棉機織物退煮漂一浴工藝

曹機良　曹毅　閆凱　王海朋

摘要：采用新型助劑對棉機織物進行一浴前處理，研究了溫度、堿用量、過氧化氫漂白活化劑4（2癸酰基氧乙氧基羰基氧）苯磺酸鈉（DECOBS）、十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）、植酸鈉及處理時間對棉機織物前處理效果的影響。測試了處理后織物的白度、毛效、強力以及失重率。實驗得出最佳工藝為：十二烷基苯磺酸鈉5 g/L，氫氧化鈉10 g/L，DECOBS 1 g/L，過氧化氫（30%）15 g/L，植酸鈉2 g/L，溫度90 ℃，保溫60 min。最佳工藝處理后的織物性能：白度89.4，毛效12.7（cm/30 min），失重率13.0%。

關鍵詞：棉機織物；前處理；一浴；活化劑

中圖分類號：TS192.2

文獻標志碼：A

文章編號：1009-265X（2017）05-0052-05

Abstract：New auxiliaries were used for onebath pretreatment of cotton woven fabrics. The influence of temperature， amount of alkaline，hydrogen peroxide， bleaching activator 4（2capryl oxygen oxethyl ketonic oxygen） （DECOBS）， sodium dodecyl benzene sulfonate （SDBS）， sodium phytate and treatment duration on pretreatment effect on cotton woven fabrics was studied. The whiteness， capillary effect， strength， and weight loss ratio of 5 g/L treated fabrics were tested. The optimum process conditions obtained via experiment were： sodium dodecyl benzene sulfonate， 10 g/L sodium hydroxide，1 g/L DECOBS， 15 g/L hydrogen peroxide （30%）， 2 g/L sodium phytate， temperature of 90 ℃， and heat preservation duration of 60 min. The properties of fabrics treated under the optimum process conditions are： whiteness of 89.4， capillary effect of 12.7 （cm/30min）， and weight loss rate of 13.0%.

Key words：cotton woven fabric； pretreatment； onebath； activator

棉機織物退漿、煮練和漂白是其染色或印花前必須經歷的工序[12]，主要目的是去除棉纖維的天然雜質和紡織過程中所施加的漿料及沾上的油污[34]，使織物充分發揮其優良品質，具有潔白、柔軟和良好的滲透性[56]。當前常規棉機織物在卷染機上進行退漿、煮練和漂白加工可以采用二浴二步法或一浴法進行加工，二浴法工藝較為成熟，處理織物的各方面性能較為穩定[78]，一浴法工藝流程短、生產效率高，但去雜效果不如二浴二步法[910]。不過在企業追求節能減排的今天，一浴法仍是研究的熱點。近年來，對于棉機織物退煮漂工藝的研究集中在超聲法、汽蒸法、堆置汽蒸法的開發[1112]，退煮漂助劑集中于非硅型助劑、特殊氧化物等的研究[1314]，而對于棉織物浸漬法前處理的工藝及助劑研究較少。

本實驗在棉機織物一浴前處理體系中加入能與過氧化物反應形成氧化能力更強的過氧酸的漂白活化劑4（2癸酰基氧乙氧基羰基氧）苯磺酸鈉（DECOBS），試圖降低其漂白溫度，DECOBS同時還有表面活性基團，屬于脂肪族陰離子表面活性劑，具有優良的表面活性性能。探究棉機織物一浴法退煮漂助劑配方和工藝，以實現綠色低溫氧漂一浴前處理，縮短工藝流程，降低能耗、水耗，提高生產效率。

1試驗部分

1.1試驗材料

織物：棉機織坯布（市售），9.7 tex×9.7 tex，524×394根/10 cm。

化學品：活化劑DECOBS（工業品）、植酸鈉（工業品）、氫氧化鈉（分析純）、過氧化氫（30%，分析純）、十二烷基苯磺酸鈉（SDBS，分析純）、碳酸鈉（分析純）、滲透劑JFC（工業品）。

1.2前處理方法

織物2 g，DECOBS x1 g/L、植酸鈉x2 g/L、氫氧化鈉x3 g/L、過氧化氫（30%）x4 g/L、十二烷基苯磺酸鈉x5 g/L，浴比1∶50，30 ℃投入織物，以2 ℃/min升溫至T ℃，保溫t min。處理后冷水洗、熱水洗，然后于80 ℃烘干，105 ℃烘燥120 min后置于干燥器中平衡后稱重，測試性能。

1.3測試方法

失重率：取未經任何處理的織物絕對干燥稱重，記為W0，然后將處理后的織物在烘箱內烘到絕對干燥稱重，記為W1，則織物的失重率：

失重率/%=W0-W1W0×100

白度：采用PN48B型白度計測試ISO白度，每塊布樣疊成4層，分別取不同的部位測量6次，取6次數據的平均值作為最終數據。

毛效：采用YG（B）871型毛細管效應測定儀測試30 min織物的毛效。

強力：按照GB/T 3923.1—1997《紡織品織物拉伸性能第Ⅰ部分：斷裂強力和斷裂伸長的測定：條樣法》測試。

2結果與討論

2.1氫氧化鈉用量對棉機織物性能的影響

DECOBS 4 g/L、植酸鈉2 g/L、過氧化氫15 g/L、十二烷基苯磺酸鈉5 g/L、不同用量氫氧化鈉處理，80、90 ℃或100 ℃保溫60 min，測試織物性能如表1所示。從表1可知，隨著氫氧化鈉質量濃度的增加，織物的白度先增加后平緩降低，其中100 ℃條件下處理后的織物白度最低，90 ℃時織物白度最好。這是因為適量的氫氧化鈉對雙氧水的分解有一定的促進作用，但氫氧化鈉用量過高時雙氧水的無效分解大大加速，不利于棉織物的漂白。從表1還可知，隨著氫氧化鈉質量濃度的增加，織物的毛效快速增加到最大值后又緩慢減小，增加和減小的幅度都不是很大，其中100 ℃下織物毛效最好，80、90 ℃毛效變化基本一致相差不大。這是因為氫氧化鈉的加入有利于棉織物上漿料的溶脹和天然雜質的去除，使織物毛效增加。從表1可知，織物失重率隨著氫氧化鈉質量濃度的增加而逐漸升高，其中，100 ℃下處理織物失重率最高，90 ℃次之，80 ℃處理后織物失重率最低。說明過高的溫度和較大的氫氧化鈉用量都能使棉織物受到損傷而使失重率過高。綜合白度、毛效和失重率3個因素，選擇氫氧化鈉質量濃度10 g/L，溫度90 ℃為宜。

2.2十二烷基苯磺酸鈉用量對棉機織物性能的影響

DECOBS 4 g/L、植酸鈉2 g/L、氫氧化鈉10 g/L、過氧化氫15 g/L、不同用量十二烷基苯磺酸鈉90 ℃保溫處理60 min，測試織物性能如表2所示。從表2可知，隨著精煉劑十二烷基苯磺酸鈉用量的增加，棉機織物的毛效迅速增加，在質量濃度為6 g/L時已經接近最大值，這是因為十二烷基苯磺酸鈉作為精煉劑能有效去除棉織物上的油脂、蠟質等疏水性雜質，從而提高織物的毛效。隨著十二烷基苯磺酸鈉用量的增加白度增加，這是因為棉織物上的天然色素影響白度外，油脂、蠟質、果膠等也會影響織物白度，而十二烷基苯磺酸鈉能有效去除棉織物的天然雜質提高織物的白度。但十二烷基苯磺酸鈉對織物失重率的影響并不明顯，這是由于氫氧化鈉用量一定的條件下，占據失重率最大部分的漿料的去除程度基本一致，故失重率變化較小。綜合考慮各個方面影響，選擇十二烷基苯磺酸鈉質量濃度5 g/L。

2.3過氧化氫用量對棉機織物性能的影響

DECOBS 4 g/L、植酸鈉2 g/L、氫氧化鈉10 g/L、十二烷基苯磺酸鈉5 g/L，不同用量過氧化氫90 ℃保溫處理60 min，織物性能測試如表3所示。從表3可知，隨著雙氧水用量的增加，織物白度增加，當用量超過15 g/L之后，白度增加的趨勢開始減慢。由雙氧水分解產生HOO-等有效成分與DECOBS發生SN2親核取代反應生成具有漂白能力的活性物質，另外實驗可以看出過氧化氫對煮漂效果起著至關重要的作用，當生成有效漂白成分的速率高于漂白反應的速率時，織物的白度將不再增加。從表3可知，隨著過氧化氫用量的增加，織物毛效稍有提高。這是因為隨著過氧化氫用量的增加，織物上更多的色素被去除，可以提高織物的毛效。從表3還可知，隨著過氧化氫用量的增加，織物的失重率有小幅增加，這與過氧化氫對色素和其他雜質的去除有關。綜合考慮各個方面，過氧化氫用量選擇15 g/L。

2.4DECOBS用量對棉機織物性能的影響

植酸鈉2 g/L、氫氧化鈉10 g/L、過氧化氫15 g/L、十二烷基苯磺酸鈉5 g/L、不同用量DECOBS 90 ℃保溫處理60 min，測試織物性能如表4所示。從表4可知，棉機織物的白度隨著DECOBS用量的增加先增加后減小，白度提高是因為DECOBS與雙氧水反應生成氧化性更強的過氧酸，而白度降低是由于DECOBS溶解后為淡黃色，加入過量會使織物上的淡黃色難以洗除，從而使得織物的白度降低。從表4可知，隨著DECOBS用量的增加，織物的毛效并無明顯增加，當質量濃度大于4 g/L時織物毛效快速下降。由于過量的DECOBS與HOO-發生親核反應，生成了大量不具有表面活性的產物吸附在織物表面，從而出現了用量過多時，織物毛效呈現迅速降低的趨勢。從表4還可知，隨著DECOBS用量的增加織物的失重率總體保持平穩。綜合考慮各個方面，DECOBS的最佳用量為1 g/L。

2.5植酸鈉用量對棉機織物性能的影響

DECOBS 1 g/L、氫氧化鈉10 g/L、過氧化氫15 g/L、十二烷基苯磺酸鈉5 g/L，不同用量植酸鈉90 ℃保溫處理60 min，測試織物性能如表5所示。從表5可知，隨著植酸鈉用量的增加棉織物的白度先增加后降低，這是因為植酸鈉是一種重要的純天然綠色添加劑，與金屬離子有極強的絡合，采用植酸鈉作為穩定劑，可防止過氧化氫無效分解，從而提高棉織物的白度，但過量的植酸鈉會抑制雙氧水的有效分解，從而降低織物的白度。從表5還可以看出植酸鈉對棉機織物的毛效和失重率影響并不大，因此植酸鈉質量濃度選擇2 g/L。

2.6處理時間對棉機織物性能的影響

DECOBS 1 g/L、植酸鈉2 g/L、氫氧化鈉10 g/L、過氧化氫15 g/L、十二烷基苯磺酸鈉5 g/L，90 ℃保溫不同時間，測試織物性能如表6所示。從表6可知，隨著處理時間的延長，織物白度迅速增加，當織物在90 ℃保溫處理60 min左右后，織物的白度不再發生明顯變化。由于處理時間的增加可以使過氧化氫分解的有效產物充分發揮作用，從而有效的增加織物白度。在最高溫度保溫時，隨時間的延長，有效成分不斷減少，最終織物白度不再發生變化。從表6可知，隨著處理時間的增加，織物毛效在較短的時間內快速增加，當織物90 ℃保溫處理60 min后，織物的毛效基本上保持不變。從表6還可知，當處理時間為10或20 min時，織物的白度、毛效、失重率相對均較低，這是因為在這個處理時間內，織物的處理溫度僅為50或70 ℃，且處理時間短，織物上的雜質很難得到有效去除。隨著處理時間的增加，織物的失重率呈現波動上升趨勢，當織物90 ℃保溫處理60 min后，織物失重率基本不再變化，這是由于隨著時間的延長，纖維發生充分溶脹，各種助劑與纖維不斷地發生反應，使得織物的失重率不斷升高，從表6可得最佳處理時間為90 ℃保溫60 min。

2.7溫度對棉機織物性能的影響

DECOBS 1 g/L、植酸鈉2 g/L、氫氧化鈉10 g/L、過氧化氫15 g/L、十二烷基苯磺酸鈉5 g/L，不同溫度保溫60 min，測試織物性能如表7所示。從表7可知，隨著溫度的升高，織物的白度、毛效及失重率不斷升高，在90 ℃時都達到最佳值，隨著溫度不斷的增加，達到90 ℃之后，織物的白度與毛效有所下降。這是由于溫度過高，過氧化氫快速無效分解，使得織物的白度和毛效產生下降趨勢。故在滿足實際要求的情況下，織物處理溫度可定為90 ℃。

2.8與傳統前處理工藝對比

采用本實驗的最佳工藝，與傳統前處理退、煮漂二浴二步工藝，退煮、漂二浴二步工藝，退煮漂三浴三步工藝（處方見表8）比較，結果如表9所示。由表9可知，退煮漂一浴工藝在90 ℃處理后織物毛效略低于二浴或三浴法，但毛效達到12 cm/30 min，滿足染整加工要求；退煮漂一浴織物90 ℃處理后的失重率與常規工藝相近；退煮漂一浴處理后織物的強力略高于二浴工藝，但遠高于三浴工藝，說明一浴工藝織物損傷較小。

3結論

a）試驗探究得出棉機織物一浴前處理最佳處方工藝為：十二烷基苯磺酸鈉質量濃度5 g/L，氫氧化鈉質量濃度10 g/L，DECOBS質量濃度 1 g/L，過氧化氫（30%）質量濃度15 g/L，植酸鈉質量濃度2 g/L，溫度90 ℃，時間60 min。

b）采用新型復配助劑處理后的棉機織物在白度、毛效、失重率、強力損傷等方面與傳統工藝十分接近，表明新型復配助劑的適宜使用，可以實現棉織物退煮漂一浴處理。

c）新型復配助劑符合節能減排的生態理念，且有效的降低了生產成本，提高了生產效率。

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（責任編輯：張會巍）