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前处理
菠萝纤维/棉混纺针织物的染整前处理工艺研究
佚名
2015/7/31
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菠萝纤维/棉混纺针织物的染整前处理工艺研究


菠萝纤维又称凤梨麻[1],是继棉、毛、丝、韧皮纤维之后的第5代天然纤维.它是菠萝叶脉(俗称菠萝刈)去其两侧锐刺及胶质后取出的纤维.[2]菠萝纤维可以纯纺或与其他天然纤维、化学纤维等混纺,与棉、羊毛、蚕丝、大豆蛋白纤维、涤纶、腈纶、丙纶等纤维均有较好的混纺性[3],菠萝纤维的服装制品越来越受到广大消费者的青睐.对于混纺织物,在处理过程中要兼顾各混纺纤维的性质特点进行加工,以确保成品质量.翁荣弟等研究的菠萝纤维/棉混纺针织物前处理工艺处理后的混纺织物染色性能显著提升,色彩鲜艳度、色牢度、匀染性都得到了保证.[4]资料表明[5]:菠萝纤维的结晶度和取向度比棉高,若前处理工艺不当则对织物的染色性能有很大影响.采用煮练酶JN-600与双氧水同浴处理菠萝纤维/棉混纺织物,通过改变酶用量、双氧水用量、pH、练漂温度和练漂时间,测定织物的失重率、强力、白度和毛效,确定最佳的酶氧练漂一浴法工艺条件;并比较了酶氧练漂一浴法与碱氧练漂一浴法处理后混纺织物的性能

1试验

1.1材料及仪器

织物:30S30%菠萝纤维/70%棉混纺针织物(市售);

药品:高效精练剂TA-109、渗透剂JFC(上海天坛助剂有限企业),煮练酶JN-600(枣庄市杰诺生物酶有限企业),30%双氧水(化学纯),氢氧化钠(分析纯),硅酸钠(分析纯).

仪器:FA2004 AEU-810电光天平(上海精科天平仪器厂),101A型电热恒温鼓风干燥箱、HHS-6电热水浴锅、DSDB-1数字白度仪、YG871型毛细管效应测定仪(南通三思机电科技有限企业),HD031E型电子织物破裂强力仪(南通宏大实验仪器有限企业).

1.2前处理工艺

酶氧练漂一浴法:煮练酶JN-600 X g/L,双氧水Yg/L,硅酸钠2 g/L,渗透剂JFC 2 g/L,浴比1∶30,调节pH,合适温度下练漂一段时间.

碱氧练漂一浴法:氢氧化钠7 g/L,双氧水5 g/L,高效精练剂TA-109 2 g/L,硅酸钠2 g/L,浴比1∶30,pH=10.5~11.0,95~100℃,50 min.

1.3性能测试

失重率[6]:将练漂前后的试样在105℃烘箱中烘至恒重,再精确称重,按公式计算失重率=(1-m1/m0)×100%,式中m0m1分别为练漂前后试样质量.

顶破强力:参照GB/T 19976-2005《纺织品顶破强力的测定钢球法》在电子织物破裂强力仪上进行测定,3次取平均值.

毛效:参照FZ/T 01071-1999《纺织品毛细效应试验方法》在毛细管效应测定仪上进行测试,测试3条试样取平均值.

白度:参照GB/T 8425-1987《纺织品白度的仪器测定方法》在白度仪上进行测试,5次取平均值.

2结果与讨论

2.1影响酶氧练漂一浴法效果

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2.1.1酶用量

酶具有高效性和专一性,能打通纤维的内部通道,与纤维上杂质相结合,并将其分解去除.[7]从表1可知,随着酶用量的提高,织物上杂质不断地被去除,失重率逐渐增大;酶的作用条件比较温和,强力损失较小;白度和毛效随着酶用量的提高先增大,当酶用量高于3 g/L,白度和毛效变化很小,原因是果胶一般存在于纤维和蜡质之间,把蜡质粘在纤维上,在酶的作用下,果胶分解去除了蜡质等杂质,使得白度和毛效提高较快,可能是在3 g/L用量时,煮练酶对织物的作用已经基本完成,或是酶的活性已经达到饱和.综合考虑,选取酶用量为3 g/L.

2.1.2双氧水用量

从表2可知,双氧水用量高于5 g/L,织物的失重率增大比较明显,主要是双氧水用量适宜时杂质氧化溶解,而超过一定值以后,纤维素纤维被氧化(发生降解),使得失重较大;>5 g/L,强力损失比较明显.由于双氧水适量时是对杂质的去除,对织物强力影响较小,当超过一定量后纤维受到了潜在的损伤,使强力下降趋势明显;而双氧水用量超过一定值以后,对杂质的去除作用减小,使得白度和毛效提高不明显.综合考虑,选用双氧水用量为5 g/L.

2.1.3 pH

从表3可知,织物的失重率随着pH的增大先减小后增大,而织物的强力随着pH的增大先增大后减小,原因是强酸对纤维素纤维的损伤很大,纤维素发生了降解,使得失重率较大,强力损伤严重;pH=7~9,失重率明显比酸性条件小,对纤维素损伤较小;碱性较强对纤维素也有一定的损伤,此时的失重率又有明显上升,强力也有下降;织物的白度和毛效都随着pH的增大先增大后减小,但过酸或者过碱使得酶失去活性,不能与双氧水较好的发挥协同作用去除杂质,使得织物的白度和毛效变化都很小.综合考虑,选择pH=8.


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2.1.4练漂温度

从表4可知,80℃酶有较大的活性,使得织物的失重率适中,强力损失较小,白度和毛效较高;当温度高于80℃,失重率上升趋势较大,织物的强力损失比较明显,织物的白度和毛效都开始减小.综合考虑,练漂温度为80℃比较适宜.

2.1.5练漂时间

练漂时间对织物性能的影响见表5.

从表5可知,随着练漂时间的延长,虽然酶能够与双氧水充分发挥协同作用,但是织物表面的纤维素纤维发生了水解,使得织物的聚合度下降,则织物的失重率增大,强力下降;随着练漂时间的延长,杂质及共生物的去除,可使织物的白度和毛效得到提高.综合考虑,练漂时间为50 min比较适宜.

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2.2碱氧练漂一浴法与酶氧练漂一浴法对比

2种工艺处理后织物的性能见表6.

从表6可知,酶氧练漂一浴法处理的织物失重率远小于碱氧练漂一浴法,且织物的强力比碱氧练漂一浴法处理的织物大得多;酶氧练漂一浴法处理的织物白度和毛效也比碱氧练漂一浴法好,且练漂处理条件较温和,主要由于酶氧练漂一浴法是一种较环保的前处理工艺,能耗低,对织物的损伤较小.[8]所以,处理菠萝纤维/棉混纺织物宜选用酶氧练漂一浴法.

3结论

(1)菠萝纤维/棉混纺针织物采用酶氧一浴法前处理的优化工艺:煮练酶3 g/L,双氧水5 g/L,pH=8,80℃,50 min.在此工艺下处理的织物,失重率为1.9%,顶破强力为348.4 N,白度为75.6,毛效为9.1 cm/30 min.

(2)酶氧一浴法与碱氧一浴法相比,织物强力损伤较小,并且处理温度低,能耗少,是一种环保效果较好的前处理工艺.

参考文献:

[1]窦明池,姜亚明.几种新型天然纤维的性能分析与开发应用[J].中国麻业,2006(1):41-44.

[2]张劲,邓干然,周建南.菲律宾热带作物纤维的开发利用[J].技术推广,2006(6):24-25.

[3]郭爱莲.菠萝叶纤维的性能及应用[J].山东纺织科技,2005(6):49-51.

[4]翁荣弟,刘爱莲,柴红梅,.一种菠萝叶、棉混纺针织物的染前处理工艺:中国,200810039289[P].2009-12-23.

[5]郁崇文,张元明,姜繁昌.菠萝纤维的性能及化学处理研究[J].中国麻作,2000(3):28-31.

[6]黄小华,沈鼎权.菠萝叶纤维脱胶工艺及染色性能[J].纺织学报,2006(1):75-77.

[7]王宏,王莉.生物酶应用于棉/麻混纺织物前处理的研究[J].上海纺织科技,2005(6):12-13.

[8]刘学军,张均康.节能降耗练漂工艺研究[J].广西纺织科技,2005(4):9-13.


              

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