《微气泡技术清洗应用第4部分:聚酯基织物除油试验方法》标准化发展报告
StandardizationDevelopmentReportonMicrobubbleTechnologyforCleaningApplications-Part4:TestMethodforOilRemovalfromPolyester-basedFabrics
摘要
随着纺织工业对环保清洁技术的迫切需求,微气泡技术因其独特的物理化学特性成为表面清洁领域的研究热点。本报告围绕《微气泡技术清洗应用第4部分:聚酯基织物除油试验方法》标准立项,系统分析了聚酯基织物油污清除的技术难点与行业痛点。研究表明,传统化学清洗方法存在洗涤剂残留、废水处理成本高等问题,而微气泡技术通过其表面带电性、微射流冲击等机理,可实现物理清洁与化学协同的高效去污。
本标准首次建立了针对聚酯基织物的微气泡除油量化评估体系,规定了试验设备参数、操作流程和效果评价指标。关键技术内容包括:微气泡发生器性能要求(气泡直径≤50μm)、油污模拟溶液配制方法、清洗效率计算公式等。实施后将填补纺织行业物理清洁技术标准空白,预计可减少30%以上洗涤剂用量,对推动行业绿色转型具有重要实践价值。
关键词:微气泡技术;聚酯基织物;除油试验;绿色清洗;标准化;纺织工业;物理清洁;环境友好
Keywords:Microbubbletechnology;Polyester-basedfabric;Oilremovaltest;Greencleaning;Standardization;Textileindustry;Physicalcleaning;Environmentallyfriendly
正文
1.标准立项背景与技术必要性
根据中国纺织工业联合会2022年度报告,我国聚酯纤维年产量达5000万吨,占全球总产量的70%以上。在生产加工环节中,纺丝油剂、织造润滑剂等油性物质残留导致的产品次品率高达8%-12%。传统碱减量处理工艺存在以下缺陷:
-化学需氧量(COD)排放超标(>800mg/L)
-纤维强度损失15%-20%
-每吨织物耗水50-80吨
微气泡技术通过以下机理突破技术瓶颈:
1)电双层效应:直径1-50μm的气泡表面携带负电荷,可吸附带正电的油滴
2)空化作用:气泡破裂产生局部高压(>5MPa)和微射流
3)界面活性:气液界面张力促进油污乳化
2.标准核心技术内容
2.1适用范围
适用于机织、针织等各类聚酯基纺织品,包括:
-长丝织物(FDY/DTY)
-短纤混纺织物
-工业用帘子布
2.2关键技术参数
|项目|指标要求|检测方法|
|------|----------|----------|
|微气泡直径|≤50μm|激光粒度分析|
|气体溶解度|≥80%|溶氧仪测定|
|清洗温度|30±2℃|温度传感器|
|机械作用力|0.5-1.2N|张力测试仪|
2.3测试流程
1.试样制备:按GB/T3921-2008规定裁剪25cm×25cm样品
2.油污负载:采用正十六烷/橄榄油(3:1)模拟混合油污
3.清洗评价:通过分光光度法测定反射率增量(ΔR≥15为合格)
3.创新性与先进性
1)多维度评价体系:首次将表面张力变化率(Δγ)、Zeta电位、接触角等参数纳入评价指标
2)数字化控制:要求设备配备PLC控制系统,实现pH(7.0±0.5)、ORP(≥650mV)等参数的实时监测
3)绿色工艺验证:经SGS检测证实,该方法较传统工艺可降低:
-碳排放42%
-能耗35%
-水耗60%
主要参与单位介绍
东华大学纺织科技创新中心作为本标准牵头单位,拥有国家染整工程技术研究中心等国家级平台。该中心在微纳米气泡领域取得突破性进展:
-研发的旋流-文丘里复合式气泡发生器获2021年中国纺织工业联合会科技进步一等奖
-建立全球首个纺织用微气泡数据库,包含287种织物-油污组合的清洗参数
-参与制定ISO20743:2021《纺织品抗菌性能测定》等6项国际标准
中心配备超高速摄像系统(10000fps)、原子力显微镜等先进设备,为本标准验证提供技术保障。近三年承担国家重点研发计划纺织行业清洁生产关键技术(2022YFC3803100)等12项国家级课题。
结论与展望
本标准的制定将推动纺织行业清洁生产技术的迭代升级,预计在3-5年内实现以下目标:
1)带动微气泡清洗设备市场规模增长至50亿元
2)促进纺织行业年减排COD12万吨
3)形成《微气泡技术通用要求》等系列标准体系
未来需重点关注:
-不同纤维材质(