雙氧水低溫活化劑在襯布棉織物前處理的應用

張海峰

[科德寶寶翎襯布（南通）有限公司，江蘇 南通 226006]

服裝黏合襯布是服裝工業化生產的基礎之一。黏合襯布與面料貼合之后，面料不再容易變形，尺寸穩定，方便縫制，容易大規模生產，大幅度提高了生產效率，降低了生產成本，同時利于快捷物流銷售，大大促進了服裝業的發展。其中，純棉聚乙烯黏合襯布產業是重要分支，主要服務于襯衫襯布行業，多用于襯衫領部、袖子、門襟等部位。其中，白色襯衫襯布的市場需求占主流，在全國行業內年總產量中，白色產品占比約70%，在白色襯衫襯布的外觀指標中，客戶對白度的要求越來越高，而且在環保方面，對傳統紡織業的低能耗、低排放、綠色環保也不斷提出新的要求，所以研究和開發襯衫襯布加工所用的純棉織物的前處理漂白先進工藝更重要。

在純棉襯衫黏合襯布的加工處理過程中，因為使用的棉織物基布含有天然蠟質、木質素以及少量灰分等雜質，會影響后續整理和點膠加工，所以需要進行前處理加工[1-2]。目前，在純棉襯衫黏合襯布行業內，仍然使用傳統的棉織物漂白工藝，主要采用雙氧水作為漂白劑，有高溫軋蒸和冷軋堆處理兩種漂白方法[3-5]。其中，軋蒸工藝需要在高溫、強堿的條件下進行漂白前處理，不僅能源消耗較大，還因反應劇烈以及條件控制不當，加劇了織物強力損傷；而冷軋堆工藝在常溫下則需要很長的反應時間，大于20 h，且生產效率不高[6-8]。

對于以上問題，本研究嘗試在常規冷軋堆工藝的經驗基礎上引入活化雙氧水漂白反應體系，以期達成生產時間減短、化學助劑用量減少和常溫漂白的目標[9-10]。雙氧水的活化漂白工藝是在雙氧水的漂白前處理體系中添加一類漂白活化促進劑，形成常溫下高效工作的漂白體系。漂白活化劑化合物是過氧酸前驅體，對氧漂過程中的雙氧水反應有很好的活化催化促進作用，過程中會在原位和雙氧水發生水解反應，生成更活潑的過氧酸，而過氧酸因為具有更高的氧化電位，在對棉織物進行漂白時，就能有效降低織物漂白過程所需溫度，同時避免纖維過度損傷，縮短了漂白時間，減少了大量助劑，確保了漂白效果的穩定輸出。

1 實驗部分

1.1 材料、試劑與設備

材料：純棉機織物（20 S×20 S/50×50）、130 g/m2。

試劑：活化劑TF1893（上海元納化工有限公司）、精煉劑（上海元納化工有限公司）。

設備：Datacolor-600白度檢測儀、低張力平幅水洗機（江蘇建業機械制造有限公司）。

1.2 測試方法

1.2.1 白度

采用GB/T 17644—2008《紡織纖維白度色度試驗方法》，使用Datacolor-600高精度臺式白度儀測試樣品白度3次，取平均值。

1.2.2 織物布面pH

依據GB/T 7573—2009《紡織品水萃取液pH值的測定》，測量試樣對應的pH。

1.2.3 毛效

依照FZ/T 01071—2008《紡織品 毛細效應試驗方法》，測量各試樣30 min內液體沿織物上升的高度，測試3次，取平均值。

1.3 工藝條件

1.3.1 雙氧水活化前處理漂白配方

雙氧水（27%）質量濃度為70.0 g/L、活化劑（TF1893）質量濃度為5.0 g/L、氫氧化鈉（30%）質量濃度為50.0 g/L、精煉劑質量濃度為5.0 g/L。

1.3.2 漂白工藝流程

坯布準備→燒毛→雙氧水活化（室溫25 ℃，10 h）堆置→水洗烘干。

2 結果與討論

2.1 陽離子型雙氧水活化漂白原理

陽離子型雙氧水活化劑在雙氧水漂白過程中的增強原理是，活化劑和過氧化氫反應活化產物的漂白能力遠強于雙氧水的過氧酸漂白能力，在常溫或較低溫度下可以漂白棉織物，滿足純棉黏合襯布后續加工的要求。本試驗采用的是一類陽離子漂白活化促進劑TF1893，其漂白原理可以從以下方面進行解釋：（1）工作液中的活化劑陽離子對帶負電荷的棉纖維素纖維表現出較強的親和力，可以很容易地利用靜電吸附作用吸附到纖維的材質上；（2）陽離子型雙氧水活化劑與雙氧水反應，在工作液和棉織物基布上產生過氧酸；（3）工作液和棉織物纖維素纖維質上生成的過氧酸對織物進行漂白。此類活化劑是利用工作液和棉織物基布纖維素基質上產生的大量過氧酸對棉織物進行高效漂白，使此類反應可以在常溫下實現常規工藝無法達到的漂白效果，關鍵是縮短了生產時間、提高了生產效率以及減少了化學品的用量和單位能源的消耗。

2.2 雙氧水活化劑不同質量濃度對棉織物漂白白度的影響

由圖1可知，在工作液中，在活化劑質量濃度從1.0 g/L逐步提高到3.0 g/L的過程中，純棉織物的白度增加得非常明顯，呈線性相關上升；在質量濃度從3.0 g/L上升到5.0 g/L的過程中，漂白白度繼續上升，只是上升速度放緩，到達5.0 g/L時，織物漂白白度達到最高，當后續活化劑質量濃度提高到6.0、7.0 g/L時，織物漂白白度開始緩慢下降。分析認為，在活化劑質量濃度從1.0 g/L上升到5.0 g/L的過程中，工作液中生成的氧化電位更高的過氧酸會同比增加，相比于傳統的工藝配方，能更全面、更高速地與棉織物中的天然蠟質、灰分以及部分木質素等雜質發生氧化反應，逐步提高純棉織物漂白處理的白度。當白度達到穩定的峰值后，再提高活化劑的質量濃度，織物漂白的白度沒有繼續上升反而緩慢下降：一方面，可能是因為棉織物中的色素雜質已經基本完全去除，白度沒有進一步提升的空間；另一方面，加入質量濃度過高的活化劑，會增強雙氧水的作用，影響織物上的漂白反應平衡速率，使雙氧水的漂白效率降低，導致白度不升反降。綜合來看，雙氧水活化劑的工作液質量濃度應為4.5~5.5 g/L。

圖1 陽離子型雙氧水活化劑質量濃度對棉織物漂白白度的影響

2.3 pH對棉織物前處理漂白白度的影響

圖2反映了在恒定的活化劑質量濃度（5.0 g/L）下，不同純棉織物的工作液pH對漂白效果的影響。

圖2 pH對漂白效果的影響

由圖2可知，當前處理漂白工作液的pH從8上升到11時，加入活化劑漂白處理后，棉織物基布的白度呈現不斷提高的趨勢，因為隨著工作液pH的升高，堿性越強，越有利于提高雙氧水的活化反應速率，進而提高處理織物的漂白白度；而當pH大于11時，隨著工作液pH的持續增加，白度反而下降，這是因為在過高的堿性環境下，雙氧水大量分解，沒有足夠的雙氧水反應作用到棉織物漂白過程中，導致最終的漂白效果降低。

2.4 處理時間對純棉織物漂白處理效果的影響

由圖3可知，隨著棉織物堆置時間的持續延長，純棉織物的漂白白度在堆置10 h時達到最高，隨后緩慢下降。分析認為，主要是因為漂白工作液中雙氧水與陽離子活化劑的反應不是立即發生并加強的，在初始階段反應生成的過氧酸與棉織物的色素等雜質不足以完全起到漂白作用，只有隨著反應繼續加強和擴展，有效物質過氧酸與純棉織物上的色素等雜質才能逐漸反應完全。對于堆置時間過長導致白度有所下降的問題，推測可能是因為一段時間后，色素的反應副產物發生了輕微的逆反應，所以在棉織物堆置時間達到10 h時，對棉織物的漂白處理可以達到最好的效果。

圖3 堆置處理時間對漂白效果的影響

2.5 漂白工藝溫度對棉織物漂白處理效果的影響

由圖4可知，純棉織物的漂白白度和工作液溫度之間的關系在溫度達到25 ℃以前表現為正相關，且在15~30 ℃時，白度基本滿足工藝要求。這是因為在常溫條件下，溫度的升高可以提高雙氧水活化反應速率，不過因為存在陽離子活化劑，繼續升高工作溫度會促使雙氧水無序分解，不利于漂白工藝的穩定控制，反而會影響漂白白度。因此，在夏季建議適當減少活化劑的工藝配方用量。

圖4 工作液溫度對漂白處理效果的影響

3 結論

（1）純棉機織黏合襯布在前處理漂白加工中，添加雙氧水活化劑TF1893，可以在常溫條件下較好地實現對襯布純棉織物的漂白處理，滿足純棉襯布后續加工乃至成品對白度的工藝要求。新工藝在節約紡織染化助劑用量和減少能源消耗的同時，實現了環境友好、綠色生產的目的。

（2）純棉機織黏合襯布基布漂白前處理采用冷軋堆雙氧水活化工藝，在TF1893活化劑質量濃度為5.0~5.5 g/L、pH為11、堆置時間為10 h以及堆置溫度為25 ℃前處理條件下進行生產，處理的漂布可達到白度70%~75%、毛效超過12 cm的前處理效果。

（3）純棉機織黏合襯布的前處理采用雙氧水活化漂白工藝體系，實現了襯布棉織物高效前處理，滿足了襯布后續加工對白度和其他工藝的要求，可以代替目前大部分傳統的襯布退漿、煮練和漂白的前處理工藝。