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前处理
棉织物的复合茶皂素前处理
佚名
2015/7/27
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棉织物的复合茶皂素前处理

摘要:采用复合茶皂素(卜公茶皂素)对棉织物进行前处理,优化的卜公茶皂素汽蒸退煮漂一浴工艺为:茶皂素4OL,渗透剂JFC5gL,精练剂YS198 6gL,双氧水稳定剂GJ10l 4gL,浸轧(多浸多轧,50℃)一汽蒸(95100℃5060min)一热水洗(100℃)一冷水洗一烘干。结果表明,采用卜公茶皂素对棉织物进行退煮漂一浴前处理的效果好于常规碱氧工艺。

前言

茶皂素是从山茶科植物的种子中提取的一种糖式化合物,属皂素类,是一种天然非离子型表面活性剂。其具有良好的乳化、分散、发泡、湿润等功能,并且具有消炎、镇痛,抗渗透等药理作用。茶皂素产品为淡黄色的微细粉末,广泛应用于洗涤,毛纺、针织、医药、日用化工行业等生产。

茶皂素应用于棉织物退煮漂一浴法前处理工艺,可替代常规退煮漂三步法工艺中使用的烧碱和双氧水,具有缩短工艺流程、减少水和能源消耗、降低废水中BODCOD排放等特点,是实现高效、节能、环保棉织物前处理的有效途径,已引起印染行业的广泛关注。

本试验采用复合茶皂素(卜公茶皂素)对棉织物进行退煮漂一浴前处理,分析了复合茶皂素的作用机理、应用效果和可操作性,为茶皂素短流程前处理工艺的推广提供参考。

1试验

11材料、药品和仪器

材料182rex182tex+195tex551l0cmx315根/lOem纯棉斜纹织物

药品275%双氧水(邢台福润德化工)30%氢氧化钠溶液(冀衡化学股份企业),双氧水稳定剂GJ-10l(石家庄环城生物),精练剂YS198(邢台福润德化工),渗透剂JFC(石家庄联邦科特化工),纯品茶皂素(新沂市飞皇化工有限企业),复合茶皂素(卜公茶皂素,上海元纳精细化工有限企业)仪器均匀小轧车(厦门瑞比企业)WD80白度仪(东莞市威顿试验设备有限企业)YGB871型毛细管效应测定仪、YGB026E-250型电子织物强力仪(温州市大荣纺织仪器)

12前处理工艺

工艺流程浸轧(多浸多轧,50℃)一汽蒸(95—100℃60min)一热水洗(100℃)一冷水洗一烘干(1)常规碱氧处方/(gL)

GJ-101双氧水稳定剂4

30%氢氧化钠30

精练剂YS198 6

渗透剂JFC 5

275%双氧水l2

(2)复合茶皂素处方/(gL)

双氧水稳定剂GJ-101 4

精练剂YS198 6

渗透剂JFC 5

复合茶皂素(卜公茶皂素)40

13测试方法

(1)白度将处理后的棉布折叠成8(织物纹路方向尽可能一致,并保持平整),测量3个不同部位,取平均值。

(2)毛效按FZT01071-2008《纺织品毛细效应试验方法》进行。

(3)强力按GBT39231—1997《纺织品织物拉伸性能第1部分断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》进行。

2结果与讨论

21纯品茶皂素与复合茶皂素的对比

211理化性质

纯品茶皂素[1(a)J为淡黄色无定形粉末,易飘浮在空气中而刺激鼻黏膜,难溶于冷水,易溶于热水,其水溶液呈茶褐色,pH值为57。复合茶皂素[1(b)]为白色固体小颗粒,含有过碳酸钠、纳米TiO、茶皂素和甲壳糖等物质J,不溶于冷水,加热后可逐渐溶解,其水溶液呈强碱性,pH值为1314

由表1可知,纯品茶皂素处理织物的白度、毛效、强力都远不如复合茶皂素,这说明复合茶皂素中的各类物质分别对织物前处理起到不同的作用。

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22复合茶皂素的作用机理

复合茶皂素中含有过碳酸钠、纳米TiO2、茶皂素和甲壳糖等物质,各组分的作用机理如下:

(1)过碳酸钠的作用

过碳酸钠在水中会发生如下反应:

2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2

H2O2=H2O+[O]

因此,过碳酸钠兼有漂白性和碱性双重性质,适用于棉织物的煮漂工艺。

(2)甲壳糖的作用

甲壳糖具有吸附絮凝作用,因而它既可以通过络合吸附前处理液中的金属离子,起到漂白稳定剂的作用,又可以将织物上的浆料等杂质絮凝包覆起来,防止返沾。

(3)纳米TiO2的作用

纳米TiO2具有特殊的催化作用,能清除甲醛等杂质,杀菌抑菌,吸取远红外线、屏蔽紫外线等作用,其在纺织印染领域有着广泛应用。此外,TiO2既具有较高的反射率,又具有较高的不透明度和白度。在前处理过程中加入TiO2既有助于提高棉织物的白度和光泽度,又有利于杂质的清除。

(4)茶皂素的作用

茶皂素特殊的化学结构,使其在乳化、分散、湿润、发泡、稳泡、去污等方面具有良好的活性,是一种性能优良的天然表面活性剂J。所以,茶皂素应用在印染前处理中,可以大大提高棉纤维的吸水能力,去除织物污垢,提高织物光泽和手感。

23复合茶皂素前处理工艺的优化

231复合茶皂素用量

复合茶皂素用量是影响织物前处理效果的主要因素之一,不同复合茶皂素用量的前处理结果见表2

2中,随着复合茶皂素用量的增加,处理棉织物的白度、毛效和强力均有所增加,其用量超过40L后,各项指标无明显提高。因此,选取复合茶皂素用量40L较佳。

232汽蒸时间

改变汽蒸时间进行前处理,结果见表3

由表3可知,随着汽蒸时间的延长,处理织物的白度、毛效和强力的变化很大。综合考虑,汽蒸时间选择5O60min

233精练剂用量

试验过程中发现,采用复合茶皂素工艺对棉织物进行前处理时,对油污的处理效果不理想,因而考虑在工艺中加人精练剂,以期达到更好的前处理效果。改变精练剂用量进行试验,结果见表4期达到更好的前处理效果。改变精练剂用量进行试验,结果见表4

4中,精练剂的加人有助于提高处理织物的毛效,进一步去除残余浆料、油污及棉纤维上的伴生物,获得更好的前处理效果。因此,精练剂用量为6gL

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234双氧水稳定剂用量

在复合茶皂素工艺中加入双氧水稳定剂,试验结果见表5

由表5可知,加入双氧水稳定剂可有效提高处理织物的白度,其用量以4L为宜。

综上分析,优化的复合茶皂素汽蒸退煮漂一浴工艺为:复合茶皂素40gL,渗透剂JFC5gL,精练剂YS198 6gL,双氧水稳定剂GJ1014gL

24复合茶皂素工艺与常规工艺对比

分别采用优化的复合茶皂素工艺与传统烧碱/双氧水一浴工艺对棉织物进行前处理,结果见表6。工艺与传统烧碱/双氧水一浴工艺对棉织物进行前处理,结果见表6

由表6可知,复合茶皂素棉织物前处理的效果稍好于传统烧碱/双氧水工艺的处理效果。

3结论

(1)卜公茶皂素是一种复合茶皂素,其含有过碳酸钠(固体双氧水及碱剂)等多种有效组分,可替代传统的烧碱和双氧水应用于棉织物退煮漂一浴前处理工艺中。试验表明,其前处理效果优于传统碱氧工艺,并可节约烧碱和双氧水的用量,减少纤维损伤,且工艺简单、操作方便,有利于前处理清洁生产。

(2)优化的b公茶皂素前处理一浴工艺为:茶皂素40L,渗透剂JFC5gL,精练剂YS1986gL,双氧水稳定剂C-J101 4gL;浸轧(多浸多轧,5O℃)一汽蒸(95100℃50—60min)一热水洗(100℃)一冷水洗一烘干。

(4)b公茶皂素退煮漂汽蒸一浴工艺属于短流程前处理,实际生产中要注意以下方面操作:工作液对织物要充分渗透,应选用高效渗透剂和专用高给液设备;汽蒸前应对织物进行1min以上的预蒸,以利于减少压皱印和提高煮练效果;汽蒸之后要强化水洗,水洗温度应控制在95℃,且在第一个水洗槽内加入适量纯碱和精练剂;对于厚重或含浆重的织物可以预先进行退浆处理。


              

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