精練劑ZJ-CH58在棉織物前處理工藝中的應用研究

周文雅,施亦東

(四川大學輕紡與食品學院，四川成都 610065)

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精練劑ZJ-CH58在棉織物前處理工藝中的應用研究

周文雅,施亦東

(四川大學輕紡與食品學院，四川成都 610065)

將精練劑ZJ-CH58應用于棉織物的低溫前處理工藝中，應用均勻設計試驗方法探討了ZJ-CH58、燒堿、雙氧水的用量以及溫度、時間等因素對棉織物前處理效果的影響。當ZJ-CH58為2g/L，燒堿7g/L，雙氧水1g/L，溫度80℃，時間60min時，采用一浴法對棉坯布進行煮練漂，白度可達73.3、毛效9.6cm、失重率16.19%、強力446cN，工藝省時節能。

精練劑性能前處理工藝均勻設計

精練劑在棉織物前處理中起著非常重要的作用。[1]傳統的印染前處理一般都需要100℃以上的高溫處理才會有較理想的退煮漂效果，且需要耗費大量的化學藥劑以及水資源，不僅生產成本高而且極易造成二次污染，因此，在前處理工藝中應用低溫、高效的前處理助劑，對于印染企業提高產品質量、節能減排具有實際意義和良好的經濟效益。[2-4]

精練劑ZJ-CH58是廣東莊杰化工開發的應用于棉、滌棉等纖維、紗線和織物的低溫前處理助劑。廠家申明ZJ-CH58不含AEPO等有害化學物質，符合環保要求。本文通過均勻設計試驗，對精練劑ZJ-CH58在前處理工藝應用中的工藝條件和處理后織物的性能進行了討論分析，試驗結果可作為印染企業應用精練劑ZJ-CH58實施前處理加工的參考。

1　實驗

1.1原料與儀器

藥品：市售純棉坯布(32s×32s 30×30)，精練劑ZJ-CH58(廣州莊杰化工有限公司，工業級)，JFC(工業級)，燒堿(分析純)，雙氧水(分析純)。

儀器：SC-80A色度儀(上海悅豐儀器儀表有限公司)，YG065型電子織物強力試驗儀(萊州元茂儀器有限公司)

1.2精練工藝

坯布準備→ZJ-CH58、JFC、燒堿、雙氧水配置成浴比為1:20的溶液→在一定的溫度下煮練一定的時間→冷水洗→熱水洗→烘干

1.3測試

1.3.1失重率

把精練前后的織物于105℃烘干，測定織物退漿前的質量W1和退漿后的質量 W2，按下式計算織物的失重率。

1.3.2白度

采用 SC-80A色度儀測定 4 次，取平均值。

1.3.3毛效

采用定時法測量 在30min 時液體潤濕織物樣條30cm×5cm的高度，以 cm 表示,數值越大表明精練效果越好。

1.3.4斷裂強力

取三塊試樣，將試樣沿經向修成35mm×5mm的長方形布條,，用YG065型電子織物強力試驗儀對織物進行強力測試，取平均值。

2　結果與討論

以純棉坯布進行試驗，采用均勻設計方法對前處理工藝中的幾個主要因素：精練劑ZJ-CH58、燒堿和雙氧水的用量，處理的溫度和時間進行了試驗。測試了處理后棉布的白度、毛效、失重率、斷裂強力，對得到的數據采用回歸分析進行了討論，再通過規劃求解對精練劑ZJ-CH58在棉織物的退煮漂一浴中的各工藝條件進行了優化。表1為前處理工藝均勻試驗的因素水平表。表2為前處理均勻試驗設計方案及結果。

表1　因素水平表

表2　均勻試驗設計方案及結果

2.1各因素對棉織物白度的影響

對精練劑ZJ-CH58、燒堿和雙氧水的用量，工藝溫度和時間對白度的影響進行回歸分析，得到回歸方程(1)。

Y1=59.5090+0.3881×X1×X2+0.1779×X2×X3+0.0022×X4×X5

(1)

其回歸方程的全相關系數R為0.9977，說明相關性緊密。且 F=145.9667>F0.05(3，2)=19.16，說明各工藝因素X與織物白度Y1的回歸方程效果顯著。

表3是方程(1)中各回歸系數的顯著性檢驗。所有回歸系數的P概率值均小于0.05，說明變量間的線性相關關系顯著,建立的白度與各因素之間的回歸方程有效。而且由表3中的t值和P概率值可知，在煮練一浴法工藝中ZJ-CH58和燒堿用量的交互作用對白度影響最明顯，當兩者用量增加時白度增加；其次是溫度與時間的交互作用。雙氧水的作用在此并不顯著，從表2中實驗5的結果可看出，僅加入1g/L的雙氧水，織物白度已可達到72.3%。對于白度要求高的產品建議采用復漂工藝。

2.2各因素對棉織物失重率的影響

同樣的方法建立了各工藝因素與棉織物失重率的回歸方程(2)，其全相關系數R達到0.9926, F=44.7964>F0.05(3，2)=19.16，說明方程(2)回歸效果顯著。

Y2=0.0370+0.0173×X1+ 1.82E-05×X4×X5+ 0.0001×X1×X2×X3

(2)

下頁表4是方程(2)中各回歸系數的顯著性檢驗。由表中t值和P概率值可知，失重率受溫度與時間的交互作用影響最大，高溫和延時都會增加失重率，同時增加纖維受損的風險；其次是ZJ-CH58的用量，精練劑用量的增加可以使棉織物在前處理過程中的失重率明顯增加，說明其退漿除雜效果顯著，但是這也有可能會導致強力的損傷。

表4　各因素對失重率影響的回歸系數

2.3各因素對棉織物毛效的影響

同樣，方程(3)是各工藝因素與棉織物毛效的回歸方程，其全相關系數R達到0.9973, F=121.526>F0.05(3，2)=19.16，方程(3)回歸效果顯著。

Y3= 1.3652 -0.4095×X2×X3+ 0.1089×X1×X2×X3+ 0.0003×X2×X4×X5

(3)

這里各工藝因素對毛效的影響較為復雜。由表(5)中回歸系數檢驗的t值和P概率值可知，精煉劑ZJ-CH58、燒堿和雙氧水用量三者的交互作用對毛效影響最為明顯，溫度與時間影響也較大，也就是說增加各助劑用量，提高溫度，延長時間均有利于提高織物毛效。

表5　各因素對毛效影響的回歸系數

2.4各因素對棉織物斷裂強力的影響

方程(4)是各工藝因素與棉織物斷裂強力的

回歸方程，其全相關系數R達到0.9999, F=1277.92>F0.05(4，1)=224.6，且表6中回歸系數的P值均小于0.05，說明方程(4)回歸效果顯著，各工藝因素X與織物斷裂強力有高度顯著的線性關系。

Y4= 861.5027-53.186×X1-3.6006×X3+0.1482×X2×X4-0.0594×X4×X5

(4)

由表6中回歸系數檢驗的t值和P概率值可知，對織物斷裂強力影響最大的是精煉劑ZJ-CH58的用量，ZJ-CH58用量增加織物強力下降明顯；其次是溫度與時間的交互作用，這與失重率的結果是一致的。說明ZJ-CH58在對織物進行前處理時會對織物造成一定的損傷，所以精練劑ZJ-CH58的用量不宜過多，溫度和時間要恰當。

表6　各因素對斷裂強力影響的回歸系數

2.5工藝優化

對建立的回歸方程(1)、(2)、(3)、(4)分別進行規劃求解，得到白度最大97.17，失重率最小8.18%，最大31.46%，毛效最高23.6cm，強力最高760.12cN的工藝，見表7中的結果。

表7　規劃求解的結果

但是實際工藝制定時，白度 、毛效、失重率和強力幾個因素不能割裂，它們之間存在一定的相互關聯。而根據前面的分析可知增加精煉劑ZJ-CH58和燒堿濃度用量，提高溫度和時間有利白度和毛效的提高，以及退漿除雜，但會損傷織物的強力。綜合考慮擬定工藝見下頁表8中序號為1的結果是依據前面4個回歸方程計算得到的結果，并按此工藝進行了驗證試驗，結果見下頁表8中序號為2的結果。

對比試驗數據可知，實際試驗結果與根據回歸方程理論計算的結果具有較好的一致性，因此采用均勻設計試驗建立的回歸方程對工藝結果進行預判，可減少工藝設計時的試驗次數。

表8　理論計算與驗證試驗結果

3　結論

精練劑ZJ-CH58可在稍低的溫度(80℃)對棉織物進行前處理，對織物白度、毛效和失重率的提高效果明顯，只是應用中需注意精練劑ZJ-CH58用量增加對織物強力的損傷作用較為明顯。

當ZJ-CH58為2g/L，燒堿7g/L，雙氧水1g/L，溫度80℃，時間60min時，采用一浴法對棉坯布進行煮練漂，白度可達73.3、毛效9.6cm、失重率16.19%、強力446cN，工藝省時節能。

[1]王小娟. 新型高效耐堿精練劑 WJ 的研制及應用[J].印染助劑,2006，23(6):31-33.

[2]楊志昌，吳雅琴. 低溫練漂劑在棉織物練漂中的應用[J]．印染，2007，33( 23):16-19．

[3]陳玉梅. 低溫精練劑在棉/毛混紡紗線染色前處理中的應用[J].染料與染色,2012,49(5):35-36.

[4]夏建明. 開發、使用環保助劑，為印染清潔生產服務[J].印染助劑,2005，22(3):1-8.

Application Research of Scouring Agent ZJ-CH58 on the Pre-treatment Process of Cotton Fabric

ZHOUWen-ya,SHIYi-dong

(College of Light Industry, Textile and Food Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065)

Scouring agent ZJ-CH58 was applied to a low temperature pretreatment process of cotton fabric. The influence of ZJ-CH58, caustic soda, hydrogen peroxide dosage, temperature and time on the effect of the pretreatment of cotton fabric was discussed by using even design method. When ZJ-CH58 was 2g/L, caustic soda was 7 g/L, hydrogen peroxide was 1g/L, temperature was 80℃, time was 60mins, one bath method was adopted to bleach cotton fabric, the whiteness of fabric was 73.3, capillary effect was 9.6cm, rate of weight loss was 16.19% , strength was 446cN, which proved that the process was time-saving and energy-saving.

scouring agentperformancepretreatment processeven design

1008-5580(2016)03-0057-04

2016-03-01

周文雅(1991-)，女，碩士研究生，研究方向：生態紡織品研究。

施亦東(1963-)，女，副教授，碩士生導師。

TS192

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