鐘少鋒
(浙江工業(yè)職業(yè)技術學院鑒湖分院,浙江紹興 312000)
厚重純棉坯布含有果膠、蠟質、色素、灰分、木質素等纖維素共生物,以及在織物制造過程中上漿處理后的漿料,這些物質對含棉織物的外觀、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構,夾雜在纖維芯層雜質比較難以去除。傳統(tǒng)的前處理方法一般都是使用多步法工藝,即先對棉織物進行退漿,然后再精練處理,最后再對織物進行漂白,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。在當前節(jié)能減排、綠色環(huán)保大時代背景下,企業(yè)都面臨轉型升級,實行低能耗、低排放的新工藝、新方法成為大勢所趨[5-6]。
本文提出利用短流程前處理工藝對純棉厚重織物進行處理,利用復合生物酶、雙氧水軋液冷堆法對純棉厚重織物同時進行退漿、精練、漂白,然后再用雙氧水輕漂,采用正交試驗方法對軋酶冷堆-輕漂工藝進行篩選,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(溫州方圓儀器有限公司),YG-026A電子織物強力測試儀(溫州方圓儀器有限公司),毛效試驗儀(溫州大榮紡織儀器有限公司)。
工藝流程:厚重純棉坯布→復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%,堆置時間8~24h,堆置溫度25~40℃。
輕漂工藝配方:H2O24~20 g/L,輕漂時間2~10min,螯合劑IDS3.5 g/L,pH值10.5。
實驗過程中,從前處理前后純棉厚重織物CIE白度、強力、毛效三個方面來確定最優(yōu)工藝方案。采用正交試驗,將軋酶冷堆工藝中的生物酶用量、雙氧水用量、堆置時間、堆置溫度以及輕漂工藝中雙氧水用量和輕漂時間作為因子,每個因子設計五個水平,如表1所示。分別測定前處理后織物的CIE白度、毛效和強力,來分析CIE白度、毛效和強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驗設計
表2為軋液冷堆-輕漂前處理工藝正交試驗條件及結果。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,對織物的強力會逐步下降,但是織物毛效和白度會增強。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,為了保持織物強力以及考慮到生產成本,生物酶和雙氧水用量不可太高。從表中還可以看出,隨著堆置時間延長和堆置溫度的升高,織物毛效會逐步增加,并且達到同等前處理效果,生物酶和雙氧水用量可以適當減少。但堆置時間延長,浪費工時,降低了生產效率;升高溫度,會增加能耗。因而,堆置時間不能太長,堆置溫度也不能太高。隨著輕漂時間的延長,織物白度會逐步增加,增加到一定的值后便不再增加,但是強力會逐步下降。
為了得到最優(yōu)化的厚重棉織物軋酶冷堆前處理條件,分別對每個因子相同的水平對應的織物毛效、強力以及白度值進行加和,見表3。從表3中,可以看出每個因素對織物毛效、強力和白度的影響,即這些因子對織物毛效的影響為:對于織物毛效,這些因子的影響為A>D>C>B>F>E;對于織物強力,這些因子的影響為:A>D>C>B>E>F;對于織物白度,這些因子的影響為:B>C>E>A>F>D。
表2 正交實驗設計表及結果
對因子與指標之間進行作圖分析比較,得出使厚重棉織物毛效、白度和強力值最優(yōu)化的工藝條件為A4B4C4D4E4F4。采用復合生物酶用量為8g/L,雙氧水用量為16g/L,堆置溫度為35℃,堆置時間為20h,輕漂工藝中雙氧水用量為8g/L,輕漂時間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,全棉厚重織物各項性能指標達到最優(yōu)化,獲得較好的前處理效果。
表3 正交實驗結果分析
本文利用復合酶以及雙氧水同時對純棉厚重織物進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題。采用六因子五水平正交試驗對軋酶冷堆-輕漂工藝進行篩選,對前處理后純棉厚重織物的毛效、強力以及白度進行分析測試,優(yōu)選出了最佳工藝條件。結果表明,純棉厚重織物短流程前處理新工藝的最佳配方及處理條件為:軋酶冷堆工藝中,復合酶用量8g/L,雙氧水用量16g/L,冷堆溫度35℃,冷堆時間20h;輕漂工藝中,雙氧水用量8g/L,輕漂時間6min。而且采用此種前處理工藝可以實現(xiàn)織物較好的白度、毛效、拉伸強力等。
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,降低生產成本,對于實現(xiàn)印染產業(yè)的轉型升級、提高企業(yè)效益具有很大的現(xiàn)實意義,具有很好的實用前景。
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