純棉厚重織物短流程前處理及其性能研究

鐘少鋒

（浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院鑒湖分院，浙江紹興 312000）

厚重純棉坯布含有果膠、蠟質(zhì)、色素、灰分、木質(zhì)素等纖維素共生物，以及在織物制造過(guò)程中上漿處理后的漿料，這些物質(zhì)對(duì)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(jìn)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(jié)構(gòu)，夾雜在纖維芯層雜質(zhì)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(duì)棉織物進(jìn)行退漿，然后再精練處理，最后再對(duì)織物進(jìn)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(dāng)前節(jié)能減排、綠色環(huán)保大時(shí)代背景下，企業(yè)都面臨轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)行低能耗、低排放的新工藝、新方法成為大勢(shì)所趨[5-6]。

本文提出利用短流程前處理工藝對(duì)純棉厚重織物進(jìn)行處理，利用復(fù)合生物酶、雙氧水軋液冷堆法對(duì)純棉厚重織物同時(shí)進(jìn)行退漿、精練、漂白，然后再用雙氧水輕漂，采用正交試驗(yàn)方法對(duì)軋酶冷堆-輕漂工藝進(jìn)行篩選，優(yōu)選出最佳工藝條件。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

材料：厚重純棉織物（斜紋坯布，密度77×69，布重345g/m2），復(fù)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(rùn)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)保科技股份有限公司）。

儀器：WSB-3A智能式數(shù)字白度計(jì)（溫州方圓儀器有限公司），YG-026A電子織物強(qiáng)力測(cè)試儀（溫州方圓儀器有限公司），毛效試驗(yàn)儀（溫州大榮紡織儀器有限公司）。

1.2 實(shí)驗(yàn)工藝

工藝流程：厚重純棉坯布→復(fù)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(shí)間8～24h，堆置溫度25～40℃。

輕漂工藝配方：H2O24～20 g/L，輕漂時(shí)間2～10min，螯合劑IDS3.5 g/L，pH值10.5。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，從前處理前后純棉厚重織物CIE白度、強(qiáng)力、毛效三個(gè)方面來(lái)確定最優(yōu)工藝方案。采用正交試驗(yàn)，將軋酶冷堆工藝中的生物酶用量、雙氧水用量、堆置時(shí)間、堆置溫度以及輕漂工藝中雙氧水用量和輕漂時(shí)間作為因子，每個(gè)因子設(shè)計(jì)五個(gè)水平，如表1所示。分別測(cè)定前處理后織物的CIE白度、毛效和強(qiáng)力，來(lái)分析CIE白度、毛效和強(qiáng)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2 結(jié)果與討論

表2為軋液冷堆-輕漂前處理工藝正交試驗(yàn)條件及結(jié)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(duì)織物的強(qiáng)力會(huì)逐步下降，但是織物毛效和白度會(huì)增強(qiáng)。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(qiáng)力以及考慮到生產(chǎn)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(shí)間延長(zhǎng)和堆置溫度的升高，織物毛效會(huì)逐步增加，并且達(dá)到同等前處理效果，生物酶和雙氧水用量可以適當(dāng)減少。但堆置時(shí)間延長(zhǎng)，浪費(fèi)工時(shí)，降低了生產(chǎn)效率；升高溫度，會(huì)增加能耗。因而，堆置時(shí)間不能太長(zhǎng)，堆置溫度也不能太高。隨著輕漂時(shí)間的延長(zhǎng)，織物白度會(huì)逐步增加，增加到一定的值后便不再增加，但是強(qiáng)力會(huì)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?xiàng)l件，分別對(duì)每個(gè)因子相同的水平對(duì)應(yīng)的織物毛效、強(qiáng)力以及白度值進(jìn)行加和，見(jiàn)表3。從表3中，可以看出每個(gè)因素對(duì)織物毛效、強(qiáng)力和白度的影響，即這些因子對(duì)織物毛效的影響為：對(duì)于織物毛效，這些因子的影響為A＞D＞C＞B＞F＞E；對(duì)于織物強(qiáng)力，這些因子的影響為：A＞D＞C＞B＞E＞F；對(duì)于織物白度，這些因子的影響為：B＞C＞E＞A＞F＞D。

表2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表及結(jié)果

對(duì)因子與指標(biāo)之間進(jìn)行作圖分析比較，得出使厚重棉織物毛效、白度和強(qiáng)力值最優(yōu)化的工藝條件為A4B4C4D4E4F4。采用復(fù)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(shí)間為20h，輕漂工藝中雙氧水用量為8g/L，輕漂時(shí)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(qiáng)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(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)化，獲得較好的前處理效果。

表3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

3 結(jié)論

本文利用復(fù)合酶以及雙氧水同時(shí)對(duì)純棉厚重織物進(jìn)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(zhì)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(wèn)題。采用六因子五水平正交試驗(yàn)對(duì)軋酶冷堆-輕漂工藝進(jìn)行篩選，對(duì)前處理后純棉厚重織物的毛效、強(qiáng)力以及白度進(jìn)行分析測(cè)試，優(yōu)選出了最佳工藝條件。結(jié)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?xiàng)l件為：軋酶冷堆工藝中，復(fù)合酶用量8g/L，雙氧水用量16g/L，冷堆溫度35℃，冷堆時(shí)間20h；輕漂工藝中，雙氧水用量8g/L，輕漂時(shí)間6min。而且采用此種前處理工藝可以實(shí)現(xiàn)織物較好的白度、毛效、拉伸強(qiáng)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(shí)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(chǎn)成本，對(duì)于實(shí)現(xiàn)印染產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)、提高企業(yè)效益具有很大的現(xiàn)實(shí)意義，具有很好的實(shí)用前景。

[1]杜麗娜.純棉厚重機(jī)織物低溫節(jié)能前處理助劑及相關(guān)工藝研究[D].上海:東華大學(xué),2013.

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[3]安剛,孟春麗,鄭立斌.純棉厚重織物的一浴法前處理工藝[J].印染,2013(23):18-20.

[4]徐谷倉(cāng).對(duì)純棉織物(特別是厚重緊密織物)采用低溫低堿活化及復(fù)合酶練漂前處理新工藝的看法和建議[J].紡織科技進(jìn)展,2014(1):8-14.

[5]向中林,韓雪梅,劉增祥,許長(zhǎng)海,棉織物低溫酶氧一浴前處理工藝[J].紡織學(xué)報(bào),2017,38(5):80-85.

[6]任花,劉建勇.生物酶在棉織物前處理中的應(yīng)用研究[J].天津科技,2016,43(1):17-20.