棉機(jī)織物退煮漂一浴工藝

曹機(jī)良　曹毅　閆凱　王海朋

摘要：采用新型助劑對棉機(jī)織物進(jìn)行一浴前處理，研究了溫度、堿用量、過氧化氫漂白活化劑4（2癸酰基氧乙氧基羰基氧）苯磺酸鈉（DECOBS）、十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）、植酸鈉及處理時(shí)間對棉機(jī)織物前處理效果的影響。測試了處理后織物的白度、毛效、強(qiáng)力以及失重率。實(shí)驗(yàn)得出最佳工藝為：十二烷基苯磺酸鈉5 g/L，氫氧化鈉10 g/L，DECOBS 1 g/L，過氧化氫（30%）15 g/L，植酸鈉2 g/L，溫度90 ℃，保溫60 min。最佳工藝處理后的織物性能：白度89.4，毛效12.7（cm/30 min），失重率13.0%。

關(guān)鍵詞：棉機(jī)織物；前處理；一浴；活化劑

中圖分類號：TS192.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1009-265X（2017）05-0052-05

Abstract：New auxiliaries were used for onebath pretreatment of cotton woven fabrics. The influence of temperature， amount of alkaline，hydrogen peroxide， bleaching activator 4（2capryl oxygen oxethyl ketonic oxygen） （DECOBS）， sodium dodecyl benzene sulfonate （SDBS）， sodium phytate and treatment duration on pretreatment effect on cotton woven fabrics was studied. The whiteness， capillary effect， strength， and weight loss ratio of 5 g/L treated fabrics were tested. The optimum process conditions obtained via experiment were： sodium dodecyl benzene sulfonate， 10 g/L sodium hydroxide，1 g/L DECOBS， 15 g/L hydrogen peroxide （30%）， 2 g/L sodium phytate， temperature of 90 ℃， and heat preservation duration of 60 min. The properties of fabrics treated under the optimum process conditions are： whiteness of 89.4， capillary effect of 12.7 （cm/30min）， and weight loss rate of 13.0%.

Key words：cotton woven fabric； pretreatment； onebath； activator

棉機(jī)織物退漿、煮練和漂白是其染色或印花前必須經(jīng)歷的工序[12]，主要目的是去除棉纖維的天然雜質(zhì)和紡織過程中所施加的漿料及沾上的油污[34]，使織物充分發(fā)揮其優(yōu)良品質(zhì)，具有潔白、柔軟和良好的滲透性[56]。當(dāng)前常規(guī)棉機(jī)織物在卷染機(jī)上進(jìn)行退漿、煮練和漂白加工可以采用二浴二步法或一浴法進(jìn)行加工，二浴法工藝較為成熟，處理織物的各方面性能較為穩(wěn)定[78]，一浴法工藝流程短、生產(chǎn)效率高，但去雜效果不如二浴二步法[910]。不過在企業(yè)追求節(jié)能減排的今天，一浴法仍是研究的熱點(diǎn)。近年來，對于棉機(jī)織物退煮漂工藝的研究集中在超聲法、汽蒸法、堆置汽蒸法的開發(fā)[1112]，退煮漂助劑集中于非硅型助劑、特殊氧化物等的研究[1314]，而對于棉織物浸漬法前處理的工藝及助劑研究較少。

本實(shí)驗(yàn)在棉機(jī)織物一浴前處理體系中加入能與過氧化物反應(yīng)形成氧化能力更強(qiáng)的過氧酸的漂白活化劑4（2癸酰基氧乙氧基羰基氧）苯磺酸鈉（DECOBS），試圖降低其漂白溫度，DECOBS同時(shí)還有表面活性基團(tuán)，屬于脂肪族陰離子表面活性劑，具有優(yōu)良的表面活性性能。探究棉機(jī)織物一浴法退煮漂助劑配方和工藝，以實(shí)現(xiàn)綠色低溫氧漂一浴前處理，縮短工藝流程，降低能耗、水耗，提高生產(chǎn)效率。

1試驗(yàn)部分

1.1試驗(yàn)材料

織物：棉機(jī)織坯布（市售），9.7 tex×9.7 tex，524×394根/10 cm。

化學(xué)品：活化劑DECOBS（工業(yè)品）、植酸鈉（工業(yè)品）、氫氧化鈉（分析純）、過氧化氫（30%，分析純）、十二烷基苯磺酸鈉（SDBS，分析純）、碳酸鈉（分析純）、滲透劑JFC（工業(yè)品）。

1.2前處理方法

織物2 g，DECOBS x1 g/L、植酸鈉x2 g/L、氫氧化鈉x3 g/L、過氧化氫（30%）x4 g/L、十二烷基苯磺酸鈉x5 g/L，浴比1∶50，30 ℃投入織物，以2 ℃/min升溫至T ℃，保溫t min。處理后冷水洗、熱水洗，然后于80 ℃烘干，105 ℃烘燥120 min后置于干燥器中平衡后稱重，測試性能。

1.3測試方法

失重率：取未經(jīng)任何處理的織物絕對干燥稱重，記為W0，然后將處理后的織物在烘箱內(nèi)烘到絕對干燥稱重，記為W1，則織物的失重率：

失重率/%=W0-W1W0×100

白度：采用PN48B型白度計(jì)測試ISO白度，每塊布樣疊成4層，分別取不同的部位測量6次，取6次數(shù)據(jù)的平均值作為最終數(shù)據(jù)。

毛效：采用YG（B）871型毛細(xì)管效應(yīng)測定儀測試30 min織物的毛效。

強(qiáng)力：按照GB/T 3923.1—1997《紡織品織物拉伸性能第Ⅰ部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長的測定：條樣法》測試。

2結(jié)果與討論

2.1氫氧化鈉用量對棉機(jī)織物性能的影響

DECOBS 4 g/L、植酸鈉2 g/L、過氧化氫15 g/L、十二烷基苯磺酸鈉5 g/L、不同用量氫氧化鈉處理，80、90 ℃或100 ℃保溫60 min，測試織物性能如表1所示。從表1可知，隨著氫氧化鈉質(zhì)量濃度的增加，織物的白度先增加后平緩降低，其中100 ℃條件下處理后的織物白度最低，90 ℃時(shí)織物白度最好。這是因?yàn)檫m量的氫氧化鈉對雙氧水的分解有一定的促進(jìn)作用，但氫氧化鈉用量過高時(shí)雙氧水的無效分解大大加速，不利于棉織物的漂白。從表1還可知，隨著氫氧化鈉質(zhì)量濃度的增加，織物的毛效快速增加到最大值后又緩慢減小，增加和減小的幅度都不是很大，其中100 ℃下織物毛效最好，80、90 ℃毛效變化基本一致相差不大。這是因?yàn)闅溲趸c的加入有利于棉織物上漿料的溶脹和天然雜質(zhì)的去除，使織物毛效增加。從表1可知，織物失重率隨著氫氧化鈉質(zhì)量濃度的增加而逐漸升高，其中，100 ℃下處理織物失重率最高，90 ℃次之，80 ℃處理后織物失重率最低。說明過高的溫度和較大的氫氧化鈉用量都能使棉織物受到損傷而使失重率過高。綜合白度、毛效和失重率3個(gè)因素，選擇氫氧化鈉質(zhì)量濃度10 g/L，溫度90 ℃為宜。

2.2十二烷基苯磺酸鈉用量對棉機(jī)織物性能的影響

DECOBS 4 g/L、植酸鈉2 g/L、氫氧化鈉10 g/L、過氧化氫15 g/L、不同用量十二烷基苯磺酸鈉90 ℃保溫處理60 min，測試織物性能如表2所示。從表2可知，隨著精煉劑十二烷基苯磺酸鈉用量的增加，棉機(jī)織物的毛效迅速增加，在質(zhì)量濃度為6 g/L時(shí)已經(jīng)接近最大值，這是因?yàn)槭榛交撬徕c作為精煉劑能有效去除棉織物上的油脂、蠟質(zhì)等疏水性雜質(zhì)，從而提高織物的毛效。隨著十二烷基苯磺酸鈉用量的增加白度增加，這是因?yàn)槊蘅椢锷系奶烊簧赜绊懓锥韧猓椭⑾炠|(zhì)、果膠等也會影響織物白度，而十二烷基苯磺酸鈉能有效去除棉織物的天然雜質(zhì)提高織物的白度。但十二烷基苯磺酸鈉對織物失重率的影響并不明顯，這是由于氫氧化鈉用量一定的條件下，占據(jù)失重率最大部分的漿料的去除程度基本一致，故失重率變化較小。綜合考慮各個(gè)方面影響，選擇十二烷基苯磺酸鈉質(zhì)量濃度5 g/L。

2.3過氧化氫用量對棉機(jī)織物性能的影響

DECOBS 4 g/L、植酸鈉2 g/L、氫氧化鈉10 g/L、十二烷基苯磺酸鈉5 g/L，不同用量過氧化氫90 ℃保溫處理60 min，織物性能測試如表3所示。從表3可知，隨著雙氧水用量的增加，織物白度增加，當(dāng)用量超過15 g/L之后，白度增加的趨勢開始減慢。由雙氧水分解產(chǎn)生HOO-等有效成分與DECOBS發(fā)生SN2親核取代反應(yīng)生成具有漂白能力的活性物質(zhì)，另外實(shí)驗(yàn)可以看出過氧化氫對煮漂效果起著至關(guān)重要的作用，當(dāng)生成有效漂白成分的速率高于漂白反應(yīng)的速率時(shí)，織物的白度將不再增加。從表3可知，隨著過氧化氫用量的增加，織物毛效稍有提高。這是因?yàn)殡S著過氧化氫用量的增加，織物上更多的色素被去除，可以提高織物的毛效。從表3還可知，隨著過氧化氫用量的增加，織物的失重率有小幅增加，這與過氧化氫對色素和其他雜質(zhì)的去除有關(guān)。綜合考慮各個(gè)方面，過氧化氫用量選擇15 g/L。

2.4DECOBS用量對棉機(jī)織物性能的影響

植酸鈉2 g/L、氫氧化鈉10 g/L、過氧化氫15 g/L、十二烷基苯磺酸鈉5 g/L、不同用量DECOBS 90 ℃保溫處理60 min，測試織物性能如表4所示。從表4可知，棉機(jī)織物的白度隨著DECOBS用量的增加先增加后減小，白度提高是因?yàn)镈ECOBS與雙氧水反應(yīng)生成氧化性更強(qiáng)的過氧酸，而白度降低是由于DECOBS溶解后為淡黃色，加入過量會使織物上的淡黃色難以洗除，從而使得織物的白度降低。從表4可知，隨著DECOBS用量的增加，織物的毛效并無明顯增加，當(dāng)質(zhì)量濃度大于4 g/L時(shí)織物毛效快速下降。由于過量的DECOBS與HOO-發(fā)生親核反應(yīng)，生成了大量不具有表面活性的產(chǎn)物吸附在織物表面，從而出現(xiàn)了用量過多時(shí)，織物毛效呈現(xiàn)迅速降低的趨勢。從表4還可知，隨著DECOBS用量的增加織物的失重率總體保持平穩(wěn)。綜合考慮各個(gè)方面，DECOBS的最佳用量為1 g/L。

2.5植酸鈉用量對棉機(jī)織物性能的影響

DECOBS 1 g/L、氫氧化鈉10 g/L、過氧化氫15 g/L、十二烷基苯磺酸鈉5 g/L，不同用量植酸鈉90 ℃保溫處理60 min，測試織物性能如表5所示。從表5可知，隨著植酸鈉用量的增加棉織物的白度先增加后降低，這是因?yàn)橹菜徕c是一種重要的純天然綠色添加劑，與金屬離子有極強(qiáng)的絡(luò)合，采用植酸鈉作為穩(wěn)定劑，可防止過氧化氫無效分解，從而提高棉織物的白度，但過量的植酸鈉會抑制雙氧水的有效分解，從而降低織物的白度。從表5還可以看出植酸鈉對棉機(jī)織物的毛效和失重率影響并不大，因此植酸鈉質(zhì)量濃度選擇2 g/L。

2.6處理時(shí)間對棉機(jī)織物性能的影響

DECOBS 1 g/L、植酸鈉2 g/L、氫氧化鈉10 g/L、過氧化氫15 g/L、十二烷基苯磺酸鈉5 g/L，90 ℃保溫不同時(shí)間，測試織物性能如表6所示。從表6可知，隨著處理時(shí)間的延長，織物白度迅速增加，當(dāng)織物在90 ℃保溫處理60 min左右后，織物的白度不再發(fā)生明顯變化。由于處理時(shí)間的增加可以使過氧化氫分解的有效產(chǎn)物充分發(fā)揮作用，從而有效的增加織物白度。在最高溫度保溫時(shí)，隨時(shí)間的延長，有效成分不斷減少，最終織物白度不再發(fā)生變化。從表6可知，隨著處理時(shí)間的增加，織物毛效在較短的時(shí)間內(nèi)快速增加，當(dāng)織物90 ℃保溫處理60 min后，織物的毛效基本上保持不變。從表6還可知，當(dāng)處理時(shí)間為10或20 min時(shí)，織物的白度、毛效、失重率相對均較低，這是因?yàn)樵谶@個(gè)處理時(shí)間內(nèi)，織物的處理溫度僅為50或70 ℃，且處理時(shí)間短，織物上的雜質(zhì)很難得到有效去除。隨著處理時(shí)間的增加，織物的失重率呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢，當(dāng)織物90 ℃保溫處理60 min后，織物失重率基本不再變化，這是由于隨著時(shí)間的延長，纖維發(fā)生充分溶脹，各種助劑與纖維不斷地發(fā)生反應(yīng)，使得織物的失重率不斷升高，從表6可得最佳處理時(shí)間為90 ℃保溫60 min。

2.7溫度對棉機(jī)織物性能的影響

DECOBS 1 g/L、植酸鈉2 g/L、氫氧化鈉10 g/L、過氧化氫15 g/L、十二烷基苯磺酸鈉5 g/L，不同溫度保溫60 min，測試織物性能如表7所示。從表7可知，隨著溫度的升高，織物的白度、毛效及失重率不斷升高，在90 ℃時(shí)都達(dá)到最佳值，隨著溫度不斷的增加，達(dá)到90 ℃之后，織物的白度與毛效有所下降。這是由于溫度過高，過氧化氫快速無效分解，使得織物的白度和毛效產(chǎn)生下降趨勢。故在滿足實(shí)際要求的情況下，織物處理溫度可定為90 ℃。

2.8與傳統(tǒng)前處理工藝對比

采用本實(shí)驗(yàn)的最佳工藝，與傳統(tǒng)前處理退、煮漂二浴二步工藝，退煮、漂二浴二步工藝，退煮漂三浴三步工藝（處方見表8）比較，結(jié)果如表9所示。由表9可知，退煮漂一浴工藝在90 ℃處理后織物毛效略低于二浴或三浴法，但毛效達(dá)到12 cm/30 min，滿足染整加工要求；退煮漂一浴織物90 ℃處理后的失重率與常規(guī)工藝相近；退煮漂一浴處理后織物的強(qiáng)力略高于二浴工藝，但遠(yuǎn)高于三浴工藝，說明一浴工藝織物損傷較小。

3結(jié)論

a）試驗(yàn)探究得出棉機(jī)織物一浴前處理最佳處方工藝為：十二烷基苯磺酸鈉質(zhì)量濃度5 g/L，氫氧化鈉質(zhì)量濃度10 g/L，DECOBS質(zhì)量濃度 1 g/L，過氧化氫（30%）質(zhì)量濃度15 g/L，植酸鈉質(zhì)量濃度2 g/L，溫度90 ℃，時(shí)間60 min。

b）采用新型復(fù)配助劑處理后的棉機(jī)織物在白度、毛效、失重率、強(qiáng)力損傷等方面與傳統(tǒng)工藝十分接近，表明新型復(fù)配助劑的適宜使用，可以實(shí)現(xiàn)棉織物退煮漂一浴處理。

c）新型復(fù)配助劑符合節(jié)能減排的生態(tài)理念，且有效的降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。

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（責(zé)任編輯：張會巍）