赋予退浆全棉帆布润湿性的无碱处理工艺和机理

摘要

棉织物前处理包括烧毛、退浆、精练和漂白，其主要目的就是适当去除各种杂质，提高棉织物的白度和润湿性，获得较好的清洁外观和光泽，以满足成品和染整后续加工的要求。传统的棉织物前处理是采用烧碱和双氧水进行高温处理，虽然具有较好的处理效果，但是耗能耗水，处理液碱性强，引起纤维强力过度下降，废水BOD和COD过高，严重污染环境。
　　 本课题在课题组已有研究工作的基础上，通过对影响棉织物润湿性能的关键因素进行深入研究，有针对性的开发能够工业化的“节能减排”的前处理工艺，实现前处理工艺的简化，达到良好的社会效益和经济效益。
　　 围绕退浆全棉帆布的润湿性，通过重现性试验和分别对果胶、蜡质进行萃取的实验，从机理上分析了影响棉织物润湿性的主要因素。从棉织物本身来说，影响棉纤维润湿性的主要因素是棉蜡的含量及棉蜡与果胶的分布状态。从工艺处理的角度来说，织物上残留的表面活性剂和织物处理后的干燥方式也会影响织物润湿性的评价。
　　 通过研究表面活性剂对棉织物润湿性的影响，结果表明，若前处理结束后水洗不充分，则织物上残留的表面活性剂会使织物产生“假毛效”，处理结束后采用100℃沸煮3次(10min/次)，再用冷水洗三次的方式可以去除“假毛效”。
　　 蜡质在纤维上的分布状态会影响织物润湿性。部分去除蜡质后，织物自然晾干，棉蜡保持不连续状态，有利于纤维的芯吸;当干燥温度超过棉蜡的熔点时，棉纤维内部的棉蜡会向纤维表面泳移，在纤维表面形成连续的包覆膜，影响织物的润湿性。
　　 分别萃取棉织物上的蜡质和果胶，测试不同萃取次数后织物的毛效。实验表明，棉纤维上棉蜡的含量、棉蜡与果胶的分布状态是影响棉纤维润湿性的主要因素。
　　 对退浆全棉帆布精练漂白的浸渍工艺进行优化，得到了能赋予织物很好润湿性能的高温氧化一步法工艺和酶精练低温无碱漂白两步法工艺。浸渍法高温氧化一步法前处理最佳工艺为:H2O25g/L，NW8001.5g/L，pH值11，温度90℃，处理时间60min。处理后织物毛效约为12.9cm/30min，白度约为76.3，比传统碱氧一浴工艺处理后的织物润湿性好且白度相当。经向单纱强力损失率约为11％，强力保留率比传统碱氧一浴工艺高。精练漂白二步法前处理的最佳工艺的精练工艺为:果胶酶2g/L，NW8001.5g/L，pH值为8，先55℃保温振荡30min，然后升温到90℃，保温振荡20min。H2O2/TAED低温漂白的最佳工艺为:H2O24g/L，TAED/H2O2摩尔比为2∶1，焦磷酸钠浓度3g/L，NW8001g/L，pH值9，温度70℃，处理时间45min。经精练漂白二步法工艺处理后的织物，毛效达到13.8cm/30min，白度为73.4，经向单纱强力损失率为15.2％。
　　 为达到工厂进行连续化大批量生产的目的，课题对无碱前处理浸轧工艺的可行性也进行了研究。在浸轧-热堆、浸轧-汽蒸、浸轧-堆置-汽蒸工艺中，采用无碱处理方式，蜡质只能通过乳化方式去除。但由于浸轧后织物带液量少，没有水作为分散介质，故乳化不能顺利进行，棉蜡不能被有效的去除。即使提高处理温度和延长处理时间，织物的润湿性仍不能得到改善。

目录

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摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 棉纤维及其伴生物

1．2．1 棉纤维的基本结构

1．2．2 棉纤维的基本性质

1．2．3 棉纤维的伴生物种类

1．3 影响棉织物润湿性的因素

1．3．1 棉蜡

1．3．2 果胶

1．3．3 纤维表面状态的改变

1．3．4 表面活性剂的影响

1．3．5 烘干方式对润湿性的影响

1．4 纺织用酶的类型

1．4．1 淀粉酶

1．4．2 果胶酶

1．4．3 纤维素酶

1．4．4 蛋白酶

1．4．5 脂肪酶

1．4．6 漆酶

1．4．7 过氧化氢酶

1．4．8 葡萄糖氧化酶

1．5 棉织物练漂前处理原理

1．5．1 碱精练原理

1．5．2 酶精练原理

1．5．3 双氧水漂白原理

1．6 国内外研究水平和发展趋势

1．6．1 棉织物生物酶精练方面

1．6．2 棉织物漂白方面

1．6．3 前处理工艺方面

1．7 课题的提出

1．7．1 课题的背景及意义

1．7．2 研究内容

1．7．3 研究的预期目标

2 实验内容

2．1 实验材料

2．2 实验仪器与设备

2．3 实验试剂与药品

2．4 实验方法

2．4．1 验证性实验工艺

2．4．2 浸渍法工艺

2．4．3 热堆工艺

2．4．4 浸轧-汽蒸工艺

2．4．5 浸轧-堆置-汽蒸

2．4．6 活性染料染色

2．5 分析与测试

2．5．1 棉蜡含量

2．5．2 果胶含量

2．5．3 毛效测定

2．5．4 断裂强力

2．5．5 白度

2．5．6 K／S值

2．5．7 耐洗色牢度

2．5．8 耐水色牢度

2．5．9 耐摩擦色牢度

2．5．10 表面形态

3 影响棉织物润湿性的因素

3．1 前言

3．2 验证性实验

3．3 影响棉润湿性的因素

3．3．1 表面活性剂的假毛效问题

3．3．2 干燥方式对织物润湿性能的影响

3．3．3 果胶和蜡质对织物润湿性的影响

3．4 小结

4 退浆全棉帆布精练漂白工艺

4．1 前言

4．2 浸渍法

4．2．1 退浆全棉帆布精练漂白一步法浸渍工艺

4．2．2 酶精练低温无碱漂白两步法浸渍工艺

4．2．3 不同工艺处理后织物性能比较

4．3 浸轧工艺

4．3．1 浸轧-热堆工艺

4．3．2 浸轧-汽蒸工艺

4．3．3 浸轧-堆置-汽蒸

4．4 小结

5 结论

参考文献

致谢