鐘少鋒
(浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院鑒湖分院,浙江紹興 312000)
厚重純棉坯布含有果膠、蠟質(zhì)、色素、灰分、木質(zhì)素等纖維素共生物,以及在織物制造過(guò)程中上漿處理后的漿料,這些物質(zhì)對(duì)含棉織物的外觀、后續(xù)染色整理工藝等性能都有不良影響。因此,純棉厚重織物在染整加工之前要進(jìn)行退漿、精練、漂白等前處理[1-2]。
由于純棉厚重棉織物特殊的組織結(jié)構(gòu),夾雜在纖維芯層雜質(zhì)比較難以去除。傳統(tǒng)的前處理方法一般都是使用多步法工藝,即先對(duì)棉織物進(jìn)行退漿,然后再精練處理,最后再對(duì)織物進(jìn)行漂白,或者是先退漿、精練最后漂白[3-4]。這些工藝步驟多,污水排放量大,能耗高,成本高,大大降低了印染企業(yè)的效益。在當(dāng)前節(jié)能減排、綠色環(huán)保大時(shí)代背景下,企業(yè)都面臨轉(zhuǎn)型升級(jí),實(shí)行低能耗、低排放的新工藝、新方法成為大勢(shì)所趨[5-6]。
本文提出利用短流程前處理工藝對(duì)純棉厚重織物進(jìn)行處理,利用復(fù)合生物酶、雙氧水軋液冷堆法對(duì)純棉厚重織物同時(shí)進(jìn)行退漿、精練、漂白,然后再用雙氧水輕漂,采用正交試驗(yàn)方法對(duì)軋酶冷堆-輕漂工藝進(jìn)行篩選,優(yōu)選出最佳工藝條件。
材料:厚重純棉織物(斜紋坯布,密度77×69,布重345g/m2),復(fù)合酶301L(諾維信有限公司),NOBS(山東優(yōu)索化工有限公司),JFC(寧波潤(rùn)禾紡織助劑有限公司配套助劑),螯合分散劑IDS(河北協(xié)同環(huán)??萍脊煞萦邢薰荆?。
儀器:WSB-3A智能式數(shù)字白度計(jì)(溫州方圓儀器有限公司),YG-026A電子織物強(qiáng)力測(cè)試儀(溫州方圓儀器有限公司),毛效試驗(yàn)儀(溫州大榮紡織儀器有限公司)。
工藝流程:厚重純棉坯布→復(fù)合酶處理液二浸二軋→堆置(用塑料膜包好,25~40℃,8~24h)→取出熱水洗→輕漂→冷水洗→烘干。
軋酶冷堆工藝配方:生物酶301 2~10g/L,滲透劑5g/L,H2O24~20g/L,螯合劑IDS 3.5g/L,pH值9,軋余率100%,堆置時(shí)間8~24h,堆置溫度25~40℃。
輕漂工藝配方:H2O24~20 g/L,輕漂時(shí)間2~10min,螯合劑IDS3.5 g/L,pH值10.5。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,從前處理前后純棉厚重織物CIE白度、強(qiáng)力、毛效三個(gè)方面來(lái)確定最優(yōu)工藝方案。采用正交試驗(yàn),將軋酶冷堆工藝中的生物酶用量、雙氧水用量、堆置時(shí)間、堆置溫度以及輕漂工藝中雙氧水用量和輕漂時(shí)間作為因子,每個(gè)因子設(shè)計(jì)五個(gè)水平,如表1所示。分別測(cè)定前處理后織物的CIE白度、毛效和強(qiáng)力,來(lái)分析CIE白度、毛效和強(qiáng)力隨著因子和水平的變化規(guī)律,以獲取最佳前處理工藝。
表1 六因子五水平正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
表2為軋液冷堆-輕漂前處理工藝正交試驗(yàn)條件及結(jié)果。從表中可以看出,隨著軋酶冷堆工藝中的生物酶和雙氧水用量增加,對(duì)織物的強(qiáng)力會(huì)逐步下降,但是織物毛效和白度會(huì)增強(qiáng)。生物酶和雙氧水用量增加到一定值,織物毛效和白度便不再增加,保持穩(wěn)定值。因而,為了保持織物強(qiáng)力以及考慮到生產(chǎn)成本,生物酶和雙氧水用量不可太高。從表中還可以看出,隨著堆置時(shí)間延長(zhǎng)和堆置溫度的升高,織物毛效會(huì)逐步增加,并且達(dá)到同等前處理效果,生物酶和雙氧水用量可以適當(dāng)減少。但堆置時(shí)間延長(zhǎng),浪費(fèi)工時(shí),降低了生產(chǎn)效率;升高溫度,會(huì)增加能耗。因而,堆置時(shí)間不能太長(zhǎng),堆置溫度也不能太高。隨著輕漂時(shí)間的延長(zhǎng),織物白度會(huì)逐步增加,增加到一定的值后便不再增加,但是強(qiáng)力會(huì)逐步下降。
為了得到最優(yōu)化的厚重棉織物軋酶冷堆前處理?xiàng)l件,分別對(duì)每個(gè)因子相同的水平對(duì)應(yīng)的織物毛效、強(qiáng)力以及白度值進(jìn)行加和,見(jiàn)表3。從表3中,可以看出每個(gè)因素對(duì)織物毛效、強(qiáng)力和白度的影響,即這些因子對(duì)織物毛效的影響為:對(duì)于織物毛效,這些因子的影響為A>D>C>B>F>E;對(duì)于織物強(qiáng)力,這些因子的影響為:A>D>C>B>E>F;對(duì)于織物白度,這些因子的影響為:B>C>E>A>F>D。
表2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表及結(jié)果
對(duì)因子與指標(biāo)之間進(jìn)行作圖分析比較,得出使厚重棉織物毛效、白度和強(qiáng)力值最優(yōu)化的工藝條件為A4B4C4D4E4F4。采用復(fù)合生物酶用量為8g/L,雙氧水用量為16g/L,堆置溫度為35℃,堆置時(shí)間為20h,輕漂工藝中雙氧水用量為8g/L,輕漂時(shí)間6min,得出經(jīng)前處理后純棉厚重織物的白度為78.2,毛效為11.35 cm,織物強(qiáng)力為658cN。綜合考慮,在該前處理工藝條件下,全棉厚重織物各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)化,獲得較好的前處理效果。
表3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
本文利用復(fù)合酶以及雙氧水同時(shí)對(duì)純棉厚重織物進(jìn)行軋酶冷堆練漂處理,使織物表面的漿料、果膠、棉籽殼等雜質(zhì)得到比較好的乳化降解,最后利用雙氧水輕漂解決前面步驟里面織物白度不夠好的問(wèn)題。采用六因子五水平正交試驗(yàn)對(duì)軋酶冷堆-輕漂工藝進(jìn)行篩選,對(duì)前處理后純棉厚重織物的毛效、強(qiáng)力以及白度進(jìn)行分析測(cè)試,優(yōu)選出了最佳工藝條件。結(jié)果表明,純棉厚重織物短流程前處理新工藝的最佳配方及處理?xiàng)l件為:軋酶冷堆工藝中,復(fù)合酶用量8g/L,雙氧水用量16g/L,冷堆溫度35℃,冷堆時(shí)間20h;輕漂工藝中,雙氧水用量8g/L,輕漂時(shí)間6min。而且采用此種前處理工藝可以實(shí)現(xiàn)織物較好的白度、毛效、拉伸強(qiáng)力等。
本文采用短流程前處理工藝,將純棉厚重棉織物前處理中退漿、精練、漂白工藝實(shí)現(xiàn)一步法冷軋堆處理,大大節(jié)省了工藝步驟,降低了污水排放量,節(jié)約了能耗,降低生產(chǎn)成本,對(duì)于實(shí)現(xiàn)印染產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)、提高企業(yè)效益具有很大的現(xiàn)實(shí)意義,具有很好的實(shí)用前景。
[1]杜麗娜.純棉厚重機(jī)織物低溫節(jié)能前處理助劑及相關(guān)工藝研究[D].上海:東華大學(xué),2013.
[2]吳建華.棉及滌棉混紡織物高效短流程前處理工藝[J].紡織導(dǎo)報(bào),2016(4):36-40.
[3]安剛,孟春麗,鄭立斌.純棉厚重織物的一浴法前處理工藝[J].印染,2013(23):18-20.
[4]徐谷倉(cāng).對(duì)純棉織物(特別是厚重緊密織物)采用低溫低堿活化及復(fù)合酶練漂前處理新工藝的看法和建議[J].紡織科技進(jìn)展,2014(1):8-14.
[5]向中林,韓雪梅,劉增祥,許長(zhǎng)海,棉織物低溫酶氧一浴前處理工藝[J].紡織學(xué)報(bào),2017,38(5):80-85.
[6]任花,劉建勇.生物酶在棉織物前處理中的應(yīng)用研究[J].天津科技,2016,43(1):17-20.