李志剛,張東海
(1.浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,浙江紹興 312000;2.浙江新建紡織有限公司,浙江紹興 312000)
隨著生活水平的提高,人們的消費理念也在不斷發(fā)生變化[1],山羊絨被譽為“纖維鉆石”、“軟黃金”,具有手感柔軟、滑糯,風(fēng)格典雅、高貴,光澤柔和,彈性良好及保暖性、吸濕性強等特點,是人們追求高檔完美的理想織物[2-4],深受消費者青睞。羊絨在染色后都要進行皂洗處理,染色溫度、皂洗溫度是重要參數(shù),溫度過高,羊絨纖維會變黃且強度下降,甚至?xí)绊懷蚪q的手感、光澤和鮮艷度等,使羊絨纖維優(yōu)良的天然特性受到破壞,增加了企業(yè)的生產(chǎn)能耗[5-7],降低染色溫度與皂洗溫度一直是研究熱點。
大米是人們的主食,食用前人們會淘米,有些人會多次淘米[8]。這種日常生活中淘過米后的水含有生物堿,具有良好的洗滌功效[9],是天然的去污劑[10];用淘米水擦洗門窗、搪瓷器具、竹木家具等不僅容易擦洗干凈,而且無任何污染。淘米水不但扮演“多重角色”的天然去污劑,而且還具有很好的藥用價值。但是對淘米水的研究卻很少[11],在紡織品生產(chǎn)中的應(yīng)用尚未見報道。
本課題主要研究淘米水在羊絨染色后皂洗中應(yīng)用的可行性、皂洗工藝條件及其參數(shù),旨在進一步拓展羊絨針織物綠色生產(chǎn)的領(lǐng)域。
織物:100%羊絨本白平針布片,38.5 tex×2.0 tex的加捻紗,在12 針/25.4 mm 電腦橫機上織成,毛用活性染料染色,顏色深度3%左右。
試劑:中性皂粉,淘米水(來源于家用生活廢水,自備),Anofix 毛用活性染料,滲透劑Albegal FFA-01、勻染劑Albegal B、醋酸(質(zhì)量分數(shù)80%)和純堿(市售工業(yè)級)。
儀器:AD-12 型振蕩式常溫試樣機,PC-3015 型電子秤,YB571B 摩擦牢度儀,SW-12A 型耐洗色牢度試驗儀,SF600型電腦測色配色儀。
1.2.1 淘米水配制
從超市采購?fù)慌螙|北大米,盛300 g,加1 L自來水,用手攪拌3次,過濾,收集淘米水,如此操作3次,將淘米水統(tǒng)一收集到指定瓶裝容器中備用。收集的淘米水需在陰涼環(huán)境下存放,且存儲不得超過3天。實驗中淘米水配制量不夠或存儲超出3 天需要重新淘米收集。
1.2.2 染色工藝
采用毛用活性染料3拼色染色,染料用量3%(omf),滲透劑Albegal FFA-01 1.0%(omf),勻染劑Albegal B 2.0%(omf),醋酸2.5 mL/L,調(diào)節(jié)染浴pH 至4.0~4.5,升溫至98 ℃,加純堿3~4 g/L,調(diào)pH至8.5,保溫60 min,浴比1∶50,染后備用。
1.2.3 皂洗工藝
將淘米水質(zhì)量分數(shù)設(shè)定為100%,實驗時根據(jù)要求用水稀釋至不同質(zhì)量分數(shù),皂洗后清水洗兩次再測試色牢度。
配方及工藝:淘米水質(zhì)量分數(shù)10%~100%,中性皂粉0.5~4.0 g/L,浴比1∶50,25~95 ℃,10~90 min,皂洗液pH=4~11(醋酸或純堿調(diào)節(jié))。
K/S值:采用電腦測色配色儀測試,K/S值下降表示織物表面有褪色現(xiàn)象。
耐皂洗色牢度:參照GB/T 3921—2008《紡織品色牢度試驗?zāi)驮硐瓷味取窚y定。耐摩擦色牢度:參照GB/T 3920—2008《紡織品色牢度試驗?zāi)湍Σ辽味取窚y定。
2.1.1 淘米水質(zhì)量分數(shù)
由圖1 可以看出,隨著淘米水質(zhì)量分數(shù)的增加,K/S值隨之下降,說明羊絨織物顏色深度不斷降低,即逐漸褪色;當(dāng)淘米水質(zhì)量分數(shù)增加到70%后,K/S值曲線趨于平緩,說明不再有明顯的褪色,皂洗效果達到最佳。因此,淘米水質(zhì)量分數(shù)控制在70%以上較為合理。
圖1 淘米水質(zhì)量分數(shù)對皂洗效果的影響
2.1.2 皂粉用量
由圖2 可知,隨著皂粉用量的增加,K/S值隨之快速下降,說明皂粉的洗滌作用使羊絨織物顏色深度不斷降低;當(dāng)皂粉用量增加到2.0 g/L 后,K/S值曲線雖仍有下降,但趨于平緩,不再有明顯的褪色。因此,皂粉用量控制在2.0 g/L 較為合理。
圖2 皂粉用量對皂洗效果的影響
2.1.3 皂洗溫度
由圖3 可知,隨著皂洗溫度的升高,K/S值隨之快速下降,說明皂洗溫度對皂洗作用影響較大,使羊絨織物顏色深度不斷降低;當(dāng)皂洗溫度上升至65 ℃后,K/S值曲線雖仍有下降,但基本趨于平緩,說明不再有明顯的褪色。因此,皂洗溫度控制在65 ℃較為合理。
圖3 皂洗溫度對皂洗效果的影響
2.1.4 皂洗時間
由圖4 可知,隨著皂洗時間的延長,K/S值隨之快速下降,說明皂洗時間對皂洗作用影響較大;當(dāng)皂洗時間延長至40 min 后,K/S值下降放慢,50 min 后,K/S值曲線基本趨于平緩,說明不再有明顯的褪色。因此,皂洗時間控制在50 min較為合理。
圖4 皂洗時間對皂洗效果的影響
2.1.5 皂洗液pH
由圖5 可知,隨著皂洗液pH 的增加,K/S值快速下降,說明皂洗液pH 小于7 時,未上染的染料浮色不易水解去除;皂洗液pH 增加有利于未上染染料水解分散到皂洗液中,對皂洗作用有一定影響,使羊絨織物顏色深度不斷降低,即逐漸褪色;當(dāng)皂洗液pH 增加至大于7 時,K/S值下降放慢,當(dāng)pH 大于8 后,K/S值曲線基本平穩(wěn),不再有明顯的褪色,皂洗效果達到最佳。考慮到堿性條件對羊絨纖維損傷的可能性,對織物手感不利,皂洗液pH 控制在8較為合理。
圖5 皂洗液pH 對皂洗效果的影響
由表1 可知,與傳統(tǒng)皂洗工藝相比,加淘米水的皂洗工藝對提高皂洗效果有一定作用,在保證色牢度達到4 級的前提下,皂洗液中的皂粉用量減少,皂洗時間縮短,皂洗溫度明顯降低,有利于生產(chǎn)企業(yè)節(jié)約能耗,也有利于羊絨織物的手感改善。
表1 不同皂洗方法的效果對比
(1)淘米水有一定的去浮色作用,可以應(yīng)用于羊絨織物染色后的皂洗處理,且來源于日常生活廢水,有利于促進羊絨印染企業(yè)朝著生態(tài)環(huán)保加工的方向發(fā)展,具有一定的現(xiàn)實意義。
(2)淘米水的優(yōu)化皂洗工藝為:65 ℃皂洗50 min,皂洗液pH=8,淘米水70%以上,中性皂粉2.0 g/L。淘米水皂洗工藝與傳統(tǒng)皂洗工藝相比,色牢度效果相當(dāng),中性皂粉用量從2.5 g/L 減少到2.0 g/L,皂洗溫度從85 ℃降低到65 ℃,能起到環(huán)保節(jié)能作用。