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前处理
聚乳酸/棉混纺织物前处理工艺探讨
佚名
2015/7/27
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聚乳酸/棉混纺织物前处理工艺探讨

[摘要】本文探讨了聚乳酸/棉混纺织物前处理工艺,分析了退浆酶等参数,对混纺织物染色前处理效果的影响,提出了前处理工艺的建议。

聚乳酸纤维,简称PLA纤维,是一种可完全生物降解的脂肪族聚酯纤维(化学结构见图1)。废弃后在自然环境中一定条件的作用下,可分解为二氧化碳和水,是一种环保型纤维。

PLA纤维具有与涤纶相似的性能和真丝般的光泽,其回潮率和吸湿性都优于涤纶,因此PLA织物的舒适性较好(见表1)。它虽然不是阻燃纤维,但具有低可燃和低发炯量的性}的弹性回复性、卷曲保持性、手感椰悬主很好。所以PLA纤维可制成长丝、短纤、复和非织造布材料,广泛用作医疗卫生产品,内、运动衣。家具装饰布,人造草坪和土工布等。

聚乳酸纤维与棉纤维混纺做内衣,有助于水分的转移,不仅接触皮肤时有干爽感,还可赋予优良的形态稳定性和抗皱性;不会刺激皮肤,对人体而言安全舒适,并且对人体健康有益,非常适合制作内衣面料。

由于PLA纤维属于聚酯纤维,不耐碱,当PLA纤维与纤维素纤维混纺时,在前处理时不宜采用浓碱浸轧,酶退浆应用于聚乳酸织物前处理较为合适,可以避免碱性条件下聚乳酸纤维的水解,大家采用退煮漂一浴一步法对聚乳酸/棉混纺织物进行前处理,并探讨了各种因素对混纺织物前处理后效果的影响。

1实验材料、工艺原理与测试方法

11实验材料、仪器和设备

材料:聚乳酸/棉(307O)混纺织物(坯布),山东齐赛纺织有限责任企业生产。

染料:DystarTurqu翠兰;CN2G翠兰。

实验药品:退浆酶A2,冰醋酸(化学纯),醋酸钠(分析纯),硅酸钠(分析纯),双氧水(30),匀染剂平平加一0,渗透剂B,高效分散剂JS—N,高温匀染剂2O11,非离子表面活性剂524,元明粉(分析纯)

实验仪器:HH—S型双列四孔电热恒温水浴锅,RY1261型高温染样机,FA2104N电子天平,PH3C酸度计,LFY207自动织物硬挺度试验仪,X·rite8400~色配色仪。

12纤维性能及工艺流程

121纤维性能

聚乳酸纤维/棉和涤纶/棉混纺面料的对比测试结果(见表2)

122工艺流程

配制前处理所需要的浸渍液一升温至所需温度一加入织物一在浸渍液中处理一定时间一取织物一温水洗(10159)一冷水洗(10159)一自然条件下晾干至恒重一织物性能测试。

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13性能测试方法

131减量率

减量率计算方法:未进行处理时织物的重量与浸渍处理后织物的重量(在室温下平衡244",)之差,占未进行处理时织物重量的百分数,衡量织物去除浆料和部分天然杂质的效果。

132白度值

X·rite84ooN色配色仪,采用标准的D65光源照明色样,使用CIE1986年推荐的标准白度公式,将试样折叠成四折,在前后面不同位置各测量4次,然后取8次测量平均值的方法,测定浸渍处理后织物(在室温下平衡24zJ',)的白度值。

133弯曲长度

衡量织物的挺括性、悬垂性、柔软性,弯曲长度越短,织物越柔软。将试样裁成长20厘米、宽25厘米的长条,试样被作为均布载荷悬臂梁平置于LFY207自动织物硬挺度试验仪的T作平台上,通过驱动机构使其沿长度方向作匀速运动,测量滑出长度。试样测量均为径向。

134染色后织物的KS

X·rite8400测色配色仪,采用标准的D65光源照明色样,将试样折叠成四折,在前后面不同位置各测量4次,然后取8次测量平均值的方法,测量染色后织物的KS值。

2结果与讨论

21退浆酶A2用量对织物处理效果的影响

退煮漂一浴一步法前处理工艺条件:浴比l30,温度80℃,时间30min,硅酸钠5gL,平平加一005gL,渗透剂B2gL30%双氧水用量8mlLDH值为8,酶用量分别设定~2gL3gL4gL5gL6gL,经处理后织物的性能见表3

从表3种数据可以看出,随着酶用量的增加,减量率逐渐增加;弯曲长度变短;酶用量对白度值没有多大影响。这是因为随着整理液中酶用量的增加,溶液中酶浓度增加,酶与果胶及蜡质反应速度加快,除杂效果好,因此减量率增加。酶用量初步确定为5gL

将处理后织物进行染色,分散染料和活性染料的用量(ow1)均为15%。染色后织物的KS值见表4

从表4中数据可以看出,随着酶用量的增加,染色织物的KS值是逐渐增加的,说明织物表面果胶及蜡质等杂质去除量增加,更有利于染料上染织物,织物上色率逐渐提高。

2_2双氧水用量对织物纤维性能处理效果的影响

退煮漂一浴一步法前处理T艺条件:浴比130,温度80%,时间30min,硅酸~5gL,平平加一005gL,渗透剂B 2gL,酶用量5gLpH值为830%双氧水用量分别设定为5mlL6mlL7mlL8mlL,经处理后的织物性能见表5

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聚乳酸/棉混纺织物漂白主要是为了去除棉纤维中的天然色素,赋予织物必要和稳定的白度。

从表5中的数据可以看,随着双氧水用量的增加,减量率逐渐增加,但增加不明显;织物自度值逐渐增大;弯曲长度变短,柔软性能比较好。

这是因为随着双氧水用量的增加,其分解成游基的分解率加大,所以白度值增加[5];虽加入稳定剂硅酸钠,但织物仍不可避免存在有极少量的重金属离子,对纤维素有损伤,所以减量率增加,弯曲长度变短。双氧水用量初步确定为8mlL

将处理后织物进行染色,分散染料和活性染料的用量(ow1)均为15%。染色后织物的KS值见表6

从表6中数据可以看出,随着双氧水用量的增加,染色后织物的KS值逐渐减小,这说明随着双氧水用量的增加,提高了织物的白度,所以染色后织物的表观色深降低。

23温度对织物处理效果的影响

生物酶退浆,由于随着温度的升高,酶反应速度加快,一般温度升高l0,反应速度增加l2倍,随着温度升高,酶蛋白会逐渐变性失活,所以酶反应具有一适宜温度。

退煮漂一浴一步法前处理工艺条件:浴比l30,时问30min,硅酸钠5gL,平平加一005gL,渗透剂B2gL,酶用量5gL30%双氧水用量8mlLpH值为8,温度分别设定为758085,经处理后的织物性能见表7

从表7中数据可以看出,温度在80时,减量率最大;白度值随着温度的升高逐渐增大,但从8085白度值增大不明显;弯曲长度随着温度的升高变短,柔软性能变好。这是因为随着温度的升高,酶的活化分子数增加,反应速度加快,但是当温度升高到80左右时,酶蛋白逐渐变性失活,而且随着温度的升高,加速了聚乳酸纤维的分解,弯曲长度变短,织物的机械性能降低。温度初步确定为80℃

将处理后织物进行染色,分散染料和活性染料的用量(oWf)均为15%。染色后织物的KS值见表8

从表8中数据可以看出,随着温度的升高,染色后织物的KS值逐渐增大,但从8085KS值增加不明显,但由于温度对聚乳酸纤维的机械性能影响较大,温度越高,聚乳酸纤维越易分解,所以大家选择处理温度为80℃

24处理时间对织物处理效果的影响

在生产过程中,随着酶浓度的不断增加,反应速度也不断增加,所需反应时间减少,当酶浓度一定时,所需处理时间有一适合值。

退煮漂一浴一步法前处理工艺条件:浴比l30,硅酸钠5gL,平平加一005gL,渗透剂B2gL,酶用量5gfL30%双氧水用量8mlL,温度为80pH值为8,处理时问分别设定为20min30min35min40min,经处理后的织物性能见表9

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从表9中数据可以看出,随着处理时问的增加,减量率逐渐减小;白度值逐渐增大;弯曲长度逐渐减小,但变化不是很明显。这是因为随着处理时问的增加,酶的活性降低,减量率降低;双氧水处理时问增加,白度值增大;聚乳酸纤维受温度影响增大,加速了聚乳酸纤维的分解,织物强力降低,柔软性能增大,弯曲长度变短。处理时间初步确定为35min

将处理后织物进行染色,分散染料和活性染料的用量(ow1)均为15%。染色后织物的KS值见表l0

从表l0中数据可以看出,随着处理时问的增加,染色后织物的KS值逐渐增大,说明双氧水处理时间增加,织物白度增强,染色后织物的表观色深则降低。

25 pH值对织物处理效果的影响

处理液的pH值会影响酶蛋白的构象和酶分子及底物分子的解析状态,从而影响酶的活性。在某-pH值下这种酶的反应速度达到最大值,这-pH值通常称为该酶作用的最适pH值。酶的品种不同,其最适pH值不同。处理液pH值也会影响双氧水的漂白效果。

退煮漂一浴一步法前处理工艺条件:浴比130,时间35min,硅酸钠5gL,平平加一O05gL,渗透剂B2gL,酶用量5gL30%双氧水用量8mlL,温度为80%,处理液pH值分别为556575以及85,经处理后的织物性能见表11

从表11中数据可以看出,随着处理液pH值的增大,减量率先逐渐增加又逐渐减小,pH值为75H~减量率最大;白度值逐渐增大;弯曲长度先增大后减小。这是因为酶退浆时具有一最适pH值,处理液的pH值高于或低于其最适pH值时,酶的活性都会降低,远离最适pH值时甚至导致酶的变性失活,所以减量率在pH值为75左右时最大;随着pH值的增大,双氧水漂白速率也增大,所以白度值逐渐增加。pH值初步确定为75

将处理后织物进行染色,分散染料和活性染料的用量(ow1)均为15%。染色后织物的KS值见表l2

从表l2中可以看}H,随着pH值的增大,染色后织物的KS值逐渐增大,在pH7585KS值变化不明显,说明随着处理液pH值的增大,酶的活性先增大后减小,在pH值为75左右时,活性最好,除杂效果最好;双氧水的漂白速率随pH值的增大逐渐变快,漂白效果变好,织物向度值增大,染色后织物的表观色深则降低。

3结论

(1)采用酶退浆,方法简单,速度快,退浆率较高,对棉纤维无损伤,适合连续生产;由于聚乳酸纤维热稳定性差、不耐碱等特点,因此聚乳酸纤维与棉混纺时,在前处理时不宜采用浓碱处理,只能采用低温低碱处理,这对棉纤维来说不能满足染前处理的要求,因此要靠加入氧化剂来弥补不足,由于聚N/棉织物不宜用次氯酸钠等漂白剂漂白,所以大家选用双氧水漂白。

(2)采用退煮漂一浴一步法对聚乳酸/棉混纺织物进行染前处理,影响酶退浆的因素有酶液的浓度、漂白剂的种类、处理液的温度、处理时间、处理液的pH值等。

(3)经过大量的实验,大家初步确定了退煮漂一浴一步法染前处理工艺条件:浴比130,温度80,时间35min,硅酸钠5gL,平平加一005gL,渗透NB2gL30%双氧水8mlLpH值为75,酶用量为5gL


              

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