莫代爾/棉混紡針織物酶氧一浴法前處理工藝研究

顧 東 雅(鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 輕化工程系，江蘇 鹽城 224005)

研究與技術(shù)

莫代爾/棉混紡針織物酶氧一浴法前處理工藝研究

顧 東 雅
(鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 輕化工程系，江蘇 鹽城 224005)

對莫代爾/棉混紡針織物進行了酶氧一浴法前處理研究，通過對練漂前后織物的失重率、毛效、白度、頂破強力的測試比較，得到酶氧一浴法前處理最佳工藝為：酶質(zhì)量濃度1.5 g/L，雙氧水質(zhì)量濃度5 g/L，pH9，練漂溫度70 ℃，練漂時間50 min。采用此工藝對莫代爾/棉混紡針織物進行前處理，織物失重率為1.1 %、頂破強力為510.6 N、白度為88.6、毛效為10.3，既能保證混紡針織物的白度和潤濕性能，又使得失重和強力損失不會太大。

莫代爾；棉；針織物；酶氧一浴法；前處理

莫代爾是一種高濕模量粘膠纖維的再生纖維素纖維，該纖維原料取自于大自然又通過自然界的生物降解回歸自然，充分體現(xiàn)了綠色環(huán)保和再生的優(yōu)點[1]。莫代爾纖維具有優(yōu)良的懸垂性、柔軟性、吸濕透氣性，且具有較好的光澤，可與棉、麻、絲等纖維混紡，使混紡面料在服用過程中具有柔軟、滑爽的手感，莫代爾和棉混紡針織物既能用于外衣，又能制作內(nèi)衣，很受消費者青睞[2]。

莫代爾/棉混紡針織物傳統(tǒng)的前處理工藝使用的是氫氧化鈉和雙氧水，在練漂過程中容易產(chǎn)生氧化殘洞、雙氧水消耗量大、白度差等問題[3]，同時還會產(chǎn)生大量的堿性廢水；采用生物酶對織物進行前處理不僅具有較好的環(huán)保性，而且對纖維損傷小。本研究采用的煮練酶JN-600是一種最新的多元復(fù)合酶，對雙氧水具有一定的耐受性，是一種高穩(wěn)定性的堿性酶[4]。酶具有一定的高效性、專一性[5]，能準(zhǔn)確徹底分解纖維中的共生物，且不影響纖維的強力，纖維失重降低，織物白度提高。通過各影響因素的單因素試驗，確定最佳的前處理工藝條件。

1 試 驗

1.1 材料、藥品

50 %莫代爾和50 %棉混紡針織物(市售)，滲透劑JFC(工業(yè)級，上海天壇助劑有限公司)，煮練酶JN-600(工業(yè)級，棗莊市杰諾生物酶有限公司)，精練助漂劑GPL(工業(yè)級，山東濱州鵬程助劑公司)，30 %雙氧水(化學(xué)純，常州中鹽化工股份有限公司)。

1.2 儀器與設(shè)備

FA2004 AEU-810 電光天平(上海精科天平儀器廠)，101A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、HHS-6電熱水浴鍋、DSDB-1數(shù)字白度儀、YG871型毛細(xì)管效應(yīng)測定儀(南通三思機電科技有限公司)，HD031E型電子織物破裂強力儀(南通宏大試驗儀器有限公司)。

1.3 試驗方法

1.3.1 酶氧練漂一浴法處方

酶氧一浴法試驗處方如下：

煮練酶JN-600 X g/L

30 %雙氧水 Y g/L

硅酸鈉 2 g/L

精練助漂劑GPL 2 g/L

滲透劑JFC 2 g/L

浴比 1︰30

溫度 x ℃

時間 y min

pH值 z

試驗中煮練酶、雙氧水質(zhì)量濃度、煮練溫度、時間和pH值是需要討論的變量。

1.3.2 酶氧練漂一浴法工藝曲線

1.4 性能測試

1.4.1 失重率的測試

將練漂前后的試樣在烘箱中105 ℃烘至恒重，再精確稱重。

式中：G0和G1分別為練漂前后試樣質(zhì)量。

1.4.2 織物毛效的測試

織物的毛效參照FZT 01071－1999《紡織品毛細(xì)效應(yīng)試驗方法》在YG871型毛細(xì)管效應(yīng)測定儀上進行測試，測試3條試樣取平均值。

1.4.3 白度的測試

織物的白度參照GB/T 8425―1987《紡織品白度的儀器測定方法》在DSDB-1數(shù)字白度儀上進行測試，測5次取平均值。

1.4.4 織物頂破強力的測試

織物的頂破強力參照GB/T 19976－2005《紡織品頂破強力的測定 鋼球法》在HD031E型電子織物破裂強力儀上進行測定，測3次取平均值。

2 結(jié)果與討論

2.1 酶質(zhì)量濃度的確定

按照1.3的試驗方法，在雙氧水質(zhì)量濃度5 g/L，練漂溫度70 ℃、時間45 min、pH8.5的條件下，改變酶質(zhì)量濃度，對莫代爾/棉混紡針織物進行前處理，測定前處理后織物的失重率、頂破強力、白度和毛效，結(jié)果列于表1。

表1 酶質(zhì)量濃度對織物性能的影響Tab.1 The infl uence of the mass concentration of enzyme on the fabric properties

注：原坯布的頂破強力為527.4 N，白度為53.1，毛效為2.7 cm/30 min。

從表1可知，隨著酶質(zhì)量濃度的增加，纖維中果膠等雜質(zhì)的去除使得織物的失重率逐漸增加；由于酶的專一性使得酶質(zhì)量濃度的提高，只是有效地分解了織物上的雜質(zhì)而使織物的強力損失較??；白度和毛效都隨著酶質(zhì)量濃度的增加不斷增大，當(dāng)酶質(zhì)量濃度大于1.5 g/L時，白度和毛效的變化趨勢趨于平緩，綜合考慮織物的白度和毛效，且失重率和強力損傷不大的情況下，酶質(zhì)量濃度為1.5 g/L比較適宜。

2.2 雙氧水質(zhì)量濃度的確定

按照1.3的試驗方法，在酶質(zhì)量濃度為1.5 g/L，練漂溫度70 ℃、時間45 min、pH8.5的條件下，改變雙氧水質(zhì)量濃度，對莫代爾/棉混紡針織物進行前處理，測定前處理后織物的失重率、頂破強力、白度和毛效，結(jié)果列于表2。

表2 雙氧水質(zhì)量濃度對織物性能的影響Tab.2 The infl uence of the mass concentration of hydrogen peroxide on the fabric properties

從表2可知，隨著雙氧水質(zhì)量濃度的提高，織物的失重率不斷增加，當(dāng)質(zhì)量濃度高于5 g/L時，失重比較明顯，這是由于雙氧水質(zhì)量濃度超過一定值以后，纖維素發(fā)生了降解；雙氧水質(zhì)量濃度高于5 g/L時，強力損失也比較明顯，這是由于雙氧水超過一定量后，纖維受到了潛在的損傷，使得強力損失明顯；同時，雙氧水濃度超過一定值以后，對雜質(zhì)的去除作用減小，使得白度和毛效提高不明顯。綜合考慮織物的白度和毛效，且失重率和強力損傷不大的情況下，雙氧水質(zhì)量濃度為5 g/L比較適宜。

2.3 pH值的確定

按照1.3的試驗方法，在酶質(zhì)量濃度為1.5 g/L，雙氧水質(zhì)量濃度5 g/L、練漂溫度70 ℃、時間45 min的條件下，改變pH值，對莫代爾/棉混紡針織物進行前處理，測定前處理后織物的失重率、頂破強力、白度和毛效，結(jié)果列于表3。

表3 pH值對織物性能的影響Tab.3 The infl uence of pH value on the fabric properties

從表3可知，隨著pH值的增大，失重率的變化呈現(xiàn)先減小后增大，而織物的強力先增大后減小，這是由于在酸性較強時纖維的損傷大；當(dāng)pH值在8～9時，失重率明顯減小，強力增大；pH值大于9時，堿性增強對纖維有一定的損傷，失重率又開始增大，強力減??；隨著pH值的增大，白度和毛效都先增大后減小，可能是由于過酸或過堿時酶活性較小，不能較好地去除共生物。綜合考慮織物的各項性能，pH值為9時比較適宜。

2.4 溫度的確定

按照1.3的試驗方法，在酶質(zhì)量濃度1.5 g/L，雙氧水質(zhì)量濃度5 g/L、pH9、練漂時間45 min的條件下，改變溫度，對莫代爾/棉混紡針織物進行前處理，測定前處理后織物的失重率、頂破強力、白度和毛效，結(jié)果列于表4。

從表4可知，在60～70 ℃范圍內(nèi)酶的活性較大，織物的失重率適中，強力損失較小，而織物白度和毛效較高；當(dāng)溫度高于70 ℃時，失重明顯變大，織物的強力損失比較明顯，織物的白度和毛效的變化不大。綜合考慮織物的各項性能，練漂溫度為70 ℃比較適宜。

表4 練漂溫度對織物性能的影響Tab.4 The infl uence of the bleaching temperature on the fabric properties

2.5 時間的確定

按照1.3的試驗方法，在酶質(zhì)量濃度1.5 g/L、雙氧水濃度5 g/L、pH9、練漂溫度70 ℃的條件下，改變時間對莫代爾/棉混紡針織物進行前處理，測定前處理后織物的失重率、頂破強力、白度和毛效，結(jié)果列于表5。

表5 練漂時間對織物性能的影響Tab.5 The infl uence of the bleaching time on the fabric properties

從表5可知，由于練漂時間的延長，酶能較好地與雙氧水充分發(fā)揮協(xié)同作用，但表面的纖維素水解成了可溶性物質(zhì)，使得織物的失重率增大，強力下降；織物的白度和毛效隨著雜質(zhì)的去除逐漸增大，當(dāng)練漂時間大于50 min時，白度和毛效變化不大。綜合考慮織物的白度和毛效，且失重率和強力損傷不大的情況下，練漂時間為50 min比較適宜。

3 結(jié) 論

目前，用生物酶對織物進行練漂新工藝是一種較環(huán)保的前處理工藝，能耗低，織物損傷較小[6]。莫代爾/棉混紡針織物采用酶氧一浴法前處理工藝的最佳工藝條件為：煮練酶1.5 g/L，雙氧水5 g/L，pH9，練漂溫度70 ℃，練漂時間50 min。在此工藝條件下處理的織物失重率為1.1 %、頂破強力為510.6 N、白度為88.6、毛效為10.3。

[1]安煒梁，高國芬.莫代爾纖維活性染料染深色探討[J].上海染料，2010，38(5)：43-46. AN Weiliang, GAO Guofen. Modal fi ber reactive dyeing of dark[J]. Shanghai Dyestuffs, 2010, 38(5): 43-46.

[2]苗志芳，張淑新，李會.精煉漂白劑NF-1在莫代爾/棉針織物上的應(yīng)用[J].印染，2006(18)：26-27.MIAO Zhifang, ZHANG Shuxin, LI Hui. Application of scouring and bleaching agent NF-1 to Modal/cotton knitted fabric[J]. Dyeing & Finishing, 2006(18): 26-27.

[3]郭利，劉俊英，張?zhí)m香.精煉助漂劑GPL在莫代爾棉混紡針織物上的應(yīng)用[J].針織工業(yè)，2007(11)：44-46. GUO Li, LIU Junying, ZHANG Lanxiang. Application of scouring and bleaching agent GPL to Modal/cotton knitted fabric[J]. Knitted Industry, 2007(11): 44-46.

[4]吳煥嶺.牛奶蛋白纖維/棉混紡針織物的前處理研究[J].染整技術(shù)，2010，32(6)：27-29. WU Huanling. Study on the pretreatment of the milk protein fi ber/cotton knitted fabrics[J]. Textile Dyeing and Finishing, 2010, 32(6): 27-29.

[5]王宏，王莉.生物酶應(yīng)用于棉/麻混紡織物前處理的研究[J].上海紡織科技，2005，32(6)：12-13. WANG Hong, WANG Li. Application of enzymes to cotton/ ramie fabric[J]. Shanghai Textile Science & Technology, 2010, 32(6): 27-29.

[6]劉學(xué)軍，張均康.節(jié)能降耗練漂工藝研究[J].廣西紡織科技，2005(4)：9. LIU Xuejun, ZHANG Junkang. Energy saving study on the scouring and bleaching process[J]. Guangxi Textile Science & Technology, 2005(4): 9.

A technical study on the pretreatment of Modal/cotton blended knitted fabrics by enzyme-oxygen one-bath process

GU Dong-ya
(Department of Light Chemical Engineering, Yancheng Textile Vocationgal and Technical College, Yancheng 224005, China)

This paper studies the pretreatment of Modal/cotton blended knitted fabrics by enzyme-oxygen onebath process. At the same time, it tests and compares weight loss rate, the hygroscopic property, whiteness and bursting strength. The related results show that the optimum conditions for the pretreatment of enzymeoxygen one-bath process are presented as follows: the concentration of enzyme is 1.5 g/L, the concentration of hydrogen peroxide is 5 g/L, pH is 9, scouring and bleaching temperature is 70 ℃ and scouring and bleaching time is 50 min. When Modal/cotton blended knitted fabrics is pretreated under the said conditions, the weight loss rate with 1.1 %, bursting strength with 510.6 N, whiteness with 88.6 and the hygroscopic property with 10.3 will be obtained. This process will not only ensure whiteness and wettability, but also guarantee small weight loss and strength loss of the Modal/cotton knitted fabrics.

Modal; Cotton; Knitted fabrics; Enzyme-oxygen one-bath process; Pretreatment

TS195.2

A

1001-7003(2012)07-0010-03

2012-02-15；

2012-05-10

鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研基金項目(2011yfy1156)作者簡介：顧東雅(1979－ )，女，講師，主要從事紡織材料及染整化學(xué)研究。