安 剛,高建峰
(1.河南工程學院 材料與化學工程學院,河南 鄭州 450007;2.鄭州市豫星紡織印染實業(yè)有限公司,河南 鄭州 450066;)
傳統(tǒng)的棉機織物前處理包括退漿、煮練、漂白等工序,這些工藝的流程長,占用設備多,耗水量大,能耗大,廢水量大且污染嚴重。目前印染企業(yè)多采用退、煮、漂一步法前處理工藝,雖然工序縮短,能耗降低,廢水的排放量大大減少[2-6],但常壓汽蒸時間較長,助劑用量較高,不能滿足小批量、多品種和快交貨的紡織品市場的發(fā)展趨勢。本實驗采用的精練劑881是集精煉劑、螯合分散劑、堿劑等于一體的復配產(chǎn)品,具有乳化、潤濕、滲透和凈棉等多種功效[7-8]。高效前處理助劑881對純棉平紋織物采用一浴浸漬法高溫高壓處理,不僅操作方法簡單,生產(chǎn)效率高,助劑用量小、毛效及白度較高,對棉纖維基本無損傷,是一種清潔高效的棉紡織品前處理工藝。
材料 32×32 139×75 61.5″純棉平紋織物(鄭州豫星紡織印染實業(yè)有限公司)。
藥品 精練劑881(鄭州豫星紡織印染實業(yè)有限公司提供);30%雙氧水(化學純,無錫市富友化工有限公司);硅酸鈉(化學純,淄博新科化工有限公司)。
LA2002-A紅外線高溫高壓染色機(廈門瑞比精密機械有限公司);PN-48B白度測定儀(杭州品享科技有限公司);YG065H型電子織物強力儀(萊州市電子儀器有限公司);YG871毛效測定儀(上海精密儀器儀表有限公司)。
1.3.1 高溫高壓一浴浸漬法前處理液處方和工藝條件
精煉劑881,20g/L;
30%雙氧水,10g/L;
硅酸鈉,12g/L;
浴比,1∶30;
溫度,115℃;
時間,5min。
1.3.2 高溫高壓一浴浸漬法前處理工藝
浸漬處理液→紅外線高溫高壓染色機保溫處理(115℃,5min)→90℃以上熱水洗→冷水洗。
1.3.3 測試方法
白度 采用GB/T8424-2-2001《紡織品色牢度試驗 相對白度的儀器評定方法》測定。
毛效 采用FZ/T01071-2008《紡織品毛細效應測試方法》測定。
斷裂強力 采用GB/T3923-1997《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條樣法》測定。
根據(jù)處方1.3.1稱取精練劑881 5-25g/L加入12g/L穩(wěn)定劑Na2SiO3、10mL/L30%H2O2,配制前處理工作液,按工藝1.3.2于115℃條件下保溫浸漬處理5min,并進行試驗,按1.3.3測試方法測試棉平紋織物的白度、毛效及強力,如表1所示。
表1測試數(shù)據(jù)可知,精練劑881用量小于25g/L時,織物的白度和毛效隨精練劑用量的增加而增加,且棉織物的斷裂強力也隨之增加。這是因為隨著精煉劑881用量的增加,處理液的堿性增加,棉織物發(fā)生堿縮而造成的。當精練劑881用量為20g/L時,棉平紋織物的白度為86.1,毛效為12.3cm/30min,強力增加至523N,但當精練劑881用量為25g/L時,棉織物的白度、毛效和強力變化不大,精練劑881用量在本工藝中確定為20g/L。
表1 精練劑881用量對測試結果的影響
稱取20g/L精練劑881加入12g/L穩(wěn)定劑Na2SiO3和5~20mL/30%的H2O2,,按處方1.3.1配制成工作液,采用工藝1.3.2在115℃條件下保溫浸漬處理5min,進行試驗,按1.3.3測試方法測試織物的白度、毛效及強力,如表2所示。
由表2的測試結果可知,當雙氧水的用量的增加,織物白度也隨之增加,但毛效增加的不多,強力下降,但下降不多。而當雙氧水用量為10mL/L時,織物的白度為85.8,再增加雙氧水的用量,白度增加的不大??梢源_定30%的雙氧水用量為10mL/L。
表2 雙氧水的用量對測試結果的影響
前處理液中加入精練劑881 20g/L、12g/L穩(wěn)定劑Na2SiO3和10mL/L30%H2O2,按處方1.3.1配制工作液,按工藝1.3.2在115℃條件下保溫處理1-10min,進行試驗,按1.3.3測試方法測試織物的白度、毛效及強力,如表3所示。
表3 保溫時間對測試結果的影響
由表3的測試結果可知:當前處理作用時間為5min以內時,處理后織物的白度和毛效隨作用時間的增加而迅速增加,而強力則變化不大。當作用時間超過5min后,棉織物的白度無明顯變化,而處理后織物的毛效和強力增加,但增加不多,因而,確定本工藝的保溫處理時間為5min。
取20g/L精練劑881、加入12g/L穩(wěn)定劑Na2SiO3和100mL/30%的H2O2,按處方1.3.1配制成工作液,按工藝1.3.2在100~1255℃條件下作用5min,進行試驗,按1.3.3測試方法測試織物的白度、毛效及強力,見表4。
表4 處理液溫度對測試結果的影響
由表4可知,隨著浸漬處理液的增加,棉織物的白度和毛效隨之增加,當處理溫度達到115℃時,棉織物的白度為85.8,毛效為12.3,斷裂強力為523N,但處理溫度達到115℃后,在增加處理溫度,棉織物的毛效增加而白度增加不明顯,但強力隨之下降,綜合考慮,確定浸漬處理液溫度為115℃。
前處理液中加入精練劑881 20g/L、2-15g/L穩(wěn)定劑Na2SiO3和10mL/L30%H2O2,按工藝1.3.2于115℃條件下作用5min,進行試驗,按1.3.3測試方法測試織物的白度、毛效及強力,如表5所示。
由表5中測試結果可知,雙氧水穩(wěn)定劑硅酸鈉的用量對該工藝處理效果的影響較大。當硅酸鈉的用量在2~12g/L時,織物的白度隨硅酸鈉用量的增加而顯著增加。當硅酸鈉用量為12g/L時,棉織物的白度為85.8,織物的斷裂強力為523N,再增加硅酸鈉的用量,織物的白度和強力增加不多,而物的手感變得較粗糙。綜合考慮,確定穩(wěn)定劑硅酸鈉的用量為12g/L。
表5 硅酸鈉用量對 測試結果的影響
(1)純棉平紋機織物采用精練劑881進行一浴浸漬法高溫高壓前處理工藝的處方為:精練劑881為20g/L,30%雙氧水可取10mL/L,穩(wěn)定劑硅酸鈉的用量為12g/L,該工藝條件為115℃條件下浸漬保溫作用5min。
(2)采用精煉劑881一浴浸漬法高溫高壓處理棉平紋織物,與傳統(tǒng)的常規(guī)前處理工藝相比,對棉纖維損傷小,處理后棉織物的白度為85.8,毛效為12.3cm/30min,斷裂強力為523N,均優(yōu)于常規(guī)前處理工藝,是一種清潔高效的短流程前處理工藝。