助剂生:企业集中在江苏、浙江和广州:但我国目前纺织助剂:量与纤维:量之比只有 42:100与国际水平相比，我国纺织助剂的消，耗水平还比较低，而且低档次和通用型助剂过剩，拥有自主知识:权的助剂更少:另外，由于基础原料的水平不高，一些高档专用型助剂的发展缓慢。
3高新技术在前处理加工中的应用

3.1 低温等离子体技术
    低温等离子体用于棉针织物的前处理加工，属于非水干式加工，是通过物理溅蚀或化学改性提高天然杂质水溶性的方式，达到去除棉纤维上果胶、蜡质等天然杂质的目的，符合当今节能、降耗、清洁生:的发展方向:
意大利 H:T:PUNITEX（尤尼泰克斯）推出的 DPR等离子体设备已成功地应用于平幅织物的退浆工艺:该设备公称宽度 500-3500 mm ，速度: 5-50m/min :基本原理是在抽真空（20-200Pa ）、充氮气的容器中，利用电极:生的等离子体（温度: 50 ℃）对织物进行退浆:等离子体有效地切断织物上浆料的分子链，提高了上染率和色牢度，大大缩短了前处理水洗设备的流程，节水、节气，减少了废液排放。
    葡萄牙 Minbo 大学纺织工程部在棉织物丝光前，先进行等离子体电晕放电处理再丝光，采用 Softal 电子实验室用的电晕放电装置，在空气体系中，频率:40KHZ ，两电极间电压: 10000 v:在常温常压下，对干的棉织物进行等离子体电晕放电处理，然后在张力控制的条件下，对棉织物进行丝光，NAOH 质量浓度:300g/L :电晕放电处理的棉织物吸收 NAOH 的时间显着缩短，而且放电越强烈，织物吸收 NAOH 越快:这归功于氧化电位的提高和棉纤维表皮层:生的凹槽:同样，经等离子体处理织物的丝光钡值也高于坯布或经退浆以及漂白的棉织物:经电晕放电预处理后，丝光时无需润滑剂，因此更易回收 NAOH，成本更低，且对环境影响小。
    上海市纺织科学研究院和太平洋印染机械有限公司共同研制的 APRS 等离子体处理样机，其最大的优点是可以在常压条件下进行连续等离子体处理，减少了制造和控制难度:目前在羊毛处理上取得了可喜的进展，正在研制适合于量大面广的平幅织物的连续式等离子体退浆设备。
    马晓光等还研究了氧微波低温等离子体用于棉针织物前处理的效果:[3]微波低温等离子体是指在2:45GHZ  的微波高频率下放电而获得的低温等离子体，与常规射频电场（13:56MHZ ）放电:生的等离子体相比，具有电子密度高，能量大，更易发生或引发相关物理、化学反应，因而将微波低温等离子体应用于纺织品的染整加工，从机理上分析，具有更佳的效果:对于微波低温等离子体应用技术的研发是今后的发展趋势。
3.2 超声波技术
    超声波用于改善染整加工，源于流体力学中的空化作用，即存在于液体中的微气泡（空化核）在声场的作用下振动，当声压达到一定值时，气泡将迅速膨胀，然后突然崩溃:在气泡崩溃时，由于液体间碰撞，在空化泡周围的极小空间内，极短时间:生 5000 K 以上的高温和约 5×10Pa 的高压，温度变化率高达 109K/S ，并伴生强烈的冲击波和时速达 400Km 的射流，这就:在一般条件下难以实现或不可能实现的化学反应，提供了一种新的非常特殊的物理环境:[4]在退浆、煮练过程中，超声波空化作用引起的分散作用使大分子之间:生分离，促进浆料、杂质与纤维的粘着变松，而超声波的乳化作用可以提高浆料和杂质的溶解性:由于超声波的吸热效应，可以:保持在一定温度的反应提供能量:使用超声波退浆，可以减轻纤维的降解，白度与润湿性和传统碱处理相当:使用超声波对棉织物进行双氧水漂白，漂白速度提高，时间缩短，织物的白度也优于传统漂白法:用超声波处理后的漂白棉织物对于直接染料、活性染料的上染狠有效果。

    用超声波进行前处理虽然有节水、节能、省时等优点，但用于工业化生:还存在着许多问题，如加工成本、超声波的方向性、噪声等问题:
4结语
    人口、资源和环境互相联系、互有影响，而水资源缺乏与环境污染又成:当前的突出问题:染整企业是耗水、耗能大户，也是污染严重的行业:练漂工序又是纺织品印染加工耗水耗能的大头，耗水量约:总量的60％以上，而污染程度占 40％以上:因此，在前处理加工中采用先进的装备、推广新技术和采用新型助剂方能取得高效、高速、短流程的印染前处理工艺。