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前处理
超声波在棉织物前处理中的应用
佚名
2015/7/28
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超声波在棉织物前处理中的应用

摘要:在超声波作用下对棉织物进行前处理,研究了前处理条件时退浆率、白度和毛效的影响,并与常规前处理方法进行比较。结果表明:在超声波环境下对棉织物进行前处理,可缩短处理时间、降低处理温度,减少助剂用量,且处理效果优于常规方法。

关键词:超声波;棉织物;酶退浆;练漂

中图分类号:TS192.5文献标识码:B文章编号:10033025(2005)05009703

将方便、迅速、有效、安全而引人关注的超声波技术应用于纺织品印染加工,可大大缩短印染加工时间、降低环境污染、节省能源,同时又保持甚至能提高产品质量。

超声波之所以能够改善染整加工,源于流体力学中的空化作用.即存在于液体中的微气泡(空化核)在声场的作用下振动.当声压达到一定值时气泡将迅速膨胀然后突然崩溃在气泡崩溃时由于液体间碰撞.极短时间在空化泡周围的极小空间内,产生5000K以上的高温和大约5x107Pa的高压温度变化率高达I09K/s并伴生强烈的冲击波和时速达400km的射流.这就为在一般条件下难以实现或不可能实现的化学反应,提供了一种新的非常特殊的物理环境,开启了新的化学反应通道川。超声波条件下对棉织物前处理,其目的是提高从纤维表面去除杂质和色素的效率[2]

本文在频率40kHz、功率60W的超声波环境下对棉织物的前处理工艺进行系统研究。

1试验

1.1材料

纯棉烧毛坯布.白度53.7毛效0cm

1.2化学品

BF7658淀粉酶,双氧水(30%).双氧水稳定剂.NaCIJFC平平加0NaOH

1.3仪器

KDG超声波清洗器(广东卡达城电子厂)YG(B)026织物强力机(温州大荣纺织标准仪器厂)SBDY1数显白度仪(上海悦丰仪器仪表有限企业)HRRO电子天平(江苏省金坛市医疗仪器厂)PHB3便携式pH(上海伟业仪器厂).毛效仪。

1.4前处理工艺

1.4.1退浆

工艺处方/(g·L-1)

BF7658淀粉酶x

NaC1 5;

JFC 12

工艺流程:

坯布一热水润湿一酶退浆一热水洗一冷水洗一烘干。

1.4.2漂白

工艺处方/(g·L-1):

双氧水(30%)y;

双氧水稳定剂2;

平平加0 2JFC 12

工艺流程:

浸渍漂液一汽蒸一水洗一烘干。

1.5测试方法

1.5.1退浆率

采用高氯酸法[3]分别测出坯布和退浆后织物上的含浆量,按下式计算出退浆率。

1.5.2白度

用数显白度仪测试。

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1.53毛效

30min内液体沿织物所上升的高度。

2结果与讨论

2.1退浆温度

在超声波及常规方法下用BF7658淀粉酶(49IL)对棉织物处理巧min不同温度下所得织物退浆率见图1

由图l可知,超声波退浆效果优于常规退浆。在温度低于时采用两种方法退浆的退浆率都是随处理温度的升高而逐渐增大。但温度超过60℃.超声波退浆率有所下降。而常规退浆则没有下降趋势。因为超声波作用于液体中有一个最低的声压幅值(空化闭),在一定的温度范围内,温度高空化闺低易于空化所以退浆效果好;但当温度超过一定值后.气泡中的蒸汽压增大,在气泡闭合期间增强了缓冲作用而使空化减弱。在60℃时超声波在水中的空化量达到最大(5.8)[4]所以在超声波环境下退浆温度以60℃为宜。

2.2退浆时间

在温度为60℃的条件下.分别在超声波作用和常规方法下用BF7658淀粉酶(4g/L)对棉织物进行退浆,不同处理时间下所得织物退浆情况见图2

由图2可知采用超声波退桨效果要明显优于常规退浆。采用超声波退浆80min(退浆率82.35%)就可以超过常规退浆80min(退浆率75.24%)的退浆效果这可大大地缩短退浆时间,节约大量能源。采用超声波退浆时,织物退浆率在5min内迅速增加在5min时退浆率达到最字\拼照叫大之后继续增加退浆时间.其退浆率反而有所减少。这是因为在最佳空化温度下退浆液体中空化量达到最大,形成的空化泡能在很短的时间内在液体中产生强大的冲击波在其周围产生很大的压力,促使退浆液迅速作用于织物使浆料脱落如果此时能够及时水洗去除已脱落的桨料,就能得到很好的退浆效果。之后退浆率反而有所减少的原因可能是已脱落的桨料可能在超声波的强烈作用下重新渗入到织物里面,与纤维结合,从而引起了退浆率的下降。

2.3酶浓度

在温度为60℃的条件下.改变BF7658淀粉酶浓度分别在超声波环境下和常规方法下对棉织物进行退浆处理,其中国足球协会超级联赛声波退浆时间为5min,常规退浆时间为30min,结果见图3

由图3可知在超声波和常规方法下,退浆率随酶浓度的增加而增加超声波退浆效果优于常规退浆。从曲线上可以看出.超声波退浆时酶浓度以29/L为宜而常规退浆时酶浓度要49/L产生这种差距的原因是超声波空化而引起的分散作用可以使大分子之间产生分离促进浆料与粘着变松.并且超声波能够促进退浆液与浆料充分接触,由此可见超声波辐射作用可以减少退浆剂的用量。

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2.4漂白时间

按上述优化选择的超声波退浆工艺(29/L温度60℃.时间5min)和常规退浆工艺(4glL.温度60℃时间30min)对棉织物进行退浆处理然后在60℃下浸溃4g/L30%双氧水然后在95l00℃时汽蒸30min,4是不同浸溃时间下织物的毛效和白度。

4浸演时间的影响

由图4可知,无论从白度.还是从毛效上分析,采用超声波要比常规方法漂白效果好。随着浸渍时间的延长白度和毛效都相应地增加。这是因为在练漂过程中国足球协会超级联赛声波的空化作用可以使练漂液与纤维充分接触.一方面超声波作用于纤维使纤维内部的比表面积加大.从而增大了纤维吸附练漂液的比表面积提高反应速率:另一方面超声波的空化作用有助于破坏发色系统,从而起到消色的作用,提高白度。同时超声波有助于织物上蜡质的乳化、污物和油垢的清除,从而改善织物的润湿性,提高毛效。但在浸溃处理30min以后继续增加浸渍时间,白度和毛效变化不大.结合织物性能和从节约能源的角度考虑超声波环境下纯棉织物在漂液中浸渍时间以30min较为适宜。

2.5双氧水浓度

双氧水浓度对漂白效果的影响见图5。从图5可知.在超声波环境下和常规方法下织物的白度和毛效都随双氧水浓度的增加而增加,超声波对漂白效果的影响大于常规方法但超声波对毛效的影响比白度更明显。超声波练漂时(上接P96)的高低选择相应整理剂,如出口美国的产品可选用OLEOPHOBOLOCO整理剂出口欧洲产品可用RUCOGuARDAFR整理剂出口亚洲地区或国内市场的面料可选用AsAHIGuARDAG480整理剂。上述3种整理剂对于用士林染料染色的中浅色全棉布,色光影响不大在双氧水浓度超过49/L以后毛效增加缓慢,因为此时织物上杂质已基本去除再增加双氧水浓度只会降低织物强度。

3结论

在超声波环境下对棉织物进行前处理,可缩短处理时间、降低处理温度减少前处理试剂的用量而且处理效果优于常规法前处理。本研究体系退浆工艺最佳工艺条件是:BF765829/L;超声波处理温度60’C:超声波处理时间5min:漂白工艺最佳条件是:30%双氧水49/L:超声波处理温度60’C;超声波处理时间30n汽蒸温度95100‘c;时间30min。在此工艺条件下用超声波对织物作退浆和练漂处理测试结果为退浆率816%:白度73.87毛效13.1cm/30min:退浆后织物强度损失9.87%漂白后织物强度损失为26.32%

参考文献

[1]哀易全.近代超声原理与应用【M.南京南京大学出版社,1997.

[2]MoiseVouterPasealRumeau.Ultrasounds:anIndustrialSolu-tiontoOPtimizeCostsEnvironmentalRequestsandQualityforTexti!eFinishingIJ].Ultrasoniessonoehemistry.200411(1):3338.

[3]陈英.染整工艺试验教程[M].北京:中国纷织出版社,2(XM

[4]冯若,李化茂.声化学及其应用[Mj.合肥:安徽科学技术出版社1992.对于活性料染中深色全棉布色光偏差较大。客户要求需服装吊牌,可在大货生产后取样申请检测合格以后发给认证吊牌(只包括RUCOGUARDAFROLEOPH-OBOL@COZ)


              

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