解昌峰， 劉 波， 孫建平， 唐人成， 龍家杰

(1. 蘇州大學 紡織與服裝工程學院， 江蘇 蘇州 215021； 2. 蘇州大學 分析測試中心， 江蘇 蘇州 215123)

活性染料染色棉織物的水溶液浸漬光催化剝色

解昌峰1， 劉 波1， 孫建平2， 唐人成1， 龍家杰1

(1. 蘇州大學 紡織與服裝工程學院， 江蘇 蘇州 215021； 2. 蘇州大學 分析測試中心， 江蘇 蘇州 215123)

針對紡織品傳統(tǒng)剝色工藝中化學品消耗量大、能耗高、環(huán)境污染嚴重等問題，采用光催化技術研發(fā)了活性染料染色棉織物的水溶液浸漬光催化(即UV/H2O體系)剝色方法，探討了水溶液中pH值、溫度和剝色時間對剝色率和織物強力的影響，并通過紅外光譜儀和掃描電子顯微鏡對剝色前后棉纖維結構及表面形態(tài)進行了分析。研究結果表明：采用UV/H2O體系浸漬剝色法可在活性染料染色棉織物上獲得良好的剝色效果；在溶液pH值為6，剝色溫度為20 ℃及剝色處理時間為40 min的條件下，活性染色棉織物(1%(o.m.f)活性染料M-3BE)的剝色率能達到88%，其強力保留率達到93%；與染色樣相比，UV/H2O體系中短時間的光催化浸漬剝色對棉纖維的化學結構、表面形態(tài)影響相對較小。

光催化剝色； 活性染料； 棉織物； 剝色率； UV/H2O體系

隨著消費水平及審美水平的不斷提高，消費者對染色加工的紡織品質量，特別對染色紡織品的外觀質量要求越來越高。與客戶來樣或標樣相比，一般對染色紡織品的深淺、勻染性、色光以及染色牢度等都要求達到較高等級方能被接受[1]，因而，紡織品在染色加工過程中的“回修”，甚至于“復染”時有發(fā)生。通常紡織印染企業(yè)的“回修”率一般在3%左右，有時甚至更高[1]。特別是當染色產品出現(xiàn)嚴重色花、色漬、色點等染疵；或者色澤過深，即便通過皂煮、洗滌等處理仍無法達到要求；或者色光偏差過大，難以通過調色等措施進行糾正；或者由于人為操作過失、中途停車等造成嚴重染色事故時，就必須根據要求對產品進行不同程度的剝色加工，將已上染纖維的染料部分或全部剝除后，再進行復染等加工[1-3]，因而，對染色疵品的剝色處理，在紡織品的顏色加工中占有重要地位。

傳統(tǒng)剝色工藝通常需采用大量的還原劑或氧化劑等化學品[4]，且通常需要在高溫和一定的酸堿條件下進行，以實現(xiàn)對纖維內相中染料的剝除[5-7]。此外，在剝色結束時還需要添加合適的化學品進行充分處理，以防止各類殘留剝色劑對后續(xù)修色或復染工藝的影響，因此，傳統(tǒng)剝色加工的工藝流程長，水資源和能源消耗高，化學品耗用量大，而且造成大量的污水排放，殘留的大量剝色劑及酸堿等化學品還提高了廢水的處理難度[8-10]。研發(fā)紡織品的環(huán)保、生態(tài)、節(jié)能減排型剝色方法和工藝技術，以取代傳統(tǒng)剝色工藝，對紡織印染行業(yè)推行清潔生產，實現(xiàn)節(jié)能減排降耗的目標具有重要意義。

目前，光催化技術及各類光催化體系在紡織印染等多種工業(yè)廢水處理中得到了較多研究和應用[11-13]。由于在光催化過程中能產生多種生態(tài)、環(huán)保的高能活性物質，如過羥基自由基(HOO·)、羥基自由基(HO·)、超氧自由基(O·2-) 以及過氧化氫陰離子(HOO-)等[9-10,14]。這些原位產生的高活性物質通常具有較強的氧化性或/及還原性，可與溶液中染料等物質發(fā)生氧化或還原作用，從而達到去除染料等污染物的目的。同時對環(huán)境無二次污染，具有生態(tài)環(huán)保等優(yōu)勢。然而，與去除溶液中存在的染料不同，對于已經吸附上染纖維且擴散進入纖維內相并固著的染料(尤其是活性染料與纖維以共價鍵結合等情況)，如何在不影響纖維各項性能或影響較小的條件下，采用光催化技術對其進行剝色處理，目前鮮有文獻報道。

本文在前期研究的基礎上，應用UV/H2O體系，研發(fā)了活性染料染色棉織物的浸漬剝色方法及其工藝，以期為紡織品光催化體系剝色方法的建立及應用理論研究奠定基礎。

1 實驗部分

1.1實驗材料及藥品

實驗材料：純棉機織物(140 g/m2)。

實驗藥品：氫氧化鈉(上海試劑總廠)、鹽酸(上?；樆び邢薰? 等均為分析純試劑；活性紅M-3BE 100%染料(C.I.活性紅195)、元明粉、碳酸鈉、皂片等均為市售商品。

1.2實驗儀器及設備

BL-200A電子天平(丹納赫西特傳感工業(yè)控制(天津)有限公司)，PHS-TP酸度計(上海大譜儀器有限公司)， YG026B型電子織物強力機(常州市紡織設備有限公司)，UltraScan PRO 型自動式測色儀(美國Hunter Lab. Ltd.)，Nicolet 5700傅里葉紅外光譜儀(美國)，S-4700型掃描電子顯微鏡(日本日立公司)等。自制光催化剝色裝置的結構示意圖如圖1所示。

注：1—間歇式光催化反應器；2—織物；3—低壓汞燈；4—石英套管；5—電源線；6—增氧裝置。圖1 光催化剝色反應裝置示意圖Fig.1 Schematic diagram of photocatalitic color stripping system

1.3實驗方法

1.3.1棉織物的活性染料染色

稱取300 g棉織物，按染色處方配制染料染液，并根據圖2中染色工藝曲線，在常規(guī)恒溫振蕩染色機中進行染、固色。染色結束后擰干織物上的殘液，隨后進行冷水及皂洗(皂煮工藝為：皂片 2 g/L，溫度85 ℃，時間 15 min，浴比 1∶50)，然后再經熱水、冷水充分洗滌后晾干備用。

圖2 染色工藝曲線Fig.2 Dyeing process curve

染色處方：活性紅M-3BE用量為1%(o.m.f), 元明粉質量濃度為40 g/L, 碳酸鈉質量濃度為10 g/L,浴比為1∶50。

1.3.2UV/H2O體系中棉織物的浸漬剝色實驗

按1∶30的浴比配制剝色水溶液，并調節(jié)其pH值至預定值，然后將此溶液置于圖1所示的間歇式光催化反應器中。將染色棉織物呈平整狀置于石英套管外圍，并浸入反應剝色液中，同時按圖1所示組裝剝色裝置。最后將該裝置放置于暗箱內，經密閉后開始實驗。剝色反應結束后斷開電源，取出織物，并將其用冷水洗滌3次后晾干備用。

1.3.3織物表面色深值測定及剝色率計算

采用自動式測色儀，在D65光源和10°視場條件下測定染色棉織物剝色前后的表面色深值，測3次并取其算術平均值；然后依據下式計算織物的剝色率CR。其數值越高，UV/H2O剝色體系的剝色效率就越顯著。

1.3.4棉織物拉伸斷裂強力測試

棉織物剝色樣品的拉伸斷裂強力測試根據GB/T 3923.1—2013《紡織品 織物拉伸性能 第1部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定(樣條法)》，將織物修邊成尺寸為5 cm×25 cm，在YG026B型電子織物強力儀上進行測試。剝色后織物的強力保留率R為

式中，F(xiàn)1、F2分別為剝色前、后染色織物的拉伸斷裂強力，N。

1.3.5樣品的紅外光譜測試

為分析剝色前后棉纖維大分子鏈化學結構及主要官能團變化，將剝色前后的棉織物樣品制成粉末，采用KBr壓片法在紅外光譜儀上測試，其中各樣品測試條件及用量一致。

1.3.6棉纖維表面形態(tài)觀察

取染色及不同工藝條件下剝色后的棉纖維樣品，噴金后采用掃描電鏡(加速電壓為15 kV)觀察其表面形態(tài)變化。

2 結果與分析

2.1浸漬剝色工藝對棉織物的剝色影響

2.1.1剝色液pH值

在光催化浸漬剝色體系中，剝色溶液的pH值通常會對溶液中具有剝色作用的活性物質產生與存在形式及其種類，以及存在壽命等產生較大影響。此外，剝色液不適宜的酸堿性，也可能會引起棉纖維大分子鏈的斷裂或水解等，從而也會導致剝色處理織物宏觀性能發(fā)生改變。為此，采用浸漬剝色方式，在溶液溫度為20 ℃，剝色時間為30 min的條件下，探討了不同pH值條件下UV/H2O體系對棉織物上固著活性染料M-3BE的光催化浸漬剝色，結果如圖3所示。

圖3 剝色液pH值對棉織物上活性染料M-3BE剝色率及織物強力保留率的影響Fig.3 Influence of pH value on color stripping efficiency and tensile strength retention of reactive dye M-3BE on cotton fabric

從圖3可知：當剝色液pH值在2～6范圍時，棉纖維上固著的活性染料M-3BE可獲得較好的剝色效果，UV/H2O體系的浸漬剝色效率顯著；且在剝色液pH值為6的弱酸性條件時，棉織物上活性染料M-3BE的剝色率可達到73%。但繼續(xù)升高剝色液pH值至12時，其剝色率呈現(xiàn)逐步降低趨勢。同時，圖3還顯示，隨著剝色液pH值從2升高到6時，棉織物的強力保留率有升高趨勢，并在pH值為6時，棉織物的強力保留率可達到93%；但當剝色液pH值超過10以后，棉織物的強力保留率出現(xiàn)顯著下降。

以上實驗結果表明，在無光催化劑或促進劑協(xié)助條件下，采用UV/H2O體系的浸漬剝色方式，也可使棉纖維內相中固著的活性染料分子共軛體系發(fā)生破壞，從而達到降解剝色的目的。這是由于棉纖維為半透明纖維，在一定程度上部分高能紫外光子可能經水分子層后到達纖維表面或甚至穿透表層纖維，并在溶液中溶解氧的協(xié)同作用下，引發(fā)纖維上活性染料M-3BE共軛體系的光催化降解，從而生成小分子或中間體產物[8,15]，最終達到對纖維上染料的剝色效果。同時，通過增氧裝置進入剝色體系的氧分子及溶液中水分子，也可能經紫外光子的持續(xù)作用下在剝色液中或/及纖維上產生極具活性的高能自由基等活性物質，因此，這些具有強氧化性的高活性物質也可在纖維表面或隨水分子擴散進入纖維內相無定形區(qū)，與纖維大分子鏈上固著的染料分子發(fā)生氧化降解作用，并進一步促進了棉纖維上活性染料的催化剝色。

然而，隨著剝色液pH值持續(xù)升高，溶液中OH-濃度增大，這可能會對羥基自由基(HO·)等活性物質的產生及與染料分子的降解反應起到抑制或鈍化作用，或者也可能導致染料分子降解過程中的加氫重排變得困難，因而隨溶液pH值進一步升高，其剝色率不斷降低[16-17]。而在pH值為2的強酸性條件下，大量H+容易導致纖維素纖維上苷鍵的斷裂，因而使棉織物的強力下降，剝色后其強力保留率出現(xiàn)降低。然而剝色液中適量存在的H+也有利于抑制一些非選擇性的高活性物質對纖維素纖維基元環(huán)上的奪氫反應，從而對纖維素大分子鏈段及基元環(huán)具有一定保護作用；因此，隨著剝色液pH值從2升高到6時，剝色棉織物的強力保留率出現(xiàn)升高趨勢[8,15]。通常纖維素纖維大分子鏈上的苷鍵在堿性條件下較為穩(wěn)定，因此，當剝色液pH值在10以下時，剝色棉織物的強力保留率都維持在90%左右。但當剝色液pH值超過10以后，高濃度OH-易對纖維素的紫外光子氧化降解起催化作用，可能導致纖維素大分子鏈段出現(xiàn)β分裂現(xiàn)象，從而使剝色織物強力降低明顯。

綜上所述，為保持棉織物上染色活性染料M-3BE具有良好的剝色效率，并避免過度損傷棉織物宏觀性能，選擇UV/H2O體系中棉織物浸漬剝色液的pH值為6。

2.1.2剝色溫度

在UV/H2O光催化剝色體系中，剝色液溫度是剝色工藝中的重要要素之一。剝色液溫度的高低，可直接影響到光催化體系中各類活性物質等的產生與存在，以及其與染料分子、纖維大分子鏈的作用程度，故最終對棉織物上染料的剝色效率及織物強力等產生直接影響。在剝色液pH值為6，剝色時間為30 min的條件下，探討了UV/H2O體系在不同溫度環(huán)境中對棉織物上活性染料M-3BE的光催化剝色，結果如圖4所示。

圖4 剝色液溫度對棉織物上活性染料M-3BE剝色率及織物強力保留率的影響Fig.4 Influence of temperature on color stripping efficiency and tensile strength retention of reactive dye M-3BE on cotton fabric

從圖4可知，隨著UV/H2O剝色體系溫度從20 ℃升高到80 ℃，棉織物上活性染料M-3BE的剝色率呈持續(xù)降低趨勢，其剝色率從20 ℃的73%下降到80 ℃的61%。這表明升高剝色體系溫度不利于纖維內相中活性染料的降解。在傳統(tǒng)剝色工藝中，通常升高溫度有利于親水性纖維大分子鏈段的運動和吸濕膨化，同時也有利于溶液中高能活性物質的產生及向纖維內部的擴散，并進而提高棉纖維上活性染料的剝色效率。而本文實驗結果正好相反，這表明UV/H2O體系中的剝色機制明顯有別于傳統(tǒng)氧化劑或還原劑剝色機制。這可能是由于UV/H2O體系中溫度越高，產生的各類活性物質的活潑性就越高，但其壽命可能也就越短，在尚未充分進入纖維內相與染料分子反應時，就已失活或直接先與纖維大分子發(fā)生了反應，因此，隨著UV/H2O剝色體系溫度升高，其剝色率出現(xiàn)降低趨勢。

此外，圖4也顯示，隨著UV/H2O剝色體系溫度升高，棉織物的強力保留率也呈現(xiàn)逐步降低趨勢。這可能是由于體系溫度升高，促使棉纖維大分子鏈段運動加劇，同時也增強了紫外光子及其催化產生的活性物質對纖維鏈段的進攻和氧化水解反應，從而導致織物強力損傷增大。

為使棉織物上染色活性染料M-3BE具有較高的剝色率，并保持剝色棉織物具有良好的宏觀性能，故在UV/H2O體系中對棉織物進行浸漬剝色時，其剝色溫度適宜在室溫或低溫條件下進行。

2.1.3剝色時間

在剝色工藝中，剝色時間控制得合理與否不僅直接影響到織物上染料的剝色效果，而且還影響到剝色織物強力等宏觀性能。為此，在剝色液pH值為6，剝色溫度為20 ℃的條件下，探討了UV/H2O體系中浸漬剝色時間對棉織物上活性染料M-3BE的光催化剝色，結果如圖5所示。

圖5 剝色時間對棉織物上活性染料M-3BE剝色率及織物強力保留率的影響Fig.5 Influence of stripping duration on color stripping efficiency and tensile strength retention of reactive dye M-3BE on cotton fabric

從圖5可知：在UV/H2O體系中隨著浸漬剝色時間從10 min延長到40 min，棉織物上活性染料M-3BE的剝色率呈線性提高；進一步延長剝色時間時，其剝色效提高非常緩慢。其中當剝色時間控制在40 min時，棉織物上固著活性染料的剝色率高達88%；而當剝色時間為90 min時，其剝色率可升高至95%，甚至實現(xiàn)完全剝色。這表明，采用UV/H2O體系的浸漬剝色方式，即使在無催化劑存在條件下也可實現(xiàn)對棉織物上活性染料M-3BE的高效剝色處理。然而，從圖5還可看出，隨著剝色時間延長，剝色棉織物的強力呈下降趨勢，尤其當剝色時間超過40 min時，強力降低更為明顯。當剝色時間為40 min時，剝色棉織物強力損失近10%；但當剝色時間為90 min時，其強力損失近30%。

由于在剝色初期，UV/H2O體系中的各類高活性物質主要對纖維上染料分子產生氧化降解作用，因而其剝色率不斷提高。但這些高能活性物質中很多也具有非選擇反應特性，同時具有對纖維大分子鏈段本身進行氧化的能力，因而導致剝色棉織物的強力保留率不斷下降。特別是在剝色40 min后，棉纖維上大部分染料分子因氧化降解，其含量非常低，此時紫外光子及其產生的活性物質，大部分直接作用于纖維本身，使織物的強力損傷加大，致使其強力保留率降低更為明顯。

為使棉織物上活性染料M-3BE具有足夠的剝色效果，同時也使剝色織物保留較高的強力，在UV/H2O體系中采用浸漬剝色的處理時間選擇40 min，也可根據實際需求進行調整。

2.2剝色纖維的大分子鏈段及官能團變化

由于在UV/H2O體系中產生的部分活性物質具有非選擇性，其在對纖維上活性染料M-3BE進行催化剝色的同時，也可能對纖維大分子及其官能團產生氧化或降解作用，從而影響到纖維強力等宏觀性能，因此，為進一步闡明UV/H2O體系中活性物質的相關作用，在剝色液pH值為6、剝色溫度為20 ℃的條件下采用不同時間剝色處理棉纖維，利用KBr壓片法對處理后棉纖維進行紅外光譜測試分析，結果如圖6所示。

注：1—染色棉纖維；2—UV/H2O剝色30 min；3—UV/H2O剝色60 min；4—UV/H2O剝色90 min。圖6 UV/H2O體系中不同時間剝色棉纖維的紅外光譜圖Fig.6 FT-IR spectra of cotton fiber stripped for various durations in UV/H2O system

由圖6可知：與活性染料M-3BE染色棉纖維相比，經UV/H2O體系剝色后，尤其是隨著剝色時間的延長，其紅外光譜出現(xiàn)了明顯變化。其中3 340 cm-1處為天然棉纖維中(纖維素Ⅰ)羥基(O—H)的伸縮振動峰；而經UV/H2O體系的不同時間剝色后，羥基(O—H)的伸縮振動峰逐步移向高波數，且在高波數方向3 410 cm-1處出現(xiàn)1個越來越明顯的肩峰(如UV/H2O剝色90 min)。這可能是由于在光剝色反應初期，UV/H2O體系的大部分活性物質主要與染料分子共軛體系發(fā)生作用，對纖維影響較小。但隨著剝色時間延長，剝色率越來越高，纖維上殘留的染料分子越來越少，因而更多的光生活性物質轉而對纖維鏈段及羥基官能團發(fā)生氧化反應，尤其是對C6上伯羥基(見圖7)，從而使其羥基含量降低，纖維大分子鏈間氫鍵締合作用減少，導致其波數向高波數方向發(fā)生偏移。

圖7 棉的纖維素纖維大分子鏈段Fig.7 Unit of cellulose chain of cotton

同時，圖6中1 630 cm-1處吸收峰通常是由纖維素纖維中半縮醛結構所引起；在染色棉纖維上該峰強度相對較低，但經UV/H2O體系剝色后，尤其是剝色時間從30 min延長到90 min，該峰強度發(fā)生了明顯增強，且向高波數方向偏移，其波數偏移至1 641 cm-1處。這可能是由于圖7中葡萄糖單元大分子鏈上C6—OH、C2—OH、C3—OH及C1—O5—被

此外，圖6中2 900、2 850 cm-1處為纖維素纖維中C—H的特征伸縮振動峰，且其伸縮振動峰往往發(fā)生重疊。纖維剝色前后其峰位幾乎無變化，表明UV/H2O體系剝色處理對—CH3、—CH2—官能團不產生影響。

可見，在UV/H2O體系中光生活性物質在對棉纖維上固著活性染料M-3BE進行催化降解的同時，也可對纖維上O—H、C1—O5—等官能團發(fā)生氧化作用，并引起纖維結構和性能的變化，尤其當剝色時間較長時更為明顯。

2.3剝色棉纖維的表面形態(tài)

由上述研究可知，UV/H2O體系中光生活性物質在對纖維上的染料進行催化降解的同時，也會對棉纖維大分子發(fā)生氧化作用，從而會影響到纖維的表面形態(tài)。為進一步探討UV/H2O體系中活性物質對纖維上染料及纖維本身的相關作用，采用掃描電鏡對在剝色液pH值為6、剝色溫度為20 ℃的條件下經不同時間剝色處理的棉纖維進行分析和觀察，結果如圖8所示。

圖8 UV/H2O體系中不同時間浸漬剝色棉纖維的SEM照片(×2 000)Fig.8 SEM images of colored cotton fibers (a) and photocatalytically stripped cotton fibers in UV/H2O system for 30 min (b), 60 min (c) and 90 min (d) (×2 000)

從圖8可知，經活性染料M-3BE染色后的棉纖維與不同時間浸漬剝色處理后相比，其表面形態(tài)特征發(fā)生了顯著變化。圖8(a)表明，經活性染料染色、固色并經充分染后處理的棉纖維，其表面光滑、完整，無或少有其他雜質黏附，且天然棉纖維特有的天然轉曲及紋路清晰可見。而圖8(b)顯示，經UV/H2O體系浸漬剝色30 min處理后，纖維表面出現(xiàn)少量附著物，且纖維表層的天然紋路也變得較為模糊。這是由于在UV/H2O體系中進行浸漬剝色時，紫外光子及其光生活性物質對棉纖維的剝色，首先從纖維表層的進攻開始，從而引起棉纖維表層大分子鏈段、基原纖、微原纖、原纖、巨原纖等部分受損后所致。同時由于剝色處理時間較短(30 min)，故其表面只有部分輕微的損傷，這也與實驗中其強力降低較少相印證。然而，圖8(c)顯示，隨著浸漬剝色時間延長到60 min，纖維表面的黏附物增多，且棉纖維表面的初生層網狀原纖結構呈現(xiàn)層狀剝離現(xiàn)象。由此可見，隨著UV/H2O體系中浸漬剝色時間延長，纖維上染料剝色率在大大提高的同時，纖維本身尤其是纖維表層的氧化降解也在加劇。特別是從圖8(d)中可見，當剝色時間延長至90 min時，棉纖維表層受損更為嚴重，可明顯觀察到纖維開裂、浸蝕等破損現(xiàn)象，而且明顯損傷到了棉纖維的次生層，致使其呈細絲狀的巨原纖束出現(xiàn)剝離和外露。這也與其纖維強力保留率顯著降低相吻合。

綜上所述，UV/H2O體系中的紫外光子及其光生活性物質，在對棉纖維上固著活性染料進行催化剝色的同時，也會對棉纖維大分子鏈段及其結構發(fā)生從外到內逐層氧化降解作用，從而對纖維的表面形態(tài)特征產生顯著影響。

3 結 論

1)采用在UV/H2O體系中浸漬剝色的方法可有效實現(xiàn)對棉織物上固著活性染料的光化學剝色，其剝色效率高，且無需光催化劑協(xié)同。

2)剝色液pH值、剝色溫度和時間對剝色效率和織物強力影響顯著。在本文實驗條件下推薦的剝色工藝為：UV/H2O體系中浸漬剝色液pH值等于6，剝色溫度20 ℃，剝色處理時間40 min。在該條件下的活性染色棉織物(1%(o.w.f)活性染料M-3BE)剝色率可達88%，強力保留率可達93%。

3)在UV/H2O體系中部分光生活性物質具有非選擇性，在對棉纖維上活性染料M-3BE進行剝色降解的同時，也對纖維上—OH、C1—O5—等官能團發(fā)生氧化作用，并引起纖維結構和性能的改變，特別是隨著浸漬剝色時間延長更為明顯。

4)在UV/H2O體系中進行浸漬剝色時，紫外光子及其光生活性物質對棉纖維的剝色，首先從纖維的表層進攻開始；同時也對棉纖維大分子鏈段及其結構發(fā)生從外到內的逐層氧化降解，長時間的UV/H2O浸漬剝色會對纖維的表面形態(tài)特征及結構產生顯著影響。

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PhotocatalyticcolorstrippingofcottonfabricdyedwithreactivedyebyemployingUV/H2Osysterm

XIE Changfeng1, LIU Bo1, SUN Jianping2, TANG Rencheng1, LONG Jiajie1

(1.CollegeofTextileandClothingEngineering，SoochowUniversity，Suzhou,Jiangsu215021,China； 2.TheAnalysisandTestingCenter,SoochowUniversity,Suzhou,Jiangsu215123,China)

A novel method for color stripping of cotton fabric dyed with reactive dye was developed by employing photocatalysis technology and a dipping manner in water system, named as the UV/H2O system, in order to resolve the problems about the high consumptions of chemicals and energy, as well as serious environmental pollution during conventional color stripping in textile industry. The color stripping parameters such as solution pH value, temperature, stripping duration, and their influences on the color stripping efficiency, tensile strength of cotton fabric were investigated. Moreover, the influences of stripping processes on the structure and morphology of cotton fibers were also investigated by infrared spectroscope and scanning electron microscope analysis. The results demonstrate that an excellent color stripping efficiency is achieved by utilizing photocatalytic color stripping method with a dipping manner in UV/H2O system. Moreover, a color stripping efficiency as high as 88% for cotton fabric dyed with reactive dye M-3BE (1% (o.m.f)) along with a remained tensile strength about 93% is achieved under optimized conditions of solution with pH of 6 at 20 ℃ and a duration of 40 min. In comparison with colored sample, less influence on the chemical and morphology structures is observed by employing a relative short photocatalytic color stripping duration with the dipping manner in the UV/H2O system.

photocatalytic color stripping; reactive dye; cotton fabric; color stripping efficiency; UV/H2O system

TS 193.73

：A

2017-01-03

：2017-06-15

蘇州市應用基礎研究計劃(工業(yè))項目(SYG201415)

解昌峰(1983—)，男，碩士。主要研究方向為紡織品的光催化加工等新型環(huán)保染整技術。龍家杰，通信作者，E-mail:longjiajie@suda.edu.cn。

10.13475/j.fzxb.20170100308