臭氧在洗水氧化行業的應用

臭氧在洗水氧化行業的應用

一:概述

1.洗水是成衣后整理加工的重要步驟。隨著時代的發展及潮流的更新，洗水作為成衣后整理的特殊地位工序，將今后的紡織業中占據舉足輕重的地位

洗水是借助化學助劑、石頭（膠球）等對成衣（布料）進行滾筒式洗滌，以使其達到清潔、柔軟、褪色、陳舊等多種目的。為了達到一定的效果，可以改變溫度、洗滌時間及所用化工原料的種類及用量來滿足，洗后衣

物會在手感、色澤、視覺效果及服用性等方面得到改善。同時，衣物在洗后得到了縮水，這使其在使用過程中不易變形，尺寸保持了相對的穩定。根據所用助劑以及洗滌效果，我部一般可分為暜洗，石洗，酵素洗，

酵素石洗,化學洗，砂洗，雪花洗，漂洗，增白等

另外，為得到以上幾種的綜合效果，可綜合使用不同的洗法。至于采用何種洗水方法,則取決于客人要求及所需效果而定

2.工作原理：利用臭氧發生器產生的臭氧氣體與機器內滾筒內的衣物進行充分接觸，以達到衣物的消毒、防氧化、脫色、固色、漂白、花樣等工藝。
臭氧是強氧化氣體對所有染色具有超強脫色能力。臭氧可破壞這些染料的發和助色基團，從而達到脫色效果，但臭氧對各種有機染料的作用是不同的。對堿性染料脫色90％需反應5分鐘，而對直接染料則需5-10分鐘。相比之下，偶氮染料更容易被氧化。染料中常見的基本組成為羥基偶氮色素。這些化合物與03反應時，首先是臭氧又如羥基苯甲烷系色素的酚酞通過內酯環的可逆性開、閉環產生顏色與失色，從而可用作指示劑。堿性酚酞易與03起反應。臭氧在電子豐富的C=C鍵位進行1.3加成反應，可切斷色素骨架從而脫色。
臭氧應用牛仔服飾脫色已在沿海地區廣泛應用，可以幫助企業大大降低運營成本、減少原始高溫蒸汽脫色費用，提高企業經濟效益。該設備操作簡單（只需把牛仔服飾放進脫色專用旋轉機，旋轉5-15分鐘即可到達需要的色彩效果）、無二次污染、易脫色、色彩自然。

通常客戶需要將在洗水過程反染在牛仔褲內側的染料去除掉，因為染料直接接觸皮膚是非常不合理，也是不環保的做法，因此很多化學藥劑就用來處理這些染料；但是在達到效果的同時又產生了一系列的問題，比如環境的污染，工作環境惡劣，對操作工人的個人安全的影響等等問題。
現在可以提供一個能在完全密封安全的環境下，利用臭氧處理牛仔褲；
臭氧的來源就是空氣，而臭氧處理完了以后，又會回到空氣中，一般臭氧在空氣中存在時間只有25秒，又會轉化成氧氣，非常環保，對人體、環境非常重要；
而且經過臭氧處理的牛仔系列服裝還有特殊的視覺效果，同時還能處理各類T-shirt；

二:臭氧處理系統的優點： 

1. ?全自動的臭氧氧化過程

2. ?唯一的具有完整空氣干燥的體系

3. ?安全，在必要安全范圍的密封

4. ?控制程序可以獲取重復的答案

5. ?大量的節約化學藥劑

6. ?大量節約水和熱等能源消耗

7. ?在水洗機器中節約處理的時間

8. ?節能

9. ?在設計和時尚流行方面彈性巨大

三:臭氧氧化與傳統方法的優缺點比較     

1. 用次氯酸鈉（婆梅度為18度）經濟；不好控制，有傷布的纖維。健康危害：經常用手接觸本品的工人，手掌大量出汗，指甲變薄，毛發脫落。本品有致敏作用。本品放出的氯氣有可能引起中毒。具腐蝕性，可致人體灼傷，具致敏性。

2. 用亞氯酸鈉和硫酸在加次氯酸鈉。價格比上一種高點。但比上一種好點。不傷布的纖維。亞氯酸鈉有強氧化性。在175℃時即分解而發熱，與可燃物質接觸，即起猛烈爆炸，須注意安全。硫酸對環境有危害，對水體和土壤可造成酸性污染。具強腐蝕性、強刺激性，可致人體灼傷。

3. 高錳酸鉀、過醋酸和還原漂白方式 關于牛仔布漂白，除了用次氯酸鈉和亞氯酸鈉外，還可以用高錳酸鉀、過醋酸和還原漂白方式，具體需要根據牛仔布所用染料類型來選擇，傳統牛仔為還原淀籃染料，也有用硫化染料或直接染料代替，也有采用活性染料代替的，故此，需要根據具體情況考慮。

4. 臭氧氧化的優點

a) 無污染，臭氧為純凈物。在常溫下，易分解，生成氧氣和氧原子

b) 臭氧的氧化能力極強。

c) 運行成本低

四:手工處理

1.手擦

a) 在洗水前，通過使用砂輪滾動摩擦而使布面染料褪色，手擦的地方通常是脾位和臀位，人為的機械褪色，讓牛褲在洗水后顯得自然地懷舊和泛白

b) 噴沙和手擦效果接近，但對布紋的效果有差別。噴沙后布紋模糊，沉底，而手擦后布紋清晰凸顯

2.貓須

a) 用沙紙在未退漿的牛仔布上擦出一些須狀形態，模仿牛褲穿在身上時的自然褶皺效果。洗后則與其余未擦部位對比有掉色效果，從而浮現出自然褶皺效果

b) 1不同的模型可以擦出不同形態的貓須

c) 1高錳也可噴出貓須效果

3.磨邊 磨爛  勾紗

將衣物在洗水前，人為地將褲腳，褲頭等一些特定部位用銳器刮爛，從而制成洗后的破爛懷舊效果

4.打搶.手針

用線將牛褲某些部位縫起，凸出的部位由于在洗水過程中受的的摩擦較多，從而掉色較嚴重，水洗效果也較明顯，而凹入的部位在洗水過程中受的的摩擦較少，從而掉色較輕，水洗效果不明顯。同沒做手針的其它部位形成深中淺的三種洗水效果

5.立體貓須

將衣物浸免燙樹脂并脫水后，在特定部位用夾子夾出需要的形狀，起伏度，然后再高溫烘焙，讓樹脂交聯定型，從而制出永久的立體褶皺效果

6.噴砂

是在洗水前，通過使用一些表面粗糙的物質（如硼砂），通過噴槍在一定的氣壓作用下使沙打擊并摩擦布面而達到褪色的效果，噴砂的地方經洗水后顯得較為自然地懷舊和泛白，給人較強隨意感

7.扎花

扎洗是在洗水的過程中將衣物以繩子等東西全部或局部扎起來后洗水，以達到洗后布面呈現隨意的深淺色對比，有浮云般的效果（類似扎染

8.馬騮

噴一些氧化劑，一般是高錳酸鉀溶液，讓衣物局部褪色，從而讓牛褲顯得自然地懷舊和泛白

9.噴色 抹色

將衣物在洗水后，用人手將涂料或者直接料涂抹或者噴灑在衣物表面，制作懷舊效果

五:洗水處理

1.普洗

普通洗滌，柔軟處理。通過加入柔軟劑和/或洗滌劑,祛除衣物污跡，使衣物洗后在手感上得到軟或滑等感覺，視覺上獲得清新、自然效果。相比較其它洗水方法而言，顏色改變較小，磨損度輕，衣衫洗后尺寸穩定性大為提高。根據洗滌時間和助劑用量，可分為輕普洗、普洗、重普

2.石洗

石洗即在洗水中加入磨石或膠球。根據客戶的不同要求，可以采用黃石、白石、、膠球等進行洗滌。洗后衣服（或織物）在手感上得到較大改善，顏色變淺，起較多絨毛，呈現灰矇矇的效果，衣物及衣衫骨位等地方有明顯磨損現象，整體給人以陳舊感

3.酵洗

酵洗是在洗水中加入酵素的一種洗水方法。酵素實際上為一種纖維素酶，它可以在一定PH和溫度條件下，對纖維結構產生降解作用，可以與石頭并用或象征性代替石頭，經過適當調整用量處理后，布面于手感方面得到滑爽柔軟的感覺，顏色有輕微褪色，起毛度有較大程度改善，由雜亂長毛變為較規則短毛或無毛，磨損度相對輕，骨位處有一定效果，衣衫顯的少許陳舊

4.硣石洗

在酵洗中加入石頭，一方面可加強衣物的褪色作用，另一方面也可增強衣物的磨損性，以突出其陳舊感。它于手感、磨損程度、褪色等方面都要較酵素洗夸張，去毛也比酵素洗多，干凈

5.砂洗

多用一些堿性、氧化性助劑所做的一種洗水，它于柔軟劑處理后手感會得到松軟、柔和感，單獨或配以石頭洗水后顏色有較大改變，褪色較多，絨毛短而多，磨損度視處理時間而定，給人以較強的陳舊感。一般來說，紗織物的砂洗效果優于線織物，粗支紗優于高支紗，低捻度優于高捻度，浮點長的優于浮點短的產品

6.漂洗

漂洗可分為氧漂和氯漂和髙錳漂：

a) 氧漂是利用雙氧水在一定pH和溫度下的氧化作用來破壞染料結構，從而達到褪色、增白的目的，一般漂后布面會略微泛紅。由于其作用較溫和，因此白色衣物的漂洗多用雙氧水。

b) 氯漂是利用次氯酸鈉的氧化作用來破壞染料結構，從而達到褪色目的。但由于其作用強烈及氯離子的顯色作用，布料漂后易泛黃，氯漂的褪色效果粗獷，多用于靛蘭牛仔布的漂洗。衣物漂白對板后，應以海波對水中殘余的漂水進行中和，使漂白停止。氯漂對纖維強力損傷較大，加漂白洗滌劑的方向應與轉缸方向一致，以避免衣物因與漂白劑直接高濃度接觸，而出現漂白不均的現象。漂洗后的衣物有潔白、鮮艷的外觀和柔軟的手感。由于雙氧水、氯漂水均屬刺激性、強氧化性化學品

7.炒雪花

用一定濃度的氧化劑如漂水，高錳酸鉀浸火山石，然后將火山石取出，在不加水的情況下，與衣物在洗水機中一起轉動。由于石頭打磨的不均勻，沾在石頭上的氧化劑與衣物上的染料產生不均勻和不同程度的破壞，結果在衣物上產生云花的效果，如果在靛藍牛仔上就會產生白色的雪花般的效果。但其它染料如活性染料，由于每種染料同氧化劑發生的反應不同，所以洗水后表現出來的顏色也不同

8.套色

用一定比例的染料改變衣物原有的顏色，達到合適的色光或者懷舊效果

9.成衣染色

利用不同的染料，將白胚布染成各種不同顏色或效果

染色分為直接染，碧紋染和活性染三種

10.加軟

用一定比例的硅油或軟油改變衣物手感，達到較為柔軟的效果，但衣物色光會有稍微的變化

如果用打冷風的方式也可以達到一定柔軟衣物的效果，效果不是非常明顯，但是不會有色光的區別

六:特殊效果

1.鐳射激光

鐳射激光在衣物表面做出圖案效果

2.臭氧處理

用臭氧將染料，特別是靛藍氧化，使衣物變黃變黑變深，顯出衣物的檔次

3.防菌處理

抗菌整理是通過抗菌整理劑或納米技術能殺滅霉菌、阻止霉菌的繼續生存或能在纖維上建立障礙物，以阻止霉菌與纖維直接的化合物。纖維素纖維織物經防腐整理后具有抵抗細菌或霉菌侵蝕的性能

4.皮革涂層

用臭氧將染料，特別是靛藍氧化，使衣物變黃變黑變深，顯出衣物的檔次

七:洗水化工料

1.褪漿水

液態的α-淀粉酶，用做退漿劑。它能夠迅速分解淀粉和其它一些糊料，處理后的織物會有較軟的手感，更好的上染性，可減少后處理中發生問題的可能性。應用不會影響織物的質量，只會由于退漿而使其重量有所減輕。使用溫度一般在60－80℃

2.浮石

a) 土耳其白石：白石一般有1－2cm及2－3cm兩種。根據要求達到的摩擦程度的不同而采用不同的石頭。白石的優點是消耗小，經久耐用，效果較重。

b) 印尼黃石：黃石直徑在1－2 cm及2－3cm兩種。成淺黃色其洗滌效果好，但其損耗較大，一般用于輕涂顏色衣服的水洗打磨。

c) 人造石：由于天然的浮石含有礦物質比較多，尤其含鐵較多，因此難以通過驗針機，而一些衣服又要達到石磨特有的效果，這樣可以采用人造石。人造石是通過化學方法加工而成，其顆粒非常均勻，具有損耗小的特點，可達到一般的石磨效果。但價格較貴。

d) 膠球（GREEN BALL、RUBBER BALL）：膠球是一種用有機樹脂合成的表面很粗糙的球狀膠體，一般用于較輕度的打磨。因某些客戶要求洗水后衣衫需過驗針機，而石頭顆粒可能含有金屬礦物質，因而可以用膠球作為石頭的替代品

3.酵素

藥品簡介：DENIMAX BT是一種中性PH值的纖維素酶，較多用于牛仔服裝的“石磨”脫色加工處理上，以獲得陳舊的石洗效果，可與石頭配合使用，能最大程度的減少洗物的返沾染。

PH值范圍：6-8

溫度：50-60℃

產品無毒，不可燃

4.消毛水

藥品簡介CELLUSOFT L是一種由非病原菌的微菌在水中發酵而成的液體纖維素。可用于纖維素織物的光潔整理，對全棉織物，棉/混紡，亞麻和苧麻及其它纖維素纖維的機織或針織都適用。經處理后，織物起毛/起球量減少，織物手感更趨柔軟與光滑，織物更具光澤，色澤更鮮艷。

PH值范圍：4.5-5.5

溫度:45-55℃

在操作時勿與酶劑直接接觸,萬一皮膚或眼睛直接沾上酶劑,請即

刻用水沖洗

5.高錳酸鉀

高錳酸鉀是一種強氧化劑，它對染料有破壞作用，在酸性條件下氧化性更強 它能使靛藍牛仔變白，所以我們常用它來進行對牛仔局部噴白或雪花洗，以達到懷舊泛白或象雪花一樣的特殊的效果,但對活性染料，硫化染料或直接染料，由于每種染料的性質不同,就算是同一種顏色的衣物，用的染料的成分可能也不同，所以和高錳酸鉀產生的反應也不同，最后洗水后表現出的顏色也截然不同

八:洗水流程

A. 手擦/貓須/手針/扎花                    準備工序

B. 吹褲/返底                              準備工序

C. 退漿                                   3 0分鐘

D. 酵素/石磨                              30分鐘-120分鐘

E. 漂，解漂                               30分鐘-60分鐘

F. 干衣，噴高錳，煮草酸                   90分鐘-120分鐘

G. 套色/熒光                              30分鐘-60分鐘

H. 加軟                                   10分鐘-20分鐘

I. 干衣                                    30分鐘-40分鐘

NOTE: B、C、H，I為必需步驟 ;

D、E、F、G為可選擇步驟，（根據原辦要求，可排列組合為：C41+C42 +C43 +C44 =15種洗水級數）

例如：B、C、D、H為酵洗

B、C、D、E、H為酵漂

B、C、D、G、H為酵洗+套色

B、C、H為普洗

B、C、G、H為普洗+套色

九:臭氧牛仔洗水的應用范圍

1殺菌：微菌、肉毒桿菌、芽胞桿菌、腸肉細菌、大腸菌、赤痢菌、桿菌孢子、葡萄狀球菌、濾過性病毒及脊髓灰質炎病毒等。 
解毒：碳酸、ABS、BOD、硫化物、氰酸鉀、器具消毒、容器消毒、亞硫酸鹽、

各種化學成份及分解農藥殘留毒素。 
脫色：纖維漂白、洗水漂白、染整廢水、紙槳廢水、糞尿脫色、工業廢水及給

水排水脫色等。 
除臭：魚腥臭、肉類異味、海產異味、水果異味、流汗臭、排泄物臭、硫化物

臭、 刺激性、低級脂肪酸之刺激臭及消毒藥水味（如：氯、福爾

馬林）等。 
其他：除藻、去除無機物、去除懸浮物、含豐富溶氧、活化礦物質等。

2.臭氧牛仔洗水漂白的投加方法：（干法流程）

香港生產力促進局、香港紡織及成衣研發中心展出了以電解臭氧噴霧技術加工的仿舊水洗效果的牛仔服。利用臭氧這種強氧化劑，在水介質中可與靛藍染料起化學反應，從而達到漂白的效果。與其他氧化劑比較，臭氧可以把染料分解為二氧化碳和水，其自身在反應后也可以在短時間內分解成氧氣，整個工藝環保無污染。

用這種新技術研發出的投加工藝分為干法和濕法兩種：濕法工藝是將臭氧溶解在水中形成臭氧溶液，然后用噴霧器將溶液噴在牛仔服需要脫色的部位。干法工藝需先用水潤濕要加工的面料，利用不同的酸堿度pH值來控制脫色率，再把臭氧直接噴在脫色部位使其脫色。這種工藝效率高，時間短，可滿足不同脫色圖案的加工需要，成品手感柔軟舒適。 

十:化工氧化臭氧投加濃度要求

1.漿濃

    早期臭氧漂白的研究多是采用高高濃度（漿濃為35%-50%左右）。理論上認為，漿濃低于30%后，纖維周圍的水膜影響臭氧向纖維內部的額滲透，反之，漿濃過高（或者說干度過大），纖維的表面收縮，亦妨礙臭氧向纖維內部的擴散。實踐證明，采用適當高濃的臭氧漂白，具有用水少，臭氧在水中的溶解和分解亦低，漂白的效率高等優點。今年來采用高濃度的臭氧,提高臭氧壓力及高速攪拌的辦法，加速臭氧向纖維的滲透，從而達到了中濃（10%-15%）和低濃（<3%）條件下的漿白度。高濃漂白需要濃縮設備（如置換壓濾機）和絨毛化器等。設備的投資大.低濃度臭氧漂白，漂白均勻性好，選擇性高，但臭氧在水中的溶解與分解增多，漂白的效率低，而中濃度臭氧漂白，設備少，反應速度快，具有發展潛力。

                        中、高漿濃臭氧漂白比較

2. PH 

    臭氧漂白之前，需投加1%（對絕干漿）的硫酸、亞硫酸貨其他的有機酸進行酸化處理，讓漿的PH降低至4以下會2.5-2.0之間，此時達到酸化漿料的目的。，在于去除重金屬離子和堿性介質中郵O3和OH-相互作用產生OH-游離基，一減少臭氧在漂白中的無效分解，以利于臭氧氧化和漂白的作用。

3.臭氧用量 

    較少采用臭氧單段漂白。多段漂白中可以采取1段貨2-3段臭氧漂白！臭氧段之后進行見堿處理或清水洗滌，及時除去反應產物，以減少后繼段漂白劑的消耗。為了提高臭氧漂白的效果和減輕臭氧對碳水化合物的降解，每段臭氧用量以0.5%-1%較為合理。

4.漂白溫度和時間

    臭氧的氧化能力強，反應速度快，同時臭氧不夠穩定，受溫度的影響容易分解。實驗證明，在0-10度時，臭氧脫木素和提高白度的速率已足夠迅速，此時臭氧對碳水化合物降解的速度相對較低，故通常在常溫下進行臭氧漂白，臭氧用量在1%左右時，5~20分鐘即可完成漂白的反應過程。

5.臭氧漂段在多段漂白的位置

臭氧單段漂白很難獲得高的白度，一段中過多的施加臭氧會引起碳水化合物嚴重的降解，漂后產生返黃，故在實際應用時宜同O、P、D等漂段組成適當的多段漂白。考慮到臭氧漂白的特性，在臭氧漂段之前盡可能采用氧漂段，進入臭氧漂段時的漿料硬度卡伯值應低于10，最好5~7，接著進行堿處理，故推薦采用OZZP、OPZP、OZPZP等漂白流程。若在漂白前已充分的脫木素或者是使用木素含量較低的草類，可選擇ZEP、ZPZP、ZOZD等流程。在含有Z和P的漂段的多段中還可以增加Q段，利用螯合劑，分離除去重金離子，以利用繼Z和P段的脫木素與漂白。

此外，臭氧漂白克增加纖維中羧基的含量，增加纖維的彈性以及提高某些機械漿的強度等們這些現象在用其他漂白劑很少見

十一:臭氧在洗水行業使用中注意事項

臭氧發生器用于洗水行業的加工車間和類似場所的空氣滅菌和物體表面滅菌。那么在使用臭氧消毒機時應該注意什么呢？ 

1、 對人員的影響

    理論研究把人員接觸臭氧的濃度和時間關系劃成幾個區，無癥狀刺激區、有癥狀區、暫時性損害區等。無癥狀區的研究比效成熟，有癥狀區和暫時性損害區研究較少，損害區僅為理論推導。無癥狀區是人員離開臭氧存在的地方，回到自然環境下，所產生的反應會很快消失而沒有損害。無癥狀區可歸納如下:

    a、 嗅覺靈敏的人在0.01ppm即可察覺，一般的人在0.02ppm可嗅到，嗅覺遲 鈍的人在0.1 ppm，時也會明顯感覺到。這種濃度對人員完全無害，且使人有所新鮮感。一般森林地區即可達0.1ppm，海邊達0.05ppm。某些城市在夏天陽光充足時，濃度可達0.03-0.1ppm。我國衛生部1979年制定的《工業衛生標準》中規定，臭氧的安全標準為0.15ppm。美國標準規定，人員可在0.1ppm濃度下，工作8小時。國際臭氧協會標準規定。應用臭氧的專業室內，在0.1ppm濃度下，允許工作10小時。

    b、引起人員一定反應的濃度為0.5-1ppm，允許接觸時間在1.5小時以內。時 間長了會感到口干等不適。

    c、濃度在1-4ppm會引起人員咳嗽，允許接觸時間為1小時。

    d、濃度在4-10ppm會引起強烈咳嗽，允許接觸時間為20分鐘。

    另有一些資料指導，臭氧濃度在0.098-0.98ppm的環境下，人接觸1小時，會出現心悶、心痛、肺活量減少等癥狀。在5.13-9.70ppm下，人體會出現全身疼痛、麻痹，并導致肺水腫。

2.保證洗水臭氧發生器氣體的干燥
    由于O2的電離是用高壓放電，因此必須絕對保證氣體的干燥，否則會燒毀放電管。每次停機時間超過一周，重新開機必須先吹掃系統1~2小時，絕對不可以使水回流到發生器、干燥機，亦不可使濕空氣進入發生器。
3、保證水冷型洗水臭氧發生器冷卻水的正常供應
    冷卻水對于臭氧發生器的正常運行十分重要，適宜的冷卻水不僅影響O3的產量，而且是發生器正常運行的必備條件。
4.臭氧消毒機使用時必須時刻注意安全
    臭氧用作原料氣時，由于其有助燃并加速燃燒的特性，因此如果通風不好、設備內部或外部管線泄漏、或打開含氧系統都可能使氧濃度上升至危險的水平。氧濃度升高增加了火警危險。為此，特別禁止明火，不準使用油布，與氧接觸設備不要與油和黃油接觸.

5.洗水臭氧發生器日常注意事項 

  ①、機器設施務必放置在無油污、空氣清潔、干燥的地方職業,以延伸機器設施應用壽命。
  ②、應用時務必輕拿輕放，不能亂扔亂放。

  ③、依據消毒環境、應用請求，準確選購臭氧產生器。

  ④、禁止將臭氧發生器放在消毒區內 ，為了機器的壽命安全，設施應有獨自工作區，再用硅膠管將臭氧氣體輸送到消毒或化學反應區。
  ⑤、機器設施務必天天檢驗保護；如發覺異樣要馬上關機，查明理由、處理好后再用。
  ⑥、應用前機器設施務必優良接地，以防雷電。無須時優秀拔除電源插頭.

  ⑦、機器設施若長光陰無須務必將機內、機外殼清理清潔，放置通風干燥的地方。避免受潮破壞。

  ⑧、為了避免機器受潮和更好的保護設施，每星期打開《氣泵開關》或《氣控開關》；關掉《濃度調和》或《臭氧開關》工作三小時以上，以整潔機內水氣。                            

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