VILOFT纖維針織面料的練漂工藝研究

姬文香，孟家光，李靜靜

（西安工程大學(xué) 紡織與材料學(xué)院，陜西 西安710048）

0 引 言

VILOFT纖維被廣泛應(yīng)用于各種混紡紗的研究［1］，保暖內(nèi)衣［2］及服裝面料［3］的開發(fā)等方面.于加勇等人研究了VILOFT纖維羊毛腈綸混紡紗，并介紹了VILOFT纖維羊毛腈綸混紡紗的紡紗工藝配置與技術(shù)措施［4］；龔新安等人將VILOFT纖維應(yīng)用于系列服裝面料的開發(fā)中，并提出了該纖維和滌綸纖維混紡時(shí)使紗線質(zhì)量得以提高的新型混棉工藝［5］；許瑞超利用VILOFT纖維與棉纖維混紡研究并開發(fā)了舒適、美觀、保暖，同時(shí)穿著輕盈、洗滌打理方便的保暖內(nèi)衣［6］.

VILOFT纖維具有非常廣的應(yīng)用范圍.目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)VILOFT纖維及其紗線性能［7］以及VILOFT織物的染整工藝方面進(jìn)行了研究［8］.VILOFT纖維練漂工藝的探究也非常重要.本文根據(jù)VILOFT纖維和紗線本身具有的特征和性能，采用堿氧一浴法，通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)分析法，得到了VILOFT纖維針織物練漂的最佳工藝.

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 材料及儀器

（1）織物 由紗線細(xì)度為14.8tex的VILOFT纖維編織而成的羅紋半空氣層針織物.

（2）材料 氫氧化鈉（質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%，焦作市維聯(lián)精細(xì)化工有限公司）、精練劑（杭州順潤(rùn)紡織助劑有限公司）、過(guò)氧化氫（質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%，上海哈勃化學(xué)技術(shù)有限公司）、硅酸鈉（質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%，臨沂市金源石英有限公司）等.

（3）儀器 YG（B）026D－500型電子織物強(qiáng)力機(jī)（溫州際高檢測(cè)儀器有限公司）、DSBD－1型數(shù)字白度儀（南通三思機(jī)電科技有限公司）等.

1.2 測(cè)試指標(biāo)及方法

（1）白度值 采用DSBD－1數(shù)字白度儀（樣照白度82.7%），測(cè)10次織物白度值，取其平均值.

（2）頂破強(qiáng)力 采用YG（B）026D－500型電子織物強(qiáng)力機(jī)測(cè)6種織物的頂破強(qiáng)力，每個(gè)試樣測(cè)5次，取其平均值.

（3）練漂 采用堿氧一浴法［9－11］.

2 結(jié)果與討論

2.1 過(guò)氧化氫用量

根據(jù)VILOFT纖維的特性，對(duì)過(guò)氧化氫用量作單因素分析，選取 H2O2（30%）1%～6%（o.w.f），NaOH 3%（o.w.f），Na2SiO31.5g／L，精練劑1%（o.w.f），浴比1∶15，溫度100℃，時(shí)間60min.其測(cè)試結(jié)果見表1.

由表1可以看出，織物白度隨著過(guò)氧化氫用量的增加而增加，頂破強(qiáng)力則下降.當(dāng)過(guò)氧化氫量增加到3%的時(shí)候，白度有明顯的提高，強(qiáng)力有所下降；而當(dāng)過(guò)氧化氫的用量超過(guò)5%以后，白度增加幅度較小，但強(qiáng)力下降迅速，此時(shí)織物的手感變得粗糙，纖維損傷.綜合考慮，過(guò)氧化氫的量必須控制在既使織物白度最大，又盡可能小地降低強(qiáng)力的范圍之內(nèi)，所以后續(xù)實(shí)驗(yàn)均選用3%作為參考數(shù)值，取過(guò)氧化氫濃度2%，3%，4%作為單因素的3個(gè)水平.

2.2 氫氧化鈉用量

對(duì)氫氧化鈉用量作單因素分析，選取 H2O2（30%）3%（o.w.f），NaOH 2%，2.5%，3%，3.5%，4%（o.w.f），精練劑1%（o.w.f），Na2SiO31.5g／L，浴比1∶15，溫度100℃，時(shí)間60min.其測(cè)試結(jié)果見表2.

表1 過(guò)氧化氫用量與織物白度、強(qiáng)力的關(guān)系

表2 氫氧化鈉用量與織物白度、頂破強(qiáng)力的關(guān)系

由表2可以看出，在NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%時(shí)，其白度值最大.隨著NaOH濃度的繼續(xù)增加，白度值下降.頂破強(qiáng)力也隨之下降.綜合這2個(gè)因素，選擇2.5%，3%，3.5%作為氫氧化鈉單因素的3個(gè)水平.

2.3 練漂時(shí)間

對(duì)練漂時(shí)間作單因素分析，選取 H2O2（30%）3%（o.w.f），練漂時(shí)間為30min，40min，50min，60min，70min，NaOH 2.5%（o.w.f），精練劑1%（o.w.f），Na2SiO31.5g／L，浴比1∶15，溫度100℃.測(cè)試結(jié)果見表3.

由表3可以看出，隨練漂時(shí)間的增長(zhǎng)白度先增加后減小，而頂破強(qiáng)度則下降.在練漂時(shí)間低于60min時(shí)，織物的白度隨練漂時(shí)間的增加而增加，當(dāng)練漂時(shí)間超過(guò)60min時(shí)，織物白度下降，頂破強(qiáng)力損失嚴(yán)重，所以選取50min，60min，70min作為單因素的3個(gè)水平.

表3 練漂時(shí)間與織物白度、頂破強(qiáng)力的關(guān)系

表4 練漂溫度與織物白度、頂破強(qiáng)力的關(guān)系

2.4 練漂溫度

對(duì)練漂溫度作單因素分析，選取 H2O2（30%）3%（o.w.f），溫度60℃，70℃，80℃，90℃，95℃，練漂時(shí)間60min，NaOH 2.5%（o.w.f），精練劑1%（o.w.f），Na2SiO31.5g／L，浴比1∶15，測(cè)試結(jié)果見表4.

由表4可以看出，隨著溫度的升高，織物白度先上升后下降，這是由于起漂白作用的HO－2離子分解量隨溫度的升高先增加后減少.練漂溫度為80℃時(shí)是一個(gè)拐點(diǎn)，織物的白度最高且增加較快，強(qiáng)力損失小，所以選取練漂溫度為70℃，80℃，90℃作為單因素的3個(gè)水平.

2.5 硅酸鈉濃度

對(duì)硅酸鈉作單因素分析，選取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的H2O23%（o.w.f），Na2SiO30g／L，0.5g／L，1.0g／L，1.5g／L，2.0g／L，NaOH 2.5%（o.w.f），精練劑 1%（o.w.f），浴比1∶15，溫度80℃，練漂時(shí)間60min.硅酸鈉濃度與織物白度、強(qiáng)力的關(guān)系見表5.

由表5可以看出，硅酸鈉濃度的變化對(duì)織物的白度和頂破強(qiáng)力的影響均不大，在1.5g／L時(shí)其白度和強(qiáng)力最穩(wěn)定，所以在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中把硅酸鈉的量作為常數(shù)，均為1.5g／L.

表5 硅酸鈉濃度與織物白度、強(qiáng)力的關(guān)系

2.6 練漂正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)上面單因素實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，硅酸鈉的濃度取1.5g／L，取 H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)（A）、NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)（B）、練漂時(shí)間（C）、練漂溫度（D）作為正交試驗(yàn)的4個(gè)因素，每個(gè)因素取3個(gè)水平，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，因素水平安排見表6.

2.7 練漂正交試驗(yàn)結(jié)果分析

根據(jù)L9（34）表設(shè)計(jì)排正交試驗(yàn)，以織物白度和頂破強(qiáng)力為優(yōu)化指標(biāo)，對(duì)所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和分析，求出不同水平下白度和強(qiáng)力的平均值和極差，見表7.

表6 練漂工藝因子水平表

表7 練漂正交試驗(yàn)及結(jié)果分析

從表7可以看出，溫度對(duì)白度的影響最大，氫氧化鈉濃度對(duì)強(qiáng)力的影響最大，以白度指標(biāo)優(yōu)化分析的練漂工藝為A3B1C3D3；以強(qiáng)力指標(biāo)優(yōu)化分析的練漂工藝為A1B1C2D2.最優(yōu)化方案的工程平均：

（1）以白度指標(biāo)計(jì)算優(yōu)化工藝的工程平均：

（2）以強(qiáng)力指標(biāo)計(jì)算優(yōu)化工藝的工程平均：

針對(duì)2種參數(shù)所得出的最優(yōu)化方案，進(jìn)行追加實(shí)驗(yàn)，以白度為測(cè)試指標(biāo)計(jì)算的最優(yōu)方案理論目標(biāo)值為77.6%，以強(qiáng)力為測(cè)試指標(biāo)計(jì)算的最優(yōu)方案理論目標(biāo)值為331.4N.方案A3B1C3D3，白度值77.4%，頂破強(qiáng)力277N，與優(yōu)化理論值差異較大；單因素分析的結(jié)果追加實(shí)驗(yàn)方案A1B1C2D2的白度值76.1%，頂破強(qiáng)力309N；對(duì)比方案A2B1C2D2的白度值76.6%，強(qiáng)力308.7N，與理論優(yōu)化值最為接近.所以最終選方案A2B1C2D2作為練漂最優(yōu)工藝.

3 結(jié) 論

（1）以織物白度和頂破強(qiáng)力為衡量指標(biāo)，得出VILOFT堿氧一浴練漂法的最佳練漂工藝為：氫氧化鈉2.5%（o.w.f），過(guò)氧化氫3%（o.w.f），硅酸鈉1.5g／L，精練劑1%（o.w.f），浴比1∶15，練漂溫度80℃，練漂時(shí)間60min.

（2）按照練漂最優(yōu)化工藝對(duì)剩余的針織物小樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并測(cè)試，對(duì)比有如下結(jié)果：練漂前針織物的白度為61.7%，頂破強(qiáng)力為330N；練漂后白度為76.6%，頂破強(qiáng)力為308.7N，織物的白度較練漂前明顯提高，強(qiáng)力有所下降，但范圍很接近，不影響織物的各項(xiàng)性能，說(shuō)明VILOFT纖維針織物的練漂最優(yōu)化工藝達(dá)到了滿意的效果.

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