棉織物一浴浸漬法高效前處理工藝

安 剛，高建峰

(1.河南工程學院 材料與化學工程學院，河南 鄭州 450007;2.鄭州市豫星紡織印染實業(yè)有限公司，河南 鄭州 450066;)

傳統(tǒng)的棉機織物前處理包括退漿、煮練、漂白等工序，這些工藝的流程長，占用設(shè)備多，耗水量大，能耗大，廢水量大且污染嚴重。目前印染企業(yè)多采用退、煮、漂一步法前處理工藝，雖然工序縮短，能耗降低，廢水的排放量大大減少[2-6]，但常壓汽蒸時間較長，助劑用量較高，不能滿足小批量、多品種和快交貨的紡織品市場的發(fā)展趨勢。本實驗采用的精練劑881是集精煉劑、螯合分散劑、堿劑等于一體的復配產(chǎn)品，具有乳化、潤濕、滲透和凈棉等多種功效[7-8]。高效前處理助劑881對純棉平紋織物采用一浴浸漬法高溫高壓處理，不僅操作方法簡單，生產(chǎn)效率高，助劑用量小、毛效及白度較高，對棉纖維基本無損傷，是一種清潔高效的棉紡織品前處理工藝。

1 試驗部分

1.1 材料與藥品

材料 32×32 139×75 61.5″純棉平紋織物(鄭州豫星紡織印染實業(yè)有限公司)。

藥品 精練劑881(鄭州豫星紡織印染實業(yè)有限公司提供)；30%雙氧水(化學純，無錫市富友化工有限公司)；硅酸鈉(化學純，淄博新科化工有限公司)。

1.2 試驗儀器

LA2002-A紅外線高溫高壓染色機(廈門瑞比精密機械有限公司)；PN-48B白度測定儀(杭州品享科技有限公司)；YG065H型電子織物強力儀(萊州市電子儀器有限公司)；YG871毛效測定儀(上海精密儀器儀表有限公司)。

1.3 試驗方法

1.3.1 高溫高壓一浴浸漬法前處理液處方和工藝條件

精煉劑881,20g/L；

30%雙氧水，10g/L；

硅酸鈉，12g/L；

浴比，1∶30;

溫度，115℃;

時間，5min。

1.3.2 高溫高壓一浴浸漬法前處理工藝

浸漬處理液→紅外線高溫高壓染色機保溫處理(115℃，5min)→90℃以上熱水洗→冷水洗。

1.3.3 測試方法

白度 采用GB/T8424-2-2001《紡織品色牢度試驗 相對白度的儀器評定方法》測定。

毛效 采用FZ/T01071-2008《紡織品毛細效應(yīng)測試方法》測定。

斷裂強力 采用GB/T3923-1997《紡織品織物拉伸性能第1部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定條樣法》測定。

2 實驗的結(jié)果與討論

2.1 精練劑881的用量對工藝影響

根據(jù)處方1.3.1稱取精練劑881 5-25g/L加入12g/L穩(wěn)定劑Na2SiO3、10mL/L30%H2O2，配制前處理工作液，按工藝1.3.2于115℃條件下保溫浸漬處理5min，并進行試驗，按1.3.3測試方法測試棉平紋織物的白度、毛效及強力，如表1所示。

表1測試數(shù)據(jù)可知，精練劑881用量小于25g/L時，織物的白度和毛效隨精練劑用量的增加而增加，且棉織物的斷裂強力也隨之增加。這是因為隨著精煉劑881用量的增加，處理液的堿性增加，棉織物發(fā)生堿縮而造成的。當精練劑881用量為20g/L時，棉平紋織物的白度為86.1，毛效為12.3cm/30min，強力增加至523N，但當精練劑881用量為25g/L時，棉織物的白度、毛效和強力變化不大，精練劑881用量在本工藝中確定為20g/L。

表1 精練劑881用量對測試結(jié)果的影響

2.2 雙氧水用量對工藝影響

稱取20g/L精練劑881加入12g/L穩(wěn)定劑Na2SiO3和5～20mL/30%的H2O2，，按處方1.3.1配制成工作液，采用工藝1.3.2在115℃條件下保溫浸漬處理5min，進行試驗，按1.3.3測試方法測試織物的白度、毛效及強力，如表2所示。

由表2的測試結(jié)果可知，當雙氧水的用量的增加，織物白度也隨之增加，但毛效增加的不多，強力下降，但下降不多。而當雙氧水用量為10mL/L時，織物的白度為85.8，再增加雙氧水的用量，白度增加的不大。可以確定30%的雙氧水用量為10mL/L。

表2 雙氧水的用量對測試結(jié)果的影響

2.3 保溫處理時間對工藝影響

前處理液中加入精練劑881 20g/L、12g/L穩(wěn)定劑Na2SiO3和10mL/L30%H2O2，按處方1.3.1配制工作液，按工藝1.3.2在115℃條件下保溫處理1-10min，進行試驗，按1.3.3測試方法測試織物的白度、毛效及強力，如表3所示。

表3 保溫時間對測試結(jié)果的影響

由表3的測試結(jié)果可知：當前處理作用時間為5min以內(nèi)時，處理后織物的白度和毛效隨作用時間的增加而迅速增加，而強力則變化不大。當作用時間超過5min后，棉織物的白度無明顯變化，而處理后織物的毛效和強力增加，但增加不多，因而，確定本工藝的保溫處理時間為5min。

2.4 處理液溫度對工藝影響

取20g/L精練劑881、加入12g/L穩(wěn)定劑Na2SiO3和100mL/30%的H2O2，按處方1.3.1配制成工作液，按工藝1.3.2在100～1255℃條件下作用5min，進行試驗，按1.3.3測試方法測試織物的白度、毛效及強力，見表4。

表4 處理液溫度對測試結(jié)果的影響

由表4可知，隨著浸漬處理液的增加，棉織物的白度和毛效隨之增加，當處理溫度達到115℃時，棉織物的白度為85.8，毛效為12.3，斷裂強力為523N，但處理溫度達到115℃后，在增加處理溫度，棉織物的毛效增加而白度增加不明顯，但強力隨之下降，綜合考慮，確定浸漬處理液溫度為115℃。

2.5 硅酸鈉的用量對工藝影響

前處理液中加入精練劑881 20g/L、2-15g/L穩(wěn)定劑Na2SiO3和10mL/L30%H2O2，按工藝1.3.2于115℃條件下作用5min，進行試驗，按1.3.3測試方法測試織物的白度、毛效及強力，如表5所示。

由表5中測試結(jié)果可知，雙氧水穩(wěn)定劑硅酸鈉的用量對該工藝處理效果的影響較大。當硅酸鈉的用量在2～12g/L時，織物的白度隨硅酸鈉用量的增加而顯著增加。當硅酸鈉用量為12g/L時，棉織物的白度為85.8，織物的斷裂強力為523N，再增加硅酸鈉的用量，織物的白度和強力增加不多，而物的手感變得較粗糙。綜合考慮，確定穩(wěn)定劑硅酸鈉的用量為12g/L。

表5 硅酸鈉用量對 測試結(jié)果的影響

3 結(jié)論

(1)純棉平紋機織物采用精練劑881進行一浴浸漬法高溫高壓前處理工藝的處方為：精練劑881為20g/L，30%雙氧水可取10mL/L，穩(wěn)定劑硅酸鈉的用量為12g/L，該工藝條件為115℃條件下浸漬保溫作用5min。

(2)采用精煉劑881一浴浸漬法高溫高壓處理棉平紋織物，與傳統(tǒng)的常規(guī)前處理工藝相比，對棉纖維損傷小，處理后棉織物的白度為85.8，毛效為12.3cm/30min，斷裂強力為523N，均優(yōu)于常規(guī)前處理工藝，是一種清潔高效的短流程前處理工藝。