亞麻織物無氯冷堆短工藝流程的探討

王晶晶

(陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 咸陽 712000)

亞麻織物涼爽透氣、吸濕抗菌，被譽為“纖維皇后”，廣泛用于服裝、家居、汽車及飛機等裝飾領(lǐng)域。亞麻織物在漂白之前，都要進行預(yù)處理。預(yù)處理的目的是除去亞麻織物中的大部分雜質(zhì)及木質(zhì)素，并且提高亞麻織物的白度，使亞麻織物變得柔軟，浸潤性好，有利于后續(xù)漂白工藝[1]。

傳統(tǒng)亞麻預(yù)處理一般采用退煮漂工藝，汽蒸要求高溫處理，通常在一個小時以上，織物強力和質(zhì)量損傷嚴重。經(jīng)過兩次漂白后,雖然能達到一定的白度值,但是工藝流程長、能耗大，且在漂白過程中會形成難以降解的可吸附性有機鹵化物,對人體及環(huán)境危害很大。因此,有必要探索一種環(huán)保、省時、節(jié)能的工藝流程[2-3]。實驗采用常溫狀態(tài)的冷堆，用冷堆代替汽蒸，冷堆對織物作用均勻、溫和，且占地小、不耗能。通過改變冷堆時間等工藝參數(shù)確定最佳工藝條件。

1 實驗部分

1.1 實驗材料

織物：20 tex/20 tex 60/60 160 cm純亞麻平布。

化學(xué)藥品：氫氧化鈉；過氧化氫；硅酸鈉；滲透劑；無水碳酸鈉；以上均為分析純。

儀器：SF300測色儀，YG2605織物強力機，托盤天平。

1.2 實驗工藝

1.2.1工藝流程

基本工藝流程為：

冷堆→熱洗→水洗→汽蒸→水洗→烘干

(1)冷堆工藝流程

坯布→浸軋堿氧工作液(室溫，二浸二軋，軋液率100% ～110% )→打卷堆置(室溫)→熱水洗(90℃，3 min)→水洗→烘干。

(2)煮漂工藝流程(采用汽蒸法)

冷堆處理后的織物→浸軋工作液(室溫，二浸二軋，軋液率100% ～110% )→汽蒸30min→熱洗(90℃，3 min)→水洗→烘干。

1.2.2工藝處方

冷堆工藝：氫氧化鈉(g/L)

X

硅酸鈉(g/L)

Y

雙氧水(g/L)

Z

精練劑(g/L)

6～8

汽蒸工藝：雙氧水(30%)(g/L)

10～20

硅酸鈉(g/L)

10

氫氧化鈉(g/L)

5～8

精練劑(g/L)

4～6

2 測試指標

2.1 白度的測定

用SF-300型思維士電腦測色儀測定堿退煮及酶退煮后織物的白度。

2.2 毛細管效應(yīng)的測定

按FZ /T 01071—2008 《紡織品毛細效應(yīng)試驗方法》，將試樣剪成25 cm × 2 cm 布條狀，懸掛于一盛有水的燒杯上方，其一端浸沒于水中，在距布條這一端1 cm處用鉛筆畫一條平行線與液面相齊，記錄30 min內(nèi)水沿織物上升的高度[4-5]。

2.3 斷裂強力的測定

采用GB/T 3923.1—1997 標準測定堿處理和酶處理后織物在拉伸狀態(tài)下的斷裂強度。

2.4 退漿率的測定

退漿率=

(2-1)

2.5 麻屑去除率的測定

采用目測法對亞麻織物的麻屑進行評定，分為良好、一般、差。

3 結(jié)果與討論

3.1 堿濃度對織物的影響

3.1.1冷堆時間16 h情況下

當(dāng)精練劑5 g/L、硅酸鈉8 g/L、雙氧水15 g/L時，改變堿濃度為25 g/L、30 g/L、35 g/L、40 g/L ，對織物進行冷堆，冷堆時間為16 h，參照上述冷堆工藝處方，結(jié)果見表1。

表1 冷堆16 h的各項結(jié)果

注：未處理織物的強力474N，白度26.314。

麻屑去除較低，由于堿濃度較低，對麻屑的作用不徹底，退漿率較低。堿液可使?jié){料溶脹，但濃度過低，溶脹效果不好會影響退漿率。堿濃度對退漿率影響如下圖1。

圖1 冷堆16 h下的退漿率變化情況

由圖1可知，麻屑去除和退漿率的大小和堿濃度的大小有很大關(guān)系，基本上是成正比關(guān)系，適當(dāng)提高堿濃可以使其提高。

3.1.2冷堆時間20 h情況下

當(dāng)精練劑5 g/L、硅酸鈉8 g/L、雙氧水15 g/L時，改變堿濃度為25 g/L、30 g/L、35 g/L、40 g/L ，對織物進行冷堆，冷堆時間為20 h，參照上述冷堆工藝處方，結(jié)果見表2。

表2 冷堆20 h的各項結(jié)果

堿濃度提高，效果提高，冷堆20 h的去屑效果仍不好，堿液對麻布作用時間不充分，難以達到好的效果。改變堿濃度，對于白度，退漿率，影響見圖2。

圖2 冷堆20 h下的白度，退漿率曲線

3.1.3冷堆時間24 h情況下

當(dāng)精練劑5 g/L、硅酸鈉8 g/L、雙氧水15 g/L時，改變堿濃度為25 g/L、30 g/L、35 g/L、40 g/L ，對織物進行冷堆，冷堆時間為24 h，參照冷堆工藝處方，結(jié)果見表3。

表3 冷堆24 h的各項結(jié)果

由以上數(shù)據(jù)可知，冷堆時間長短對麻屑去除效果有影響，24 h冷堆效果最佳達90%。麻屑去除較好的堿濃度為35 g/L和40 g/L。

圖3 冷堆24 h下的白度，退漿率曲線

隨著堿濃度升高，織物白度提高，強力普遍下降，毛效有所提高。其中毛效提高較快，是由于冷堆時間使得漿料褪除干凈,進而影響白度測試結(jié)果。強力下降迅速。汽蒸時間對強力有很大影響，所以如果能選用一種節(jié)能的方式進行處理，可以較好地利用織物，提高強力促進節(jié)能。

3.2 冷堆時間對織物的影響

由上可知毛效隨著堿濃度的提高而提高，冷堆過程中對果膠等雜質(zhì)有去除作用。堿濃度為40 g/L時白度，毛效，麻屑去除，退漿率都是最好的，但是強力卻下降較快。相比之下，35 g/L濃度比較合適。因此，當(dāng)堿 35 g/L及其它條件不變，改變冷堆時間得到結(jié)果見表4。

表4 相同堿濃度條件下不同冷堆時間下的測試結(jié)果

由表4可知，24 h冷堆效果最佳，各項工藝參數(shù)符合服用功能。

3.3 煮漂工藝測試結(jié)果

3.3.1汽蒸時間對煮漂效果的影響

根據(jù)前面得到最佳冷堆工藝，堿濃度為35 g/L，汽蒸時間分別為15 min、30 min、45 min時未處理織物強力474 N，白度26.314。結(jié)果見表5。

汽蒸時間15 min時強力普遍較高，但是白度較低在60以下，不符合基本需要。后處理中需要復(fù)漂一次白度可達65以上。由表5可知15 min汽蒸時間不能充分地達到去除木質(zhì)素等雜質(zhì)的效果。

表5 汽蒸時間對煮漂效果的影響

漿料基本水解完。織物的白度、毛效逐漸增加，但強力比坯布降低，毛效有所增大，這與織物退煮后密度發(fā)生變化有關(guān)。毛效的增大與果膠等拒水雜質(zhì)的去除有關(guān)，果膠的主要成分是果膠酸的衍生物。果膠酸的化學(xué)成分組成是多半乳糖去醛酸，具有大量的親水性的羥基和羧基，因此增大堿濃度可以更有效地去除果膠。

3.3.2堿濃度對煮漂效果的影響

當(dāng)硅酸鈉8 g/L，碳酸鈉10 g/L，滲透劑5 g/L時，改變堿濃度為5 g/L、8g/L、10 g/L、15 g/L時，結(jié)果見表6。

表6 堿濃度對煮漂效果的影響

由表6可知，其它條件不變時，各項指標在10 g/L時比較符合需要。煮漂的主要目的是去除木質(zhì)素和進一步去除麻屑以及殘留的漿料。由于堿對纖維素具有破壞作用，在冷堆中由于有纖維上雜質(zhì)和漿料的保護作用，在常溫下?lián)p傷不大，但是在煮漂中，由于堿濃度提高，纖維素的配糖鍵部分斷裂加快，產(chǎn)生新的還原性末端基，聚合度下降。纖維的損傷會比較大。堿在15 g/L時強力下降較快。

3.3.3雙氧水濃度對煮漂效果的影響

漂白中當(dāng)硅酸鈉8 g/L，碳酸鈉10 g/L，滲透劑5 g/L時堿濃度為10 g/L其它條件不變，汽蒸時間30 min，結(jié)果見表7。

表7 雙氧水濃度對煮漂效果的影響

白度是織物的重要指標，煮漂對于其它方面也有很大影響，如強力，毛效等。雙氧水濃度控制很重要，超過20 g/L，織物損傷嚴重，強力嚴重下降。

從表7中可以看到，雙氧水濃度改變時，白度、毛效隨著其濃度升高而升高，而強力則隨之降低。雙氧水對纖維的損傷較大，甚至可以使纖維徹底失去強力，除了與木質(zhì)素發(fā)生分解之外，還可以與纖維素作用，從而降低織物強力，在實驗中，20 g/L時強力最低，而白度最高，大于10 g/L時趨勢則剛好相反。綜合考慮，雙氧水濃度為15 g/L左右是最佳選擇。選擇適當(dāng)?shù)臐舛炔粫w維造成很大的破壞。

4 結(jié)論

4.1冷堆代替汽蒸節(jié)能、環(huán)保，具有現(xiàn)實意義，可縮短工藝流程，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染。結(jié)果表明冷堆對纖維的損傷比較小，除屑比較徹底。

4.2短工藝一步完成也可以得到同傳統(tǒng)工藝處理的織物相同的結(jié)果，白度可以達到基本要求。

4.3由實驗可知，最佳工藝為:

冷堆24 h:

處方為：堿濃度(g/L)

35

煮漂時間30 min：

處方為：堿濃度(g/L)

10

滲透劑(g/L)

4

雙氧水(30%)(g/L)

15

[1] 王菊生，孫凱.染整工藝原理[M].中國紡織出版社,2004.

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