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前处理
棉/毛混纺纱前处理工艺
佚名
2015/7/31
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棉/毛混纺纱前处理工艺

纯棉织物具有吸湿性好、质地柔软、穿着舒适、洗涤方便等优点,但存在易起皱、保暖性差等不足;毛纺织品则弹性优异,吸湿性和保暖性较好,但洗涤困难,价格昂贵,作为内衣材料时,对皮肤有刺痒感[1]

/毛混纺产品集两种天然纤维优点于一身,但其染整加工在现有染整体系下遇到很大困难。采用碱煮氧漂或碱煮氯漂工艺虽然能有效去除棉纤维的各种杂质和羊毛纤维表面的油剂,但会对羊毛纤维造成严重损伤,甚至完全破坏,恶化最终产品的服用性能[2];如果采用羊毛能耐受的前处理工艺,则棉纤维杂质不能有效去除,纱线的毛效很差,无法满足后道染色工序的要求[3]。本项目采用酶精练-氧漂工艺,反应条件温和,防止羊毛纤维在前处理阶段受到损伤,为毛棉混纺产品的前处理提供了可行的加工方案。

1试验部分

1.1材料、药品和仪器

材料纯棉纱线、丝光羊毛散纤维、棉/(80/20)混纺纱线

药品30%过氧化氢、氢氧化钠、无水亚硫酸钠、乙酸、无水硫酸钠、重铬酸钾、无明粉、磷酸三钠(均为分析纯,国药集团化学试剂有限企业);渗透剂JFC、乙二胺四乙酸二钠(EDTA)(分析纯,中国医药上海化学试剂企业);氨水(分析纯,上海联试化工试剂有限企业);无水碳酸钠(分析纯,上海虹光化工厂);煮练酶HZM-101(无锡市恒基贸易有限企业);ANOZOL活性黄S3R150%、红S3B150%、藏青SGN150%(安诺其纺织化工);固色剂ECO(亨斯迈纺织染化)

仪器AL104电子天平(梅特勒-托利多仪器上海有限企业)HH-4数显恒温水浴锅(江苏省金坛市荣华仪器制造有限企业)101A-1B电热鼓风干燥箱(上海安亭科学仪器有限企业)WSD-III全自动白度计(北京康光仪器有限企业)YG020电子单纱强力机(常州第二纺织机械厂)Color-Eye7000A测配色仪(美国GeretagMacbeth企业)

1.2试验方法

1.2.1精练

(1)传统碱精练

工艺处方/(g/L)

烧碱5

硫酸钠1

亚硫酸钠1

磷酸钠1

渗透剂JFC 3

浴比20∶1

温度98℃,精练90min,毛效为7.9cm/30min

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(2)酶精练

分别在精练酶用量0~15g/L、渗透剂JFC 0~3g/L、浴比20∶1pH7、温度55℃、时间50~90min的条件下对棉/毛混纺纱线进行精练,烘干后测试毛效。

1.2.2漂白[4]

工艺处方

双氧水/(g/L)10

EDTA/(g/L)5

pH(氨水调节)8

浴比20∶1

温度/℃60

时间/min 60

按上述工艺对精练后的棉/羊毛混纺纱和羊毛散纤维进行漂白并烘干,测试棉/羊毛混纺纱线的亨特白度、断裂强力和羊毛的碱溶解度。

1.2.3染色

取一定量的原棉纱线和羊毛散纤维,同浴精练和漂白后,采用ANOZOL活性染料一浴一步法染色。

染色处方

染料/%(owf)2

元明粉/(g/L)50

固色剂ECO/%(owf)4

pH8~9

工艺曲线

染色后分别测试两组分的K/S,考察其同色性。

1.3性能测试

1.3.1毛效

用毛效评价纱线的煮练效果。

准备30cm×2.5cm的矩形框若干(至少三个),将煮练并至少烘干2h的纱线紧密缠绕在矩形框上,形成一层模拟织物;配制5g/L重铬酸钾溶液;将缠绕好的线框垂直浸在溶液中,记录30min溶液在线框上的上升高度。每个试样测试三次,取平均值。

1.3.2白度

漂白效果参考纱线的亨特白度。使用WSD-III型全自动白度计测试漂后纱线的亨特白度。由于测量纱线的误差性较大,对同一试样的不同部位,测试5,取平均值。

1.3.3强力

使用YG020型电子单纱强力机测试漂后纱线强力,测试10,取平均值。

1.3.4碱溶解度

准确称取在空气中平衡24h的漂后的羊毛试样M(g)。将试样放入0.1mol/L100mL氢氧化钠溶液中,(65±0.5)℃处理1h,然后用已恒重的玻璃漏斗过滤。过滤时,试样尽可能先留在瓶内,最后再移入漏斗内吸干。瓶内试样先用水洗涤6,然后用10mL/L冰醋酸溶液洗2,再用水洗6次。最后将漏斗内的试样放入烘箱,105~110℃烘至恒重W(g)

按式(1)计算碱溶解度:

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碱溶解度=[M×(1-G)-W]/[M×(1-G)]×100%(1)

式中:G———含水率/%

W———残留试样质量/g

M———原纱线质量/g

含水率的测试方法是精确称取0.5~1.0g试样(m1)于称量瓶内,105℃烘箱内烘至恒重(m2),按式(2)计算含水率G:

含水率=(m1-m2)/m1×100%(2)

式中:m1———烘干前试样质量/g

m2———烘干后试样质量/g

1.3.5K/S

采用Color-Eye7000A,10°视场和D65光源的测试环境下,测试3,记录最大吸取波长处的K/S值。

2结果与分析

2.1酶精练工艺的确定

2.1.1精练酶用量

改变精练酶用量(123456815g/L),不加入渗透剂JFC,1.2.1(2)节方法对棉/毛混纺纱线精练50min,充分水洗,烘干,测试纱线毛效,结果如图1所示。

1,精练酶质量浓度由1g/L提高至5g/L,纱线的毛效值显著增大;当质量浓度超过5g/L,纱线的毛效趋于稳定。因此,取精练酶用量以5g/L为宜。

2.1.2精练时间

改变精练时间(507090min),在精练酶用量为5g/L、渗透剂JFC3g/L的条件下,1.2.1(2)节方法对棉/毛混纺纱线精练,结果见表1

由表1可知,随着精练时间的延长,纱线毛效有所提高,但增加不多,说明50min的精练时间可获得较好的毛效。此外,与图1试验结果相比较可知,在不加渗透剂的情况下,精练后纱线的毛效在7cm/30min左右;加渗透剂后,毛效提高至8.4cm/30min,说明渗透剂JFC对于提高纱线的润湿性起很大的作用。综上,本试验采用的精练条件为:精练酶5g/L,渗透剂JFC3g/L,pH7,温度55℃,精练50min

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2.2漂白工艺的确定

2.2.1双氧水质量浓度

改变双氧水质量浓度(102030g/L),1.2.2

节方法漂白棉/毛纱线和羊毛纤维,测试漂后纱线的白度、强力和羊毛的碱溶解度,结果如表2所示。

由表2可知,随着双氧水质量浓度的提高,/毛纱线白度和强力均先增加,后又降低,而羊毛的碱溶解度呈上升趋势。随着H2O2用量的增大,漂液的漂白能力提高;当纤维中的色素基本被反应破坏后,白度不会再随H2O2用量的增加而提高,而过氧化氢在使色素消色的同时也会进攻羊毛角蛋白,使纤维受损。因此,取双氧水质量浓度以20g/L为宜。

2.2.2漂浴pH

改变漂浴pH(8910),1.2.2节方法漂白棉/毛纱线和羊毛纤维,测试漂后纱线的白度、强力和羊毛的碱溶解度,结果如表3所示。

由表3可知,随着漂浴pH值的增大,/毛纱线白度呈上升趋势,而其强力依次下降,羊毛纤维碱溶解度依次升高。这是由于随着碱性的增强,H2O2剧烈分解,漂白作用增加,但对羊毛组分损伤也增大。综合考虑纱线白度和纤维损伤情况,确定pH值定为10

2.2.3漂白时间

对棉/毛纱线和羊毛纤维分别漂白6090120min,测试漂后纱线的白度、强力和羊毛的碱溶解度,结果如表4所示。

由表4可知,随时间的延长,/毛纱线白度逐渐增加,而强力依次下降,羊毛纤维的碱溶解度依次增高。漂白时间由90min增加到120min,虽混纺纱线白度有所增加,但其强力下降明显,结合羊毛纤维碱溶解度的大幅增加,说明纱线中羊毛组分的损伤相对严重,故漂白时间定为90min

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2.2.4漂浴温度

分别于607080℃的温度下对棉/毛纱线和羊毛纤维漂白,测试漂后纱线的白度、强力和羊毛的碱溶解度,结果如表5所示。

由表5可知,随漂白温度的上升,纱线白度依次增大,其强力变化不大,但碱溶解度却依次升高。这说明升高温度,漂白效果提高,但羊毛受损程度随之升高,且损伤比较严重。所以,在能满足后续加工对白度要求的前提下,应尽可能降低漂白温度。综合考虑,漂白温度定为60℃

2.3棉与羊毛纤维的同色性比较

本试验采用ANOZOL常规活性染料三原色黄S3R150%、红S3B150%和藏青SGN150%,对按优化的酶精练-氧漂工艺(煮练酶5g/L,pH7,渗透剂JFC3g/L,55℃精练50min;双氧水20g/L,pH10,60℃漂白90min)处理的棉、毛散纤维进行同浴染色,染色结果如表6所示。

由表6可知,采用黄S3R150%和藏青SGN150%染色时,棉毛两组分的K/S值趋于一致,具有相对较好的同色性;而红S3B15%的同色性不好。因此,在实际生产中,必须加强对染料的筛选,拼色时要注意相互之间的配伍性。

3结论

(1)/毛纱线采用酶精练工艺可获得甚至超过碱精练工艺的效果,酶精练处理后混纺纱线的毛效值超过8.0cm/30min,可满足后续加工要求。

(2)综合漂后纱线白度和纤维损伤,优化的漂白工艺条件为:双氧水质量浓度为20g/L,pH10,在温度60℃下漂白90min

(3)按最佳酶精练-氧漂工艺处理的棉、毛散纤维,采用ANOZOL常规棉用活性染料一浴一步法染色后,部分染料染色后两组分的表观深度一致,达到较好的染色同色性。

参考文献:

[1]贾维妮.新型染料在棉毛混纺织物染色中的应用[J].针织工业,2005,(11):49-52.

[2]Rob L.Stone,Rosina H.Wang and Glenn P.Morton.Processing cotton/wool blended apparel fabrics[J].Textile Chemist and Colorist,1986,18(8):11-16.

[3]阎克路.染整工艺学教程.第一分册[M].北京:中国纺织出版社,2005:67-68.


              

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