真絲織物中溫堆置精練技術(shù)研究

岳沖沖,沈一峰,宋 順,蔡 香,秦 寒(浙江理工大學(xué) 材料與紡織學(xué)院、絲綢學(xué)院,浙江 杭州 310018)

真絲織物多采用掛練方式進(jìn)行沸煮精練，其能耗高，污染大[1]，且掛練生產(chǎn)對(duì)工藝控制要求比較嚴(yán)格，稍有不當(dāng)就會(huì)產(chǎn)生吊攀印、脫膠不勻等問題；少數(shù)采用卷練工藝，具有浴比小、助劑消耗低、設(shè)備占用空間小等優(yōu)點(diǎn)，但高溫多道數(shù)有張力的加工，容易使練后織物出現(xiàn)手感差、毛效低等問題，因此，課題組研究了常溫堆練的工藝技術(shù)[2]，并在絲/棉織物的精練上取得了很好的效果，但工藝時(shí)間長(zhǎng)?；诖?，本文研究開發(fā)了真絲織物中溫堆置精練技術(shù)，從助劑用量、工藝因素等方面展開探索。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)儀器

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料

真絲素縐緞生坯(杭州余杭興隆綢廠)。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品

泡花堿(工業(yè)級(jí)，杭州明成化工有限公司)、雙氧水(工業(yè)級(jí)，杭州明鑫雙氧水有限公司)、碳酸鈉(分析純，杭州高晶精細(xì)化工有限公司)、無(wú)水氫氧化鈉(工業(yè)級(jí)，杭州高晶精細(xì)化工有限公司)、碳酸氫鈉(工業(yè)級(jí)，杭州高晶精細(xì)化工有限公司)、代用堿DM(工業(yè)級(jí)，杭州明成化工有限公司)、耐堿精練劑MC(工業(yè)級(jí)，杭州明成化工有限公司)、雙氧水活化劑NOBS(分析純，杭州高晶精細(xì)化工有限公司)、漂白活化劑TAED(分析純，杭州高晶精細(xì)化工有限公司)，精練劑HS(工業(yè)級(jí)，浙江華晟化學(xué)制品有限公司)、凈洗劑209(工業(yè)級(jí)，杭州明成化工有限公司)、精練劑MQ(工業(yè)級(jí)，杭州明成化工有限公司)、精練劑KF(工業(yè)級(jí)，浙江科峰化工有限公司)、精練劑ZJ-CH(工業(yè)純，廣州莊杰化工有限公司)。

1.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器

HH-8數(shù)顯恒溫水浴鍋(金壇市普瑞斯機(jī)械有限公司)，WSB-2數(shù)顯白度儀(上海平軒科學(xué)儀器有限公司)，YG065H電子式織物強(qiáng)力機(jī)(萊州市電子儀器有限公司)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

基本工藝流程：配置工作液 → 浸漬(帶液率90%～100%左右)→ 堆置(50℃*5h) → 熱水洗(90℃*20min)→復(fù)漂(85℃*30min，雙氧水6g/L，泡化堿2g/L)→熱水洗(90℃*20min)→冷水洗→ 烘干。

1.3 測(cè)試方法

(1) 白度的測(cè)定

按照《GB/T9327-1999紡織品 白度測(cè)定方法》測(cè)定，記錄藍(lán)光白度。

(2)毛細(xì)效應(yīng)的測(cè)定

按照《FZ/T01071-2008紡織品 毛細(xì)效應(yīng)測(cè)定方法》測(cè)定，記錄30min時(shí)的毛效。

(3) 練減率的測(cè)定

(1)

式中M0—試樣脫膠前干質(zhì)量，g；

M—試樣脫膠后干質(zhì)量，g。

(4) 斷裂強(qiáng)力保留率%的測(cè)定

按照《GB/T 3923.1-2013 紡織品 織物拉伸性能 第1部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定》 “條樣法”測(cè)定織物的斷裂強(qiáng)力。

(2)

式中F0—精練前織物的斷裂強(qiáng)力，N；

F—精練后織物的斷裂強(qiáng)力，N。

2 真絲中溫堆置工藝中助劑的選擇

2.1 堿劑的選擇

絲膠可以在堿性溶液中膨化溶解，還能與堿反應(yīng)生成蛋白質(zhì)鹽，從而提高其溶解性，便于進(jìn)一步去除絲膠，但堿濃度過(guò)高易引起織物強(qiáng)力下降等問題[3]，因此，要控制堿劑用量。

實(shí)驗(yàn)探索了常用的堿劑氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、代用堿DM等助劑的精練效果。研究發(fā)現(xiàn)，氫氧化鈉在精練中效果比較好，但精練效果不穩(wěn)定。分析認(rèn)為，在精練過(guò)程中，溶液的pH值會(huì)不斷降低，導(dǎo)致脫膠不勻的現(xiàn)象。因此，實(shí)驗(yàn)采用具有緩沖效果的代用堿DM和氫氧化鈉配合使用進(jìn)行精練[4]。在工作液中加入緩沖液(代用堿DM等)，可以達(dá)到均勻脫膠的目的。

2.2 精練劑的選擇

真絲脫膠過(guò)程中精練劑會(huì)直接影響精練的效果。精練劑大多為表面活性劑類的復(fù)合精練劑，由于表面活性劑具有潤(rùn)濕，分散和去污等作用，在促進(jìn)堿脫膠的同時(shí)，能提高精練織物的毛效、改善織物的手感[5]。

為了研究精練劑對(duì)精練效果的影響，按照1.2實(shí)驗(yàn)方法用市售的6種精練劑做實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表1所示。

表1 不同精練劑的精練效果

由表1可以看出，經(jīng)耐堿精練劑MC精練后的絲織物比其它幾組精練劑的精練效果要好的多。因此，采用耐堿精練劑MC來(lái)配置工作液。

2.3 其他助劑的選擇

(3)

(4)

(2)漂白活性劑：提高前處理效果，減少堆置時(shí)間，提高操作靈活性。實(shí)驗(yàn)選用雙氧水活化劑NOBS(壬酰氧化苯磺酸酯)和漂白活化劑TAED(四乙酰乙二胺)進(jìn)行探索研究。

3 結(jié)果與討論

3.1 中溫堆置工作液

綜上所述，真絲精練需要用到雙氧水、耐堿精練劑MC、氫氧化鈉、代用堿DM、泡花堿、雙氧水活化劑NOBS、氧漂活化劑、漂白活化劑TAED，進(jìn)一步設(shè)計(jì)了不同工作液配方進(jìn)行中溫堆置，工作液的組成如表2所示。

表2 工作液配方

按上述工作液配方精練后真絲織物的練減率均在23%以上，基本滿足染色面料需求，但織物白度，距常規(guī)練漂織物尚有一定差距，不能滿足印花面料的需求，手感略硬。分析認(rèn)為，氧漂穩(wěn)定劑、泡花堿、雙氧水活化劑NOBS和漂白活化劑TAED在中溫堆置精練工藝中基本無(wú)作用。因此，下面以藍(lán)光白度和毛效作為精練效果的評(píng)定指標(biāo)，對(duì)工作液配方中的助劑用量和堆置溫度、堆置時(shí)間做進(jìn)一步的研究。

3.2 工藝因素對(duì)精練的影響

3.2.1 堿用量對(duì)精練的影響

如上所述，堿劑在真絲精練過(guò)程中有著很大的作用。因此，實(shí)驗(yàn)研究了氫氧化鈉和代用堿DM不同配比下處理真絲織物，其精練效果如表3所示。

表3 堿用量對(duì)精練效果的影響

由表3可以看出，堿劑對(duì)精練效果的影響非常大，氫氧化鈉用量6g/L時(shí)，精練織物白度和毛效滿足需求。代用堿DM主要起輔助作用，用量在40～60g/L之間均可，對(duì)藍(lán)光白度和毛效影響不大。從經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)看，氫氧化鈉用量6g/L，代用堿DM用量40g/L較好。

3.2.2 雙氧水用量對(duì)精練的影響

氫氧化鈉用量6g/L，代用堿DM用量40g/L時(shí)，雙氧水用量對(duì)精練效果的影響如表4所示。

表4 雙氧水用量對(duì)精練效果的影響

由表4可以看出，雙氧水用量對(duì)精練織物藍(lán)光白度影響不大。但雙氧水用量過(guò)高，會(huì)使織物的強(qiáng)力下降[6]，因此在精練工藝中雙氧水的用量也要在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，雙氧水用量控制在40g/L左右時(shí)，織物的藍(lán)光白度較好，但與雙氧水用量在20g/L時(shí)相比提高不明顯，因此雙氧水用量選擇20g/L。

3.2.3 耐堿精練劑MC用量對(duì)精練的影響

在氫氧化鈉用量6g/L，代用堿DM用量40g/L，雙氧水用量20g/L時(shí)，耐堿精練劑MC對(duì)精練效果影響如表5所示。

表5 耐堿精練劑MC用量對(duì)精練效果的影響

由表5可以看出：耐堿精練劑MC對(duì)毛效的影響很大，耐堿精練劑MC對(duì)提高織物毛效效果明顯。綜合考慮，耐堿精練劑MC用量30g/L比較適宜。

綜上，工作液配方為：氫氧化鈉用量6g/L、代用堿DM用量40g/L、雙氧水用量20g/L、耐堿精練劑MC用量30g/L。

3.2.4 堆置時(shí)間對(duì)精練的影響

在上述工作液配方下，研究堆置時(shí)間對(duì)精練的影響，其結(jié)果如表6所示。

表6 堆置時(shí)間對(duì)精練的影響

由表6可以看出：堆置時(shí)間的對(duì)精練效果的影響不是很大，堆置時(shí)間對(duì)藍(lán)光白度，毛效，手感的影響幾乎可以忽略不計(jì)，從實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性和精練效果考慮，選擇精練時(shí)間為5h。

3.2.5 堆置溫度對(duì)精練的影響

在上述工作液配方下研究堆置溫度對(duì)精練效果影響，其結(jié)果如表7所示。

表7 堆置溫度對(duì)精練效果的影響

由表7可以看出：堆置溫度40℃，精練后織物藍(lán)光白度，毛效略差；堆置溫度50℃和60℃藍(lán)光白度、毛效相差不大。從節(jié)約能源角度來(lái)看，堆置溫度定為50℃最為適當(dāng)，因此實(shí)驗(yàn)選定堆置溫度為50℃。

3.3 堆置后織物的基本性能

中溫堆置優(yōu)化工藝為：配置工作液(氫氧化鈉用量6g/L，代用堿DM用量40g/L，雙氧水用量20g/L，耐堿精練劑MC用量30g/L )→ 浸軋(帶液率90%～100%左右)→ 堆置(50℃*5h) →熱水洗(90℃*20min)→復(fù)漂(85℃*30min，雙氧水6g/L，泡化堿2g/L)→熱水洗(90℃*20min)→冷水洗→ 烘干，采用優(yōu)化工藝堆置后織物的基本性能與常規(guī)練漂織物的基本性能對(duì)比結(jié)果如表8所示。

表8 不同工藝精練后織物的基本性能

由表8可以看出，中溫堆置精練織物脫膠率、藍(lán)光白度與和高溫練漂織物相當(dāng)，織物毛效略有下降，但是斷裂強(qiáng)力保留率提高較大。

4 結(jié)論

(1)真絲織物中溫堆置工藝中，堿劑采用氫氧化鈉和代用堿DM配合使用；氧漂穩(wěn)定劑、泡花堿、雙氧水活化劑NOBS和漂白活化劑TAED在中溫堆置精練工藝中基本無(wú)作用。

(2)真絲織物中溫堆置的優(yōu)化工藝為：配置工作液 (氫氧化鈉用量6g/L，代用堿DM用量40g/L，雙氧水用量20g/L，耐堿精練劑MC用量30g/L )→ 浸軋(帶液率90%～100%) → 堆置(溫度50℃，時(shí)間5h) →熱水洗(90℃*20min)→復(fù)漂(85℃*30min，雙氧水6g/L，泡化堿2g/L)→熱水洗(90℃*20min)→冷水洗→ 烘干。此時(shí)精練織物藍(lán)光白度可達(dá)80，毛效達(dá)到10cm/30min。

[1] 王濟(jì)強(qiáng), 陳勝捷, 錢灝,等.真絲綢織造與印染技術(shù)發(fā)展對(duì)比研究(四)[J]. 上海絲綢, 2013(4):6-35.

[2] 王景景, 沈一峰, 陳國(guó)洪,等.絲/棉織物冷軋堆前處理工藝探討[J]. 絲綢, 2011,48(9):9-12.

[3] 吳紅玲, 蔣少軍. 蠶絲精練工藝探討[J].江蘇絲綢, 2000(5):5-8.

[4] 周宏湘. 真絲綢染整新技術(shù)[M].北京:中國(guó)紡織出版社, 1997：24-32.

[5] 薛士杰,王柱. 天然有色蛋白質(zhì)纖維的漂白工藝探討[J].北京紡織,2003, 32(3):41-43.

[6] 周宏湘. 真絲綢染整新技術(shù)[M].北京:中國(guó)紡織出版社,1997.24-32.