棉針織物近中性快速氧漂技術

熊劍波，劉總軍，周勇，尹斯斯，林肇茂，楊中寶

（1.汕頭市創新化工有限公司，廣東汕頭515141；2.佛山市澳棉紡織有限公司，廣東佛山528143）

棉針織物前處理通常采用堿氧一浴法進行，需要在高溫、強堿和大量蒸汽下長時間處理，能耗高，織物強力損傷大，且存在氧漂破洞風險[1]。由于能源消耗和污水處理費用不斷攀升，企業效益受到嚴重影響。因此，開發環保、高效的前處理工藝具有重要意義。用于漂白的雙氧水活化劑可分為有機類漂白活化劑（酰胺類化合物、烷酰氧基類化合物、N-酰基內酰胺化合物、胍類衍生物等）和金屬仿酶催化劑（金屬酞菁配合物、金屬卟啉配合物、三聯吡啶金屬配合物、希夫堿金屬配合物、大環多胺金屬配合物等）兩大類[2-8]。

本實驗將自制的高效快速精練劑白凈靈LB（仿酶金屬活化劑、精練劑、穩定劑的復合物）用于棉針織物精練漂白，以白度、毛效作為評價指標，研究漂白溫度、NaOH用量、白凈靈LB用量、雙氧水用量對織物練漂效果的影響，得到優化的近中性快速練漂工藝；并且對比了快速練漂工藝與傳統工藝對棉針織物的練漂效果。

1 實驗

1.1 材料

織物：40S純棉雙面針織布（佛山市澳棉紡織有限公司）。藥品：30%雙氧水（分析純，天津市富宇精細化工有限公司），粒狀NaOH（工業品，山東濱化集團有限責任公司），高效快速精練劑白凈靈LB（藍色透明液體）、除油精練劑（微黃色透明液體）（工業品，汕頭市創新化工有限公司），活性紅3BS、活性黃3RS、活性翠蘭BGFN、活性艷蘭KN-R（錦雞染料），雙氧水試紙（德國MN）。

1.2 儀器

WSE-3A智能式數字白度儀（溫州市鹿東儀器廠），全能試色機（中國臺灣瑞比精密機械有限公司），101烘箱、YG026G型電子織物強力機（寧波紡織儀器廠），PHS-3C型pH計（上海儀電科學儀器股份有限公司），Datacolor 600測配色儀。

1.3 漂白工藝

1.3.1 快速練漂工藝

工藝配方：NaOH 0.2～1.0 g/L，30%雙氧水2～12 g/L，白凈靈LB 0～2.5 g/L，溫度95～115℃，時間5～30 min，浴比1∶10。工藝流程如下：

1.3.2 傳統練漂工藝

工藝配方：NaOH 1.5 g/L，30%雙氧水6.0 g/L，除油精練劑2.0 g/L，穩定劑0.5 g/L，溫度100℃，時間45 min，浴比1∶10。工藝流程如下：

1.4 活性染色工藝

活性染色工藝配方如表1所示。

表1 染色配方

工藝流程如下：

1.5 測試

白度：試樣折疊4層，用智能式數字白度儀按照GB/T 8424.2—2001《紡織品色牢度試驗相對白度的儀器評定方法》測定。測4次，取平均值。

毛細效應：按FZ/T 01071—2008《紡織品毛細效應試驗方法》測定，做3個平行實驗，取平均值。

頂破強力：取5塊試樣，按GB/T 19976—2005《紡織品頂破強力的測定鋼球法》在電子織物強力機上測試。強力保留率=N2/N1×100%，式中，N1為處理前織物的頂破強力；N2為處理后織物的頂破強力。

K/S值和CIE DE：采用測配色儀測定。

耐摩擦色牢度：按照GB/T 3920—2008《紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》測定；耐皂洗色牢度：按照GB/T 3921—2008《紡織品色牢度試驗耐皂洗色牢度》中的B（2）試驗方法測定。按照GB/T 250—2008《紡織品色牢度試驗評定變色用灰色樣卡》和GB/T 251—2008《紡織品色牢度試驗評定沾色用灰色樣卡》進行評級。

2 結果與討論

2.1 近中性快速練漂工藝優化

2.1.1 工作液pH

pH對織物練漂白度、毛效的影響見表2。

表2 pH對織物練漂白度、毛效的影響

由表2可見，NaOH用量為0.2 g/L、精練浴pH約10.0時，白度、毛效均不理想；NaOH用量為0.6 g/L、pH約11時，白度為81.4%，毛效為10.5 cm/30 min，已經完全滿足后續印染加工要求，繼續加大NaOH用量，對白度、毛效提升不明顯。主要原因是白凈靈LB在pH低于10時，雙氧水分解率低，漂白效果不好；pH高于11.5，雙氧水過早分解，同樣影響漂白效果，因此優化NaOH用量為0.6 g/L（pH約11.0）。

2.1.2 練漂溫度

由表3可以看出，隨著練漂溫度的升高，織物白度明顯上升，毛效略有升高；100～110℃時，白度為80%～81%，毛效為12～13 cm/30 min，可滿足后續印染加工要求。

表3 練漂溫度對織物白度、毛效的影響

2.1.3 白凈靈LB用量

由表4可以看出，隨白凈靈LB用量的增加，毛效明顯變好；白度在白凈靈用量為1.0 g/L時達到最高值82.7%，主要原因是用量低時，雙氧水活化劑量太少，分解率不高，用量大時，雙氧水活化劑量太大，分解過快，有效分解率低，漂白效果差。綜合考慮，白凈靈用量選擇1.0 g/L。

表4 白凈靈LB用量對織物白度、毛效的影響

2.1.4 雙氧水用量

由表5可以看出，雙氧水用量小于8 g/L時，隨雙氧水用量的增加白度明顯變好；雙氧水用量超過8 g/L以后白度增加趨勢變緩。考慮實際生產對白度的要求，雙氧水用量選用6～8 g/L。

表5 雙氧水用量對織物白度、毛效的影響

2.1.5 練漂時間

由表6可見，隨練漂時間從5 min延長至20 min，織物白度、毛效明顯上升；練漂時間超過20 min后上升不明顯。練漂時間在15～20 min時，白度為80%～82%，毛效為10～12 cm/30 min，可滿足實際生產對白度、毛效的要求。

表6 練漂時間對織物白度、毛效的影響

2.2 快速練漂工藝與傳統工藝對比

根據2.1實驗結果，綜合考慮工廠實際應用及成本，優選快速練漂配方：NaOH 0.6 g/L，30%雙氧水6 g/L，白凈靈LB 1.0 g/L，浴比1∶10；在兩種工藝條件[100℃處理30 min（快速工藝1）、110℃處理15 min（快速工藝2）]下對織物進行快速練漂，并與傳統練漂工藝進行比較，結果見表7～表10。

表7 快速工藝與傳統工藝練漂效果對比

由表7可以看出，兩種快速練漂工藝處理織物的白度與傳統練漂工藝接近，毛效較傳統練漂工藝稍高，強力保留率略高于傳統練漂工藝；快速練漂工藝處理后練漂殘液pH為8.8～9.3，明顯低于傳統練漂工藝的11.31；洗水一次后，快速練漂工藝洗水殘液pH為8.2～8.5，雙氧水殘留約10×10-6，除氧后即可進行后續染色，較傳統練漂工藝省去過酸中和工序，節水1～2缸，省時20～40 min。

由表8可以看出，經快速練漂工藝加工后的織物，染色K/S值與傳統高溫練漂工藝相近，兩者色差CIE DE值均小于1.0。

表8 3種工藝處理織物染色性能對比

由表9、表10可知，3種練漂工藝處理織物染色后的耐皂洗色牢度、耐摩擦色牢度一致，說明經快速練漂工藝加工的織物完全可以滿足后續染色需要。

表9 3種工藝處理織物染色后耐皂洗色牢度對比

表10 3種工藝處理織物染色后耐摩擦色牢度對比

3 結論

（1）由仿酶金屬活化劑、精練劑、穩定劑復合制備的高效精練劑白凈靈LB可顯著降低NaOH用量，在NaOH用量為0.5～0.6 g/L時具有良好的練漂效果；練漂結束后，不需要中和洗水，省水、省時。

（2）在40支純棉雙面針織布上優化的快速練漂工藝為：NaOH 0.6 g/L，30%雙氧水6 g/L，白凈靈LB 1.0 g/L，浴比1∶10，100℃處理30 min或110℃處理15 min；與傳統練漂工藝相比，快速練漂工藝處理織物的白度相近、毛效略好，強力保留率高；活性染色織物的K/S值和各項色牢度均達到傳統練漂工藝水平。