精練劑DM1130在棉織物堿氧一浴法前處理工藝中的探討

蔡香 孫茜

摘要：為了提高純棉織物一浴法的前處理效果，采用精練劑DM1130對其進(jìn)行處理?？疾炝斯に囈蛩貙γ蘅椢锩?、白度及斷裂強(qiáng)力的影響，在浴比1∶20時，通過正交實驗得出優(yōu)化工藝：NaOH用量2 g/L，30%H2O2用量25 g/L，精練劑DM1130用量2.5 g/L，Na2SiO3用量10 g/L，95 ℃恒溫水浴60 min。優(yōu)化工藝得到的棉機(jī)織物的毛效和白度好、強(qiáng)力保留率高。

關(guān)鍵詞：精練劑DM1130；前處理；一浴法；棉機(jī)織物

中圖分類號：TS192.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1009-265X（2017）02-0059-04

Abstract：To improve pretreatment effect of one bath process of pure cotton fabrics， this paper study processes it with refining agent DM1130， investigates the influence of process factors on capillary effect， whiteness and breaking force of cotton fabrics and obtains optimal process through orthogonal experiment when bath ratio is 1∶20： NaOH dosage 2 g/L， 30%H2O2 dosage 30 g/L， refining agent DM1130 dosage 2.5 g/L， Na2SiO3 dosage 8 g/L and water bath for 60min at constant temperature 95 ℃. Cotton woven fabrics obtained with optimal process have good capillary effect and whiteness and high strong retention rate.

Key words：refining agent DM1130； pretreatment； one bath process； cotton woven fabric

棉織物的傳統(tǒng)前處理大多采用以燒堿為主的退漿、煮練、漂白三步法，這些方法工藝流程長，能耗大，污染多，且經(jīng)過多工序處理的加工過程會造成棉織物的損傷。為了解決這一問題，國內(nèi)染整工作者一直在研究和開發(fā)短流程、高效的前處理技術(shù)[1]。目前，已開發(fā)出了退煮漂一浴法工藝，將常規(guī)的退漿、煮練、漂白三步合一[24]。一浴法工藝最主要的是助劑的選用，助劑應(yīng)具有優(yōu)良的潤濕、滲透、乳化、洗滌和分散等作用。效果很好的助劑有三效合一精練劑FLOW等，但價格較高，而高效精練劑DM1130價格適中，因此，考察了其對棉織物的一浴法處理。

1實驗

1.1材料與儀器

材料：棉機(jī)織物（120 g/m2，常州金坤紡織有限公司），精練劑DM1130（工業(yè)級，廣東德美精細(xì)化工有限公司），30%H2O2（AR，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司），NaOH（AR，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司），Na2SiO3（AR，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）。

儀器：YG871毛細(xì)管效應(yīng)測定儀（寧波紡織儀器廠），WSBⅡ型智能式數(shù)字白度儀（溫州際高檢測儀器有限公司），YG026C型電子織物強(qiáng)力機(jī)（常州二紡機(jī)械制造有限公司），DHG9010A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海索普儀器有限公司），L12A1常溫染色機(jī)（廈門Rapid公司）。

1.2實驗方法

1.2.1織物精練

用精練劑DM1130對棉機(jī)織物進(jìn)行前處理，工藝流程如圖1所示。工藝處方：NaOH質(zhì)量濃度2 g/L，30%H2O2質(zhì)量濃度30 g/L，精練劑DM1130質(zhì)量濃度2 g/L，Na2SiO3質(zhì)量濃度8 g/L，浴比1∶20，98 ℃恒溫水浴60 min。

1.2.2毛效測試

參照FZ/T 01071—2008《紡織品毛細(xì)效應(yīng)試驗方法》測定。取5 cm×20 cm布條固定在毛效測試支架上，布的一端垂直浸入水中2 cm，水沿著布條方向向上爬升，記錄30 min后水位上升高度，取最低值來評定煮練效果[5]。

1.2.3白度測試

織物的白度參照GB/T 8425—1987《紡織品白度的儀器測定方法》在DSDB1數(shù)字白度儀上進(jìn)行測試，測5次取平均值[6]。

1.2.4斷裂強(qiáng)力測試

參照GB/T 3923.1—1997《紡織品 織物拉伸性能 第一部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的測定（條樣法）》[7]。

2結(jié)果與討論

2.1單因素分析對棉織物性能的影響

2.1.1精練劑DM1130質(zhì)量濃度

如表1所示，在精練劑DM1130的質(zhì)量濃度為2 g/L以內(nèi)，處理織物的毛效和白度都增加，隨著用量的繼續(xù)增大，雖然毛效和白度有所增加，但織物的斷裂強(qiáng)度大幅度下降。分析原因是由于精練劑能去除紡織品中的天然雜質(zhì)、污物，此外還能幫助液堿滲透到纖維內(nèi)部，促進(jìn)纖維伴生物的溶脹脫落，因此棉織物的毛效和白度都在上升；但精練劑會使纖維受到一定程度的損傷，因此織物的斷裂強(qiáng)力一直處于下降趨勢。所以綜合精練劑DM1130的最佳質(zhì)量濃度為2 g/L。

由表2可知，H2O2的質(zhì)量濃度對毛效的影響不大；由于雙氧水的漂白作用，白度是隨H2O2質(zhì)量濃度的增加而提高；當(dāng)H2O2的質(zhì)量濃度為35～40 g/L時，斷裂強(qiáng)力開始大幅度下降，這是因為H2O2的質(zhì)量濃度對織物的強(qiáng)力影響很大，H2O2不僅對色素有破壞作用，而且它的濃度過高也會對纖維素有氧化損傷的影響。所以綜合得H2O2的最佳質(zhì)量濃度為30 g/L。

2.1.3NaOH質(zhì)量濃度

由表3知，當(dāng)NaOH的質(zhì)量濃度在1～2 g/L時，NaOH質(zhì)量濃度的增加，毛效和白度提高，因為蠟狀物質(zhì)在熱稀燒堿液中能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而溶解，吸水性提高，棉籽殼的主要成分木質(zhì)素中的酚羥基與燒堿反應(yīng)而去除，增加了棉織物的白度；當(dāng)NaOH質(zhì)量濃度在3～5 g/L時，棉織物的白度和毛效反而在下降。而棉織物的斷裂強(qiáng)度一直是隨NaOH質(zhì)量濃度的提高而下降。綜合得知NaOH的質(zhì)量濃度為2 g/L時，織物的毛效和白度最佳，斷裂強(qiáng)度也較好。

2.1.4Na2SiO3質(zhì)量濃度

如表4所示，當(dāng)Na2SiO3的質(zhì)量濃度在2～8 g/L時，織物的毛效、白度和強(qiáng)力整體都呈上升趨勢；Na2SiO3的質(zhì)量濃度超過8 g/L后，織物的毛效、白度和強(qiáng)力都較低。所以綜合得Na2SiO3的最佳質(zhì)量濃度為8 g/L。

分析是在棉織物的漂白過程中，練漂浴中可能含有對H2O2起催化作用的金屬雜質(zhì)，這些金屬雜質(zhì)能加速H2O2的分解，從而增加了H2O2的分解速率和漂白效果。而加入Na2SiO3能吸附練漂浴中的金屬雜質(zhì)，不僅可以防止這些雜質(zhì)在棉織物上沉積，還能對H2O2起到一定的穩(wěn)定作用，使H2O2保持較高的氧化能力，降低H2O2分解率。但是當(dāng)Na2SiO3的質(zhì)量濃度太高時，很容易使纖維受到一定程度的損傷。

2.1.6煮漂溫度

由表6可知，隨處理溫度在80～95 ℃時，棉織物的毛效和白度都迅速提高；超過95 ℃后，毛效和白度增加較慢，棉織物的斷裂強(qiáng)力下降；說明精練劑在95 ℃時已經(jīng)達(dá)到較好的狀態(tài)，大部分雜質(zhì)已經(jīng)被去除。說明溫度較高，對棉織物中的雜質(zhì)處理是有利的，但溫度過高達(dá)到100 ℃時，水劇烈沸騰，耗水量大。綜上所述，最佳溫度選為95 ℃。

由表8可知，各因素對毛效的影響順序為：DM1130>NaOH>H2O2>Na2SiO3，得到最佳工藝為A3B3C1D2；對白度的影響順序為：DM1130>H2O2>Na2SiO3>NaOH，得到最佳工藝為A3B2C3D2；對強(qiáng)力的影響順序為：H2O2>DM1130>Na2SiO3>NaOH，得到最佳工藝為A1B3C2D2。3種方案分析的結(jié)果有偏差，因此需要進(jìn)一步探討，結(jié)果見表9。

理后織物的毛效、白度和斷裂強(qiáng)力效果良好，成本適中，工藝流程短，節(jié)能降耗，大大提高了生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 唐育民.精練劑的演變及前處理清潔生產(chǎn)的必然性[J].印染助劑，2006，23（9）：1-4.

[2] HASHEM M， TALEB M A， EL-SHALL F N， et al. New prospects in pretreatment of cotton fabrics using microwave heating[J]. Carbohydrate polymers， 2014，103：385-391.

[3] 李群根.純棉針織物前處理染色短流程加工工藝探索[D].上海：東華大學(xué)，2011.

[4] 劉偉時，劉維錦.超聲波在棉織物前處理中的應(yīng)用[J].紡織導(dǎo)報，2005（5）：97-100.

[5] 趙愛國，劉成林.棉織物的無硅液體精練劑退煮漂一步法工藝[J].印染，2014，12（11）：21-24.

[6] 顧東雅.莫代爾/棉混紡針織物酶氧一浴法前處理工藝研究[J].絲綢，2012，49（07）：10-12，24.

[7] 張建英，奚道榮，何潔蓉，等.棉織物短流程前處理劑LH-1[J].印染助劑，2013，1（11）：42-44.

[8] 施雨.應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2006：156-165.

[9] 徐仲安，王天保，李常英，等.正交實驗設(shè)計法簡介[J].科技情報與開發(fā)經(jīng)濟(jì)，2002，12（5）：48-50.

（責(zé)任編輯：陳和榜）