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含棉织物免酸洗中性氧漂工艺研究

2019-06-11晋江市隆盛针织印染有限公司 谢法志 刘志军 黄燕珠

?摘要:传统氧漂为碱氧二浴漂,存在很多问题。本实践为:向含有精练剂WS-23等染化料溶液中加入双氧水(H202),此体系为一个pH近中性的条件,对含棉织物进行一浴氧漂。试验结果表明,织物在此体系以110度漂白30分钟,可获得织物在传统碱性条件下氧漂酸洗二浴增白更好的效果,尽管吸水性稍佳但织物手感更好对织物损伤更小损耗率低氧漂后织物不用洗布染缸内染液不用排去,可直接出缸或续缸接漂,具有生态环保,节能减排等优势,具有极好的发展前景。

0 前言

棉纤维具有良好的吸湿性和透气性是纺织工业的重要材料但棉织物含有天然色素及棉籽壳等杂质较多尤其是棉籽壳对织物白度的影响而棉籽壳的去除方式主要是靠化学方法来溶胀皂化溶解从而脱落去除双氧水是目前最常用的漂白剂之一双氧水漂白产品的白度及稳定剂好而且价格便宜适用范围广但是目前最常用的氧漂工艺是碱性氧漂因用到片碱加料时操作繁琐对操作要求高氧漂时对织物强力损伤较大对纤维结构损伤严重织物易产生破洞且前处理过后织物还要进行酸洗,工艺流程较复杂,耗时耗能,成本高。

??? 目前,研究人员致力于开发高效的双氧水漂白活化剂,当前国内染整界普遍认为双氧水是一种二元弱酸,漂白作用原理为氧化,能氧化织物上的色素。因为过氧化氢具有强氧化作用,可以将一些有色物质氧化为相应氧化物,不再像以前那样分子结合的紧密,然后松弛脱落,对织物纤维损伤小,且大部分物质的氧化物是白色的,从而达到消色漂白的目的。

??? 本试验精练WS-23应用于棉织物与其混纺织物的氧漂,中性氧漂活精炼剂WS-23为阴非离子表面活性剂的复配物是一种具有双氧水活化作用的多功能表面活性剂易溶于水具有良好的渗透乳化等功能并具有优异的低温练漂的效果练漂后的织物白度毛效手感等性能均优异织物损率低精练剂WS-23能有效抑制双氧水的无效分解增强双氧水的有效分解提高双氧水的利用率氧漂后织物不用洗布直接出布氧漂液不用排去可连缸续漂具有生态环保节能减排等优势具有良好的发展前景。

1 试验

l.l 试验材料及仪器

??? 材料:涤盖棉交织布(棉面为纯棉涤含量/棉含量为65:35)。

??? 试验药品:27.5%双氧水,烧碱,除油剂,醋酸,精练剂WS-23等。

?? ?试验仪器:HG-TC2008小样染色机(佛山市华高自动化设备有限公司),101-2A型电热鼓风干燥机(沪南电炉烘箱厂),COD-571型化学需氧量(COD)测定仪及配套的COD-571-1型消解装置(上海仪电科学仪器股份有限公司),x-rite 8400台式分光光度计(美国爱色丽公司),FA/JA系列电子天平(上海上天精密仪器有限公司),TG (B) 026E-250型电子织物强力机(温州市大荣纺织仪器有限),pHBJ-260F型便携式pH计(上海仪电科学仪器股份有限公司)等。

1.2 试验方法

1.2.1 氧漂工艺

??? 氧漂配方及条件如表1所示。

1 涤盖棉交织布氧漂配方及条件

氧漂助剂及条件

配方1

双氧水/(gL-1)

9

精练剂WS-23/(gL-1)

1

氧漂温度/

110

氧漂时间/mm

30

??? 工艺流程??????? 浴比1:10配制氧漂溶液(最后加双氧水),60℃始染,以2/min升温,110℃保温并进行氧漂→降温→排液(续缸可不排液,轧水出布,再进布即可)→脱水→定形→烘干,测试性能。

1.2.2 碱氧漂工艺

?? ?碱氧漂工艺配方和条件如表2所示。

??????????????????????? 2 盖棉交织布碱氧漂配方

氧漂助剂

配方2

双氧水/(gL-1)

6

除油剂/(gL-1)

1

烧碱/(%)

l

醋酸/(gL-1)

0.5

温度/

98

时间/min

50

工艺流程浴比1:10配制漂白溶液(最后加双氧水)60始染2/min升温98保温并进行碱氧漂降温热水洗布一次热水洗布(醋酸0.5 g/L80℃洗10 min冷水洗脱水→定形→烘干,测试性能。

1.2.3 茶皂素漂白工艺

??? 茶皂素漂白工艺配方和条件如表3所示。

3 涤盖棉交织布茶漂配方

漂白助剂

配方3

茶皂素/(gL-1)

6

分散液/(gL-1))

0.24

除油剂/%

1

醋酸/(gL-1)

0.3

??? 工艺流程浴比1:10配制漂白溶液60始染2/min升温98 保温并进行茶漂→降温→热水洗布一次热水洗布(醋酸0.3 g/L80℃洗10 min冷水洗脱水定形烘干,测试性能。

1.3 测试方法

1.3.1 白度

??? 漂白织物的白度采用x-rite 8400台式分光光度计测量。白度测量参照AATCC TM 110-2011《纺织品的白度》,以CIE白度指数评估。测试时将织物叠成四层,在不同的位置测试4次,取平均值。

1.3.2 双氧水含量

??? 在酸性介质中,过氧化氢与高锰酸钾发生氧化还原反应,采用O.lN KMn04标准溶液滴定,以高锰酸钾标准溶液的消耗量计算过氧化氢含量。反应式方程式如式(1),试验至少重复测试三次,取平均值。

? ??KMn04+5H202+3H2S04=K2S04+2MnS04+502T+8H20??? (1)

1.3.3 顶破强力

? ??采用GB-T 19976-2005《纺织品顶破强力的测定钢球法》标准。启动仪器,直至试样被顶破,记录其最大值作为试样的顶破强力,单位牛顿(N)。测试时,棉面做正面,如果测试过程中唇线纱线划出或脱落等异常情况,应舍弃并重新试验。试验要测定织物不同位置的顶破强力(至少5个试验值,取平均值)。

1.3.4 损耗率

??? 根据织物漂前及漂后的重量计算织物损耗率。

??? 损耗率=[(织物氧漂前重量-织物氧漂后重量)/织物漂前重量]×l00%? 2

1.3.5 毛效

??? 本试验快速毛效值的测定按AATCC 79-2000法规定进行测定,方法是用微量滴管在10cm高度滴水至用不锈钢绷架绷紧的布面上,10s滴完0.5mL30s观察布面经纬向扩散宽度,可先用圆珠笔划好线再量尺寸。4cm为合格,5cm为良好,6cm为优秀。测量时,取其经、纬方向的最低值。此测试标准具有时间短、易测试、与生产相适用等优点。

1.3.6 化学需氧量(COD)值(单位mg/L

??? COD值越大,说明水体受有机物的污染越严重。化学需氧量的测定采用重铬酸钾法。

1.3.7 棉籽壳去除率

??? 用一空心的10cm×10cm的正方体,数正方体内棉籽壳个数,并计算棉籽壳去除率,计算式如式(3)

棉籽壳去除率=(织物氧漂前棉籽壳去除率-织物氧漂后棉籽壳去除率)/织物漂前棉籽壳去除)×l00%? 3

2 结果与讨论

2.1 不同漂白工艺的染液pH值、双氧水含量及COD

??? 试验漂白前后溶液pH,双氧水含量及COD值的结果数据如表4所示。

4 染液pH双氧水含量及COD值数据结果

配方

中性氧漂

碱漂

茶漂

氧漂前pH

7.45

12.35

12.35

氧漂后pH

6.81

11.47

11.84

酸洗后pH

无酸洗

6.83

6.91

氧漂前实际双氧水含量/(gL-1)

3.11

2.07

未用双氧水

氧漂后双氧水含量/(gL-1)

0.56

0.22

未用双氧水

双氧水利用率

82%

89.4%

未用双氧水

氧漂后COD值/(gL-1)

373

336

308

由表4可知,中性氧漂pH值由漂前的7.45微碱性,在漂后变为6.81微酸性,但都接近中性,符合国标GB18401-2010ABC三类纺织品pH的标准(A4.0-7.5;B4.0-8.5;C4.0-9.0)。碱氧漂和漂漂前漂后都显强碱性,需用酸中和后才能达到规定pH范围,耗时耗能,成本大,因此选用中性氧漂。

??? 而对于双氧水含量来讲,中性氧漂双氧水利用率82%,低于碱漂89.4%的利用率,但是总的双氧水利用量要高于后者,对织物的作用效果更好。双氧水其自身受热及见光易分解,所以对于布面上残留的双氧水对织物的影响效果不会太大,因此得出中性氧漂稍好。

??? 由以上数据显示,漂白后溶液COD值中性氧漂稍高于后两者,是因为双氧水用量及漂后剩余量大所致。但是由双氧水的性质得出,稍过量的双氧水能提高其自身的利用效率,但是其自身易见光分解或者加除氧酶处理,都能使其分解,所以污水排放时,双氧水的影响不会很大。

??? 综上所述:试验中性氧漂可以替换现用的碱氧二浴法漂白及茶漂。

2.2 不同漂白工艺对织物性能的影响

??? 探讨不同漂白工艺对织物性能的影响,测试试验漂白前后织物的性能,如表5所示。

??????????????????? 5 不同漂白工艺对织物性能的影响

配方

中性氧漂

碱漂

茶漂

损耗率/%

1.63

3.29

3.42

毛效/cm

4.4(合格)

5.3(良好)

4.0(合格)

强力/N

925

758

694

棉面白度值WI

86.7426

84.5461

83.8417

棉籽壳单位面积含量/个

??? 由表5可知,损耗及强力:从用料因素来讲,碱漂及茶漂用到了强碱(烧碱和茶皂素),二者对织物纤维的损伤太大,会影响织物的强力及失重。由以上数据可知中性氧漂的损耗1.63%最少,然后是碱漂3.29%,茶漂3.42%的失重率最大:因此,得出中性氧漂纤维损伤的最低,相对应其强力就会越高。

??? 其中,中性氧漂的毛效低于碱漂,但是高于茶漂毛效;中性氧漂的白度最好效果最好,而且其手感效果较后两者的手感都好,后两者加柔软处理后的手感才与中性氧漂的相同。在棉籽壳去除方面,种配方去除的都很彻底三个配方效果基本相同因此中性氧漂为最终的氧漂增白一浴工艺配方

3 结论

1)织物在此体系以110℃漂白30 min,除杂性好,白度的效果好,对织物损伤小,损耗率低。

2)氧漂后织物不用洗布染缸内染液不用排去可续缸接漂具有生态环保节能减排等优势环保价值高,适合大批量生产及应用,具有极好的发展前景。

3)此体系也可适用于纯棉织物氧漂一浴增白,及其他涤棉混纺织物。

参考文献

[1] 李菊华.纯棉织物前处理工艺研究[J].江西科学,201634(3): 384-387.

[2] 徐谷仓,金咸穰.印染前处理工艺的现状和发展[J].江苏印染,199113(6): 2-9.

[3] 唐文娟;邵冬燕,许长海,棉织物的低温近中性漂白及染色[J].印染,2015 (19): 1-4.

????????? [4] 柴化马学亚冯森双氧水煮练在印染前处理中的应用[J]源明杯第九届全国染整前处理学术研讨会论文集,2012.
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