李志剛,高麗賢,戴 鴿
(1.浙江工業(yè)職業(yè)技術學院,浙江紹興 312000;2.寧波申洲針織有限公司,浙江寧波 315000)
隨著生活水平的提高,人們開始追求時尚生活,穿著由高檔原料制成的時尚服飾。山羊絨被譽為“纖維鉆石”“軟黃金”,是珍稀特種動物纖維,其產品具有手感柔軟、滑糯,風格典雅、高貴[1],保暖性好、吸濕性強等優(yōu)點,是人們追求高檔服裝的理想佳品[2]。羊絨纖維對酸、堿、熱以及氧化劑和還原劑等比細羊毛更敏感,即使在較溫和的條件下處理,纖維損傷也非常明顯。目前,針對漂白色或鮮艷淺色羊絨,企業(yè)主要采用雙氧水進行漂白,若漂白工藝參數控制不當,將造成羊絨纖維強力嚴重損失,并且影響后續(xù)紡紗的制成率及成品質量。
雙氧水漂白活化劑主要分4 類:烷酰基類、酰胺基類、N ?;簝弱0奉惡脱醯s萘類。壬酰氧基苯磺酸鈉(NOBS)是烷?;惖拇砥贩N[3],作為過酸,在雙氧水漂白過程中起著傳遞有效氧的特殊作用。H2O2/NOBS 活化體系可以在一定條件下產生漂白能力較強而活化能力較弱的過氧酸,在低溫條件下處理織物可獲得良好的漂白效果。[4]
目前,毛紡企業(yè)應用該體系進行漂白尚未見報道,本實驗主要探討H2O2/NOBS 活化體系對山羊絨纖維低溫漂白的可行性。
材料:山羊絨(寧夏白絨,細度15.4 μm);氧漂穩(wěn)定劑DM-1408(工業(yè)品,廣東德美精細化工股份有限公司),35%H2O2(分析純,上海金鹿化工有限公司),NOBS(浙江金科化工股份有限公司),氫氧化鈉(分析純,國藥集團化學試劑有限公司)。
儀器:AD-12 型振蕩式常溫試樣機(鶴山精湛染整設備有限公司),YG001E 型單纖維強力儀(溫州方圓儀器有限公司),8SPKG-1 型電光天平(沈陽天平儀器有限公司),DS-820 型分光測色儀(寧波科誠儀器有限公司)。
配制漂白溶液(H2O2、NOBS、NaOH 適量,DM-1408 2 g/L,浴比1∶50)→投入羊絨纖維→室溫攪拌→出鍋水洗→測試。
CIE 白度:采用分光測色儀測試。
斷裂強力:采用單纖維強力儀測試,預加張力為(1.0±0.1)cN/tex,溫度為(20±2)℃,相對濕度為(65±2)%,拉伸速度為40 mm/min[5]。
2.1.1 雙氧水用量
雙氧水用量對漂白效果的影響見圖1。
圖1 雙氧水用量對漂白效果的影響
由圖1可以看出,隨著H2O2用量的增加,NOBS 與H2O2的反應速率提高,產生的有效漂白成分過壬酸增加,羊絨纖維的漂白效果顯著提高;但由于漂白溶液中NOBS 的量一定,H2O2超過12 g/L 后,白度提高只能依賴H2O2自身的有效分解,羊絨纖維白度提高緩慢。而羊絨的單纖維斷裂強力隨著H2O2用量的增加呈下降趨勢,雙氧水用量超過10 g/L 后,不再與NOBS 發(fā)生反應,斷裂強力開始快速下降。綜合考慮白度與斷裂強力,H2O2的合理用量為10 g/L。
2.1.2 NOBS用量
由圖2 可知,隨著NOBS 用量的增加,羊絨纖維的白度顯著提高;當用量超過2.5 g/L 后,白度提高趨于緩慢。NOBS 用量增加有利于生成過壬酸,但用量過高,過多的NOBS 還能與過壬酸發(fā)生反應,生成沒有氧化能力的過氧二壬酸,導致漂白的有效成分過壬酸減少,促漂效果降低。此外,NOBS 用量過大時,漂白溶液中生成過多的過壬酸,易進一步生成酸性很強的對羥基苯磺酸中和部分NaOH,致使漂白溶液pH 下降而達不到漂白所需的堿性條件,影響羊絨纖維的白度。斷裂強力在開始階段下降緩慢,當NOBS用量超過2.0 g/L 后下降明顯。綜合考慮白度與斷裂強力,NOBS用量選擇2.0 g/L。
圖2 NOBS 用量對漂白效果的影響
2.1.3 pH
pH 對漂白效果的影響見圖3。
圖3 pH 對漂白效果的影響
漂白溶液pH 增大有利于H2O2分解生成HOO-,并有利于NOBS 與HOO-反應生成過壬酸,從而提高羊絨纖維的漂白效果。由圖3 可以看出,當pH 達到10時,白度基本達到最大值;當繼續(xù)增大漂白溶液pH時,一部分NOBS 在堿性條件下水解,失去活化能力,促漂作用削弱,故羊絨纖維的白度略下降。當pH 小于10 時,羊絨纖維的斷裂強力呈緩慢下降態(tài)勢,pH超過10 后,羊絨纖維作為蛋白質纖維對堿敏感,受到堿液作用損傷加重,單纖維斷裂強力明顯下降。綜合考慮,pH 選擇10。
2.1.4 漂白時間
由圖4 可知,隨著漂白時間的延長,纖維白度增大,100 min 后,白度不再明顯提高。這是因為漂白溶液中的NOBS 經過一定時間已充分反應,有效成分基本被消耗,繼續(xù)延長漂白時間也不再有明顯的促漂效果。隨著漂白時間的延長,斷裂強力先緩慢下降,漂白時間達到80 min 后進入平穩(wěn)下降區(qū)域。從生產效率角度考慮,漂白時間選擇80 min。
H2O2/NOBS 低溫漂白優(yōu)化工藝:H2O210 g/L,pH為10,NOBS 2.0 g/L,氧漂穩(wěn)定劑2 g/L,時間80 min,室溫;傳統(tǒng)雙氧水漂白工藝:H2O210 mL/L,氧漂穩(wěn)定劑3 g/L,pH 為10,溫度50 ℃,時間60 min。由表1 可知,與傳統(tǒng)雙氧水漂白工藝相比,H2O2/NOBS 活化體系低溫漂白的山羊絨單纖維斷裂強力損失明顯減小,雖然白度略低,但是也能達到77以上。
表1 不同工藝漂白羊絨纖維的白度與斷裂強力
(1)羊絨可以采用H2O2/NOBS 活化體系進行低溫漂白,優(yōu)化工藝為:H2O210 g/L,用NaOH 調節(jié)pH 10,NOBS 2.0 g/L,氧漂穩(wěn)定劑2 g/L,室溫,時間80 min。
(2)與傳統(tǒng)雙氧水漂白工藝相比較,H2O2/NOBS低溫漂白工藝的白度雖略有降低,但相差不大,仍大于77;單纖維斷裂強力損傷明顯降低,有利于提高紡紗制成率。