Softwarm發熱纖維針織面料的漂白工藝

界璐，孟家光，劉嫻

(西安工程大學紡織與材料學院，陜西西安710048)

Softwarm發熱纖維針織面料的漂白工藝

界璐，孟家光，劉嫻

(西安工程大學紡織與材料學院，陜西西安710048)

為了提高Softwarm發熱纖維針織面料的白度和鮮艷度，以Softwarm發熱纖維針織面料羅紋半空氣層組織為研究對象，探討其漂白工藝.對影響Softwarm發熱纖維針織面料漂白工藝的4個主要因素進行單因素分析，并采用正交試驗的方法對Softwarm發熱纖維針織面料的漂白工藝進行優化，最后對面料的漂白效果進行評定，得出最佳漂白工藝.結果表明，Softwarm發熱纖維針織面料經最優工藝處理可以得到良好的漂白效果，且織物的損傷程度不大，手感柔軟.

Softwarm發熱纖維;針織面料漂白工藝;單因素分析

0 引言

發熱纖維(fever fiber)屬醫用或保健類纖維.當人體接觸到用這種纖維制作的紡織品時就會有微熱感，其包括吸濕發熱、電能發熱、光能發熱、相變放熱，都是積極產熱式保暖材料.日本在吸濕發熱纖維方面的研究比較成熟，歐美國家緊隨其后，我國在這方面的研究尚屬空白，所以加強吸濕發熱纖維［1-3］的研究及開發出相應的產品將具有積極效益.為滿足市場對于發熱保暖針織產品的需求，選用Softwarm發熱纖維的混紡紗線進行針織產品的研發.發熱、保暖、柔軟觸感纖維Softwarm是結合特殊人造木漿纖維和東麗公司的超細旦抗起球腈綸的優點于一身，由東麗公司協助開發出的新型觸感的功能性纖維.這種纖維本身就能吸收人體皮膚呼吸所產生的濕氣，同時還能通過化學反應發熱，目前正被大量使用［4-5］.

本文使用的Softwarm發熱紗線是由60%的Softwarm發熱纖維(腈綸基)和40%的粘膠纖維混紡而成，為了使織物具有一定的吸水性，且無油漬，有利于印染過程中染料的吸附、擴散，需要對織物進行漂白處理，以提高織物的白度和鮮艷度.織物漂白過程中的影響因素很多，比如漂白劑的濃度、pH值、溫度、時間、穩定劑等，因此工藝的優化很重要，應在保持纖維最低損傷的情況下，使織物達到最佳的白度［6］.本文嘗試采用氧化漂白方法，選取漂白劑用量、pH值、漂白溫度和漂白時間等4個因素作為主要因素進行單因素分析，利用白度和頂破強力指標評價Softwarm發熱纖維針織面料的漂白效果，采用四因素三水平的正交實驗設計方法，綜合分析后得出Softwarm發熱纖維針織面料的最佳漂白工藝，為針織保暖產品在市場上的開發奠定基礎.

1 實驗

在保證最低的纖維損傷和達到較好漂白效果的前提下，選取漂白劑用量、pH值、漂白溫度和漂白時間4個因素作為主要因素進行單因素分析，選用白度和頂破強力作為評定漂白效果的指標.

1.1 原料

(1)織物60%的Softwarm發熱纖維(腈綸基)和40%的粘膠纖維混紡紗織成的羅紋半空氣層組織針織物，該組織織物的平均白度為62.7%，平均頂破強力為358N.

(2)藥品過氧化氫、硅酸鈉、滲透劑、精煉劑、醋酸、碳酸鈉等.

(3)設備YG(B)026D型電子織物強力機、DSBD-1型數字白度儀.

漂白劑的選用：從纖維性能角度來看，Softwarm發熱纖維是由60%的Softwarm發熱纖維(腈綸基)和40%的粘膠纖維混紡而成，其中粘膠纖維屬于纖維素纖維，在通常的生產中采用過氧化氫進行漂白，聚丙烯腈纖維屬于合成纖維，其對于常用的氧化性漂白劑穩定性良好.因此就Softwarm發熱纖維漂白劑的選擇來說，應當首要考慮選取的漂白劑自身的特點，以及其在實際工藝操作過程中的可行性.因此本次實驗采取氧化劑漂白的方法，氧化劑選用過氧化氫(30%)，即雙氧水，化學式為H2O2［7］.

1.2 漂白實驗

實驗的基礎條件為：過氧化氫用量25g/L，碳酸鈉2g/L，硅酸鈉2g/L，滲透劑1g/L，精煉劑1g/L，pH值8，時間60min，溫度90℃，浴比1∶10.以下單因素分析中，其他因素不變，只改變其中一個因素.以下實驗中將不作重復介紹.

1.2.1 確定過氧化氫用量實驗中，選取過氧化氫用量為單因素進行分析，其他條件不變，其值為5～30g/L，過氧化氫用量與白度和頂破強力的關系見表1.

表1 過氧化氫用量與白度和頂破強力的關系

由表1可知，織物白度隨過氧化氫用量的增加而增加.當過氧化氫為5g/L時，白度值較高，但考慮到織物在漂白前的白度值為62.7%，漂白后白度為64.9%，其白度變化僅有2.2%，因此其白度提高不是很顯著，當過氧化氫為10g/L時，白度提高并不顯著，還有下降的趨勢;當過氧化氫為15g/L時，白度值隨著過氧化氫用量的增加逐漸升高，并且當過氧化氫為30g/L時，白度最高;但當過氧化氫為30g/L時，手感變硬，對織物的損傷較大.故選定過氧化氫的用量為15，20，25g/L.

1.2.2 確定pH值實驗選取pH值為單因素進行分析，其他條件不變，其值為3～12，pH值與白度和頂破強力的關系見表2.

表2 pH值與白度和頂破強力的關系

由表2可知，當漂白液的pH值增加，織物的白度隨之增加.當pH值大于9時，再增加pH值，織物的白度略有下降.這是因為在漂液堿性較強時，過氧化氫分解較快，對織物損傷較大，尤其在pH值為11時，雖然白度值較大，但織物的強力較低，且手感最差，因此，對Softwarm發熱纖維織物進行漂白時，pH值選取7，8，9.

表3 溫度與白度和頂破強力的關系

1.2.3 確定漂白溫度實驗中，選取漂白溫度為單因素進行分析，其他條件不變，其值為40℃～90℃，漂白溫度與白度和頂破強力的關系見表3.

由表3可知，隨著漂白溫度的升高，織物的白度隨之增加.升高溫度能夠促使過氧化氫的分解加快，提高對色素的氧化反應速度，縮短漂白時間.但溫度超過90℃時，白度提高不大，因此對Softwarm發熱纖維織物進行漂白時溫度選取為60℃，70℃，80℃.

表4 時間與白度和頂破強力的關系

1.2.4 確定漂白時間本實驗中，選取漂白時間為單因素進行分析，其他條件不變，其值為40～90min，漂白時間與白度和頂破強力的關系見表4.

由表4可知，時間低于60min時，隨著漂白時間的增加織物的白度增加，但如果漂白時間過長，大于70min，織物的白度無明顯變化，織物的損傷會加劇，且漂白效率不高.故漂白時間選50min，60min，70min.

2 漂白工藝正交試驗設計

2.1 漂白正交試驗的設計

現選取過氧化氫用量、pH值、漂白溫度和漂白時間等4個主要因素作為正交試驗設計的因素，并針對每個因素選取3個水平來進行正交試驗設計［8-9］，見表5.

2.2 漂白正交試驗設計的結果與分析

通過以上對Softwarm發熱纖維針織面料漂白過程的4個主要因素的單因素分析，采用四因素三水平的正交試驗，參照L9(34)正交試驗表，以白度和頂破強力作為評定指標，實驗結果見表6.

表5 漂白工藝正交試驗設計

表6 漂白正交試驗設計的結果和分析

由表6可以確定Softwarm發熱纖維針織面料優化的漂白工藝為：雙氧水25g/L，碳酸鈉2g/L，硅酸鈉2g/L，滲透劑1g/L，精煉劑1g/L，pH值8，溫度70℃，時間70min，浴比1∶10.

3 漂白效果的評定

本實驗對用最優工藝處理后的Softwarm發熱纖維針織面料的漂白效果采用織物白度和頂破強力進行評定.評定結果見表7.

從表7可以看出，經最優的工藝參數處理過的織物白度明顯提高;織物的頂破強力有所下降但控制在較好的范圍內，這說明在漂白劑、還原劑、高溫、酸、堿的相互作用下，織物受到了一定程度的損傷，在加工中一定要控制好工藝條件;織物手感柔軟，基本沒有變化，說明經漂白后織物柔軟、貼身的服用性能沒有降低.可以得出，氧化漂白的最優工藝達到了滿意的效果.

表7 漂白前后織物白度和頂破強力比較

4 結論

本文通過對Softwarm發熱纖維針織面料的漂白工藝進行深入的研究和探討，得出Softwarm發熱纖維針織面料的漂白過程的優化工藝：雙氧水25g/L，碳酸鈉2g/L，硅酸鈉2g/L，滲透劑1g/L，精煉劑1g/L，pH值8，溫度70℃，時間70min，浴比1∶10.漂白的測試結果表明，Softwarm發熱纖維針織面料經最優工藝處理可以得到良好的漂白效果，織物的損傷程度不大，手感柔軟，有利于后序染色工藝的進行，且對織物服用性能的影響不大，Softwarm發熱纖維針織物柔軟、貼身的服用性能并沒有降低.

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［2］雷寶玉.發熱纖維保暖面料的開發［J］.針織工業，2011(3)：1-3.

［3］李玲，孟家光.保暖纖維和發熱纖維的開發與應用［C］.第十六屆全國花式紗線及其織物技術進步研討會論文集，江蘇省，2010：12-17.

［4］沈雷，汪洋.我國針織服裝行業發展的創新策略［J］.針織工業，2012(10)：56-58.

［5］陳寶林，裘愉發.新型功能纖維和應用［J］.江蘇絲綢，2008(4)：28-32.

［6］丁曉芬.漂白手冊［M］.北京：中國紡織出版社，2005，11：15-17.

［7］M Farid，M Khudhair，ALI K Razack.A review on phase change energy storage：Materials and applications［J］.Energy Conversion and Management，2004，45(9-10)：1597-1615.

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Study on the bleaching process of Softwarm fiber knitted fabrics

JIE Lu，MENG Jia-guang，LIU Xian

(School of Textile and Materials，Xi'an Polytechnic University，Xi'an 710048，China)

In order to improve the whiteness and brightness of Softwarm fiber knitted fabric，taking half-milano rib stitch of knitted fabric as the research object，the dyeing process of Softwarm fiber knitted fabric is studied.Then using the single factor analysis method to analyze the four main factors that affect the bleaching process of Softwarm fiber knitted fabric by using the orthogonal experiments to optimize the bleaching process，and the bleaching results were evaluated.Finally the best bleaching process of Softwarm fiber knitted fabric is obtained.The results show that after the optimal treatment process，Softwarm fiber knitted fabric can get good bleaching effect and little damage of the fabric，and it is also soft.

Softwarm fiber;knitted fabric;bleaching process;single factor analysis

TS 182.5

A

1674-649X(2014)01-0021-04

編輯：武暉;校對：師瑯

2013-10-08

陜西省13115重大科技專項基金資助項目(2008ZDKG-27)

孟家光(1964-)，男，四川省峨眉山市人，西安工程大學教授，博士.E-mail：mengjiaguang@126.com