棉針織物節能減排短流程漂染工藝是當前紡織染整行業非常急迫解決的一個重要課題。能源費用不斷大幅度上升，環保監控越來越嚴格，出口訂單不斷減少和壓價，勞動力成本直線上升，漂染加工的利潤空間日益縮小，在當前嚴酷的大環境中，漂染企業只有走節能減排短流程的工藝路線，來有效降低漂染加工成本.企業才可持續發展。
棉針織節能減排短流程的工藝研究選用了高效和一些新機理的助劑，使全程的工藝時間縮短1／3左右。
節能減排工藝主要分為簡、短、省前處理工藝、預加鹽堿省時的染色工藝、酶皂洗的后處理工藝三部分。
一、簡、短、省節能減排前處理工藝
棉及其混紡針織物簡、短、省節能減排前處理工藝在染廠推廣應用以來，效果顯著。根據不同的染色加工要求.前處理工藝可分為四種：
(1)低溫生物精練酶前處理工藝，適于深色產品。
(2)中溫生物精練酶前處理工藝，適于中色或深色產品。
(3)滲透乳化凈洗劑前處理工藝，適于深色產品。
(4)非燒堿多功能快速氧漂前處理工藝，適于增白、淺色、中色產品。
低溫生物精練酶前處理工藝
1.產品名稱：純棉及其混紡針織坯布(深色品種)
2.使用設備：溢流染色機、氣流染色機
3.工藝流程：毛坯布→生物酶前處理→排液→進水染色(深色品種)
4.處方：滲透乳化凈洗劑DWC(%)：0.5～0.8
生物精練酶PTZ(%)：1
溫度(℃)：50～55
PH值：醋酸調整5-6
時間(分)：40～45
浴比：1：5～1：10
5.工藝機理分析
棉纖維中的共生物果膠質的含量約為0.9%～1.2%.其主要組成部分是果膠酸的衍生物，果膠酸的化學組成是α-D半乳糖醛酸彼此以1.4苷鍵相聯的線型大分子.在棉纖維上的果膠質中有部分果膠酸是以甲酯或Ca,Mg鹽的形成存在，因此其親水性比纖維素低，果膠中的羧基與纖維素大分子中的羥基以酯鍵結合在一起。封閉了纖維素中的羥基，使棉纖維的潤濕性受到影響。果膠質存在于初生細胞壁內，將各孔隙堵塞，使棉纖維的吸濕性降低。果膠質
生物精練酶的主要成分是果膠酶，果膠酶是能水解果膠酯的酶.包括酯酶和解聚酶。在前處理過程中首先果膠酶和果膠質先生成復合物，進而將之水解。這時，原先不溶性的果膠質被分裂，脫離纖維，此時被水解的果膠質具有分散性。這一過程將連續不斷地重復發生。果膠質從纖維表面的初生細胞壁層溶解后，為滲透乳化凈洗劑去除蠟質提供了通道。生物酶的前處理工藝是分二步進行的：酶作用和蠟質的乳化去除。果膠質的去除率為燒堿精練的70%～80%。
6.技術經濟分析
(1)低溫生物酶的前處理，不會損傷纖維，織物不降強，失重率低，經前處理后會形成布面的“天然外觀”.增強了坯布外觀清晰效果.提高了產品檔次質量。
(2)生物酶前處理后織物手感極為柔軟、豐滿、有厚實感，布面比處理前紋路更清晰，光澤亮麗，徹底杜絕縫紉針洞現象，并使后工序柔軟處理減少柔軟劑用量1／2～2／3左右。(3)生物酶前處理工藝適應品種廣，對加工氨、棉交織產品、粘膠纖維、天絲、莫代爾、天然彩棉、棉／真絲、棉／羊毛等產品很適宜。
(4)工藝流程短，節能降耗，比傳統的燒堿雙氧水工藝可減少用水1，2～2／3，減少能耗(蒸汽，電)50%以上，減少排放廢水中的COD，其值僅為傳統工藝的1／9～1／10，廢水PH值可達到直接排放要求(PH=7～8)。且酶處理后不需要酸中和、脫氧酶除氧，因為酶是蛋白質，易被生物分解，真正體現了節能減排。
中溫生物酶前處理工藝
1.產品名稱：純棉及其混紡、交織針織布(中色品種)
2.使用設備：溢流染色機、氣流染色機
3.工藝流程：毛坯布→中溫精練酶前處理→排液→水洗→進水染色(中色品種)
4.處方：中溫精練酶ENQ(%)2.5～3.0
浴比：1：5～1：10
PH：堿調整劑10～11
溫度
時間(分)：40～50
水洗：40℃~50℃水，水洗10分鐘
5.工藝機理分析
中溫精練酶ENQ是由果膠酶、纖維素酶和滲透乳化凈洗劑等復合而成.在使用中溫精練酶前處理過程中混合使用果膠酶和纖維素酶發生了協同作用。果膠酶破壞角質層結構，消化棉角質層中內層的果膠；另一方面.纖維素酶可破壞角質層結構，消化棉角質層中間的纖維素初生細胞壁。纖維素打開了纖維素一側的分子鏈，果膠酶打開了角質層一側的鏈。協同作用的結果使精練很有效，速度很快，處理水平很高。
6.技術經濟分析
(1)中溫生物精練酶ENQ的前處理，織物失重率低，<3%，手感柔軟，布面豐滿。
(2)用中溫精練酶ENQ前處理后的織物自度、吸水性比低溫生物精練酶處理的要好，低于氧漂后的白度，完全達到染中色產品的白度要求。
(3)工藝流程短，比堿氧工藝減少了酸中和和脫氧，減少用水1／3，減少能耗50%，減少排放廢水中的COD 50%以上，水洗一遍即可染色，該工藝在一些染廠生產應用后節能減排效果明顯。
滲透乳化凈洗劑前處理工藝(深色產品)1.產品名稱：棉及其混紡、交織針織坯布(深色產品)
2.使用設備：溢流染色機、氣流染色機
3.工藝流程：毛坯布→滲透乳化凈洗前處理→(水洗)→染色(深色)
4.處方：滲透乳化凈洗劑DWC(g／l)1～1.5
浴比：1：5～1：10
溫度(℃)：90～95
時間(分)：20
5.工藝機理分析
滲透乳化凈洗劑DWC適應PH值廣泛，從PH 2—14范圍內具有很強的乳化、潤濕和凈洗的功能。能充分乳化和降解布面上沾污的各種油漬、脂肪。能明顯提高織物的吸水性能，提高染料的上染百分率和勻染性。
6.技術經濟分析
(1)滲透乳化凈洗劑DWC是一種多功能復合型高效助劑，滲透乳化除油效果顯著，能使處理后的坯布獲得均勻的吸濕性和一定的白度，滿足染深色產品的質量要求，易勻染，得色量高，和其他前處理的坯布相比.達到同一染色深度。可節約3%一5
(2)DWC前處理后坯布失重率低，<1.5%，手感極為柔軟，后工序可減少柔軟劑用量2／3以上。
(3)工藝流程短，比傳統堿氧前處理工藝減少用水2／3，減少能耗50%以上，排放廢水中CDO能減少70%以上，縮短前處理工藝時間50分鐘。
非燒堿快速氧漂工藝
1.產品名稱：純棉及其混紡、交織針織坯布(適宜于增白產品、淺色產品)
2.使用設備：溢流染色機、氣流染色機
4.處方：快速氧漂劑BLG(%)：2.5—3
雙氧水(27%)(%)：4~8
浴比1：5~1：10
PH：10.6~11
溫度與時間：40℃時先加入快速氧漂劑BLG，布走順后，加入雙氧水快速升溫到98℃～100℃.保溫40—45分鐘即可；若是高溫缸也可升至1 10。C保溫15分鐘：或120%保溫10分鐘；或130℃保溫2—3分鐘，漂畢，降溫至70℃.醋酸(0.4%)中和10分鐘，水洗10分鐘，脫氧后進行染色。
注意事項：
◆棉與甲殼素纖維混紡產品.漂白溫度宜控制在75℃～80℃。
◆棉與氨綸交織產品.最高溫度不宜超過105℃，含有大豆纖維的產品漂白溫度不宜超過90℃。
◆酸洗：中和酸ZHC，0.4%(o.W.f)，50℃～60℃，10～15分鐘。
◆熱水洗：60℃。70℃，10～15分鐘。
◆酶脫氧：脫氧酶0.05ml／1，PH 6-7，30℃～40℃，10分鐘。
◆若使用水質硬.重金屬含量超過250 ppm，宜加多價螯合劑PLEX PED 0.5%～1%。
◆若被漂物上針織機油沾污嚴重，可加降油劑PON PED 1%。
◆為防止坯布細皺紋的形成，單面布可加抗皺劑LUBE BAL 1%，能有效減少纖維與纖維之間，坯布與染機內壁之間的磨擦系數.天絲產品需加專用抗皺劑LUBE ACF 1%，可有效解決天絲產品起皺等質量問題。
5.工藝機理分析
快速氧漂劑BLG中的復配助劑穩定調節氧漂液的PH值在10.5～1 1之間，使雙氧水的分解持續均勻，分
6.技術經濟分析
(1)漂白工藝簡、短、省
由于快速氧漂劑中不含燒堿.所以氧漂時PH值易精確控制，既可以實現短時間常溫氧漂，更適合高溫速漂。而且漂后廢水PH值低于9，易于清洗。比堿氧工藝可縮短時間30～40分鐘，節省水、電、汽。
(2)失重少。降強少，手感好
氧漂時不用燒堿.所以被漂物失重少，失重率可控制在2%～3%以內，比燒堿工藝可減少2/5～1/2。同時降強少.手感好，可減少后道工序柔軟劑1/2的用量。
(3)適宜于多種纖維、多種設備的氧漂
由于氧漂劑不含燒堿，所以適宜于對燒堿敏感的粘膠纖維、天絲、莫代爾、竹纖維、大豆纖維、甲殼素纖維、氨綸絲的氧漂。適宜于溢流機、氣流機、筒子染紗機、連續氧漂生產線、冷軋堆漂白等多種設備的應用。
(4)簡化操作、清潔生產
該工藝中省去了燒堿、精練劑、滲透劑、穩定劑等多種助劑，大大減少了運量、搬運和儲存用地，減少稱量和操作加料的繁瑣和誤差.大大簡化了操作.給工藝質量的重現性、安全性創造了條件，含堿量低，色度、COD、BOD比燒堿工藝降低50%以上.減少了污染.易于污水處理，做到了清潔化生產，真正做到了節能減排，有“傻瓜”助劑、“傻瓜工藝”的美譽。
二、短流程活性染料預加鹽堿染色工藝
1.產品名稱：棉及其混紡、交織針織坯布
2.使用設備：溢流染色機
3.工藝流程：前處理后的坯布→加入元明粉，1／3堿劑→坯布運轉10分鐘后用10分鐘線性加入染料→運轉10分鐘后用1℃／min的速率升至50℃一60℃，運轉20分鐘后再用10分鐘線性加入
4.工藝條件與升溫曲線
(1)適宜于適于乙烯砜活性基的活性染料
(2)適宜于乙烯砜活性基+一氯均三嗪活性基雙活性基染料的活性染料
(3)適宜于雙活性基活性染料中的活性翠藍、活性黃、活性艷藍的單色和拼色用
5.活性染料預加鹽堿染色機理分析
活性染料采用預加鹽堿的工藝，通過一些染廠幾年的生產應用，認為勻染性好，得色量高，染色時間短，操作簡單、易于控制。在常溫時將元明粉和1／3堿劑加入染機后，在沒有加染料的染機內，被染物通過10分鐘的運轉.吸勻了鹽和堿劑，消除纖維上的負電荷和在堿劑的作用下使棉纖維中的部分羥基電離，形成纖維素負離子(即纖維素-O-)，然后用十分鐘時間進行均勻加入染料，噴流的染液與運轉的織物不斷進行穿透交換，染液中的染料吸附纖維，向纖維內擴散，并進行鍵合固色，但由于溫度低，PH低，所以初染率低。固色速率也低.上染一直在進行，邊上染邊固色，達到勻染的效果，30℃染色10分鐘后，通過升溫來提高上染速率和固色速率.在50℃一60℃保溫20分鐘后，上染百分率和固色百分率有較大提高后，再用10分鐘進行第二次加堿固色，提高了染浴的PH值，PH達到10.5～11，增加了固色百分率，整個染色過程采用低溫時加染料，逐步升溫，分二次加減，可大大減少染料的水解，提高固色百分率增加得色量，縮短染色時間。對于用鹽、堿量大的深濃色產品，采用預加鹽堿的工藝可避免染液回流到化料缸內溶化鹽，由于鹽的濃度高使染料分子締聚.加堿時由于化料缸內堿度高而使染料水解等弊端，所以預加鹽堿工藝更為安全，比多次加鹽堿更為簡單方便.便于工藝控制。時間減少30—50分鐘。活性染料預加鹽堿的染色工藝是企業管理技術、染色工藝試驗與設計相結合，以達到高效率、高正品率、短周期、低成本的先進技術。
預加鹽堿染色工藝的基礎是合理選用染化料.如選用的染料配伍因子范
S值為70%～80%；MI值>90%；LDF值>70%；T50>10 min
S值：表示在中性鹽存在下，染料達到第一次平衡的上染率。
MI值：染料移染指數，表示染料的移染性高低。
LDF值：表示活性染料染色全過程的勻染性。
T50值：表示達到最終固色率一般所需的時間，也用來表示染料的固色速率。
三、皂洗酶皂洗工藝
活性染料的染后水洗后處理是整個染色工藝過程的重要環節，對染色物的牢度及染色時間、能源、水的節約具有重要意義。所有活性染料都存在著固著不充分，在纖維上留下約有20%一30%的水解染料的缺點。水解的活性染料由于對纖維素纖維的親和性影響了它的易洗滌性，高親和力的染料需高溫洗滌。水洗后處理的時間一般是染料的上染和固著過程的二倍多.因此耗用大量水和熱能用于水洗后處理。
活性染料的水洗過程一般包括冷水洗、酸洗、熱水洗、皂洗、熱水洗、冷水洗等。深濃色產品要求色牢度好的有許多廠還皂洗二遍。
皂洗過程是促使纖維內部未固著的水解染料擴散到纖維表面.同時脫附到洗滌液中。常規使用的皂類洗滌劑及非離子表面活性劑并不能加速水解染料的擴散，陽離子型助劑有助于提高凈洗效果，但卻容易使水解染料固著在纖維上面影響水洗牢度.一些染廠采用含有大分子聚合物和某些表面活性劑，利用氫鍵、范德華力等絡合部分水解染料分子，減緩其再吸附到纖維上去。
現推出皂洗酶皂洗工藝.其機理是皂洗酶是一種蛋白酶。在酶皂洗中能夠催化分解已經水解和未固色的活性染料發色基團.使織物上未固色的浮色染料分解消色，分解染色底液中的染料發色基團，使其變成無色，無法再沾附到被染物上。但對已經與纖維共價鍵結合的染料，就是已經固色的染料影響很小。
1產品名稱：棉及其混紡、交織針織坯布
2.使用設備：溢流染色機
3.工藝流程：染色后的織物→冷水洗→酸洗→熱水洗→皂洗酶皂洗→熱水洗→(對色)→柔軟
4.處方：皂洗酶PROTE—SPERSE E
溫度(℃)：80～90
時間(分)：20
水洗：50～60℃，水洗10分鐘
5.傳統皂洗與酶皂洗質量對比(某染廠生產工藝)
染色處方：活性黃3RS 2.0%
活性艷紅3BS 4.0%
活性艷紅色兩種皂洗工藝對比表
6.經濟技術分析
(1)皂洗酶的生物酶特殊作用能夠分解已經水解和未固色的活性染料，破壞其發色基團，充分去除浮色，有效提高皂洗效果，減少皂洗后水洗次數，縮短工藝時間60分鐘一120分鐘，明顯降低成本。
(2)和傳統皂洗工藝相比，各項色牢度有明顯提升，可不用或減少固色劑用量。
(3)減低染色廢水的COD，明顯降低廢水色度，減輕污水處理負擔，生物制劑，使用安全，符合環保要求.節能減排明顯。
(4)簡化工藝，簡化操作，用量少，節能省時。
小結：節能減排漂染工藝的研究與生產應用是當前漂染企業的根本出路。近年來由于印染助劑新產品的不斷推出，特別是生物酶類產品的應用，改變了傳統漂染工藝的時間長、耗能高、污染大的現狀，如采用滲透乳化凈洗劑前處理、預加鹽堿染色工藝、皂洗酶皂洗后整理，可使黑色、藏青等深色產品全過程時間比傳統工藝縮短50%以上，只需5個多小時，而坯布失重率減少50%以上，水、電、汽、助劑減少十分明顯。
針織漂染企業可根據漂染加工的品種和質量要求采用切實可行的節能減排漂染工藝。現國內多家染廠在生產實踐中驗證了生物酶前處理工藝、酶皂洗工藝、預加鹽堿染色工藝，節能減排、降低生產成本效果顯著，并實現了漂染質量的重現性、穩定性，從而提高了一次準確化染色的成功率。
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