布艺之家讯：棉/毛混纺或交织织物在前处理及染色过程中,由于棉纤维和毛纤维形态结构及化学性能不同而受到很多限制。如在前处理过程中,由于羊毛不耐碱,所以前处理不能采用强碱;在活性染料一浴法染色时,染料对羊毛纤维的优先上染而致使棉和毛纤维同色性较差[ 1 ] 。
本项目采用果胶酶和氧漂工艺对棉/毛混纺纱线进行前处理,研究了影响漂白效果的主要因素;选择合适的活性染料及染色工艺进行一浴法染色,以期获得较好的同色性效果。
1 材料和仪器
纱线 28. 12 tex棉/毛(80 /20)混纺纱线。
药品 果胶酶PPE 6368 (诺维信公司) ;羊毛保护剂WSM,羊毛增艳剂L. B,低温稳定剂T. W (南京任能贸易公司) ;双氧水(27. 5% ) ,Na2 CO3 ,尿素(南通久泰贸易有限公司) ;多功能精练剂AW250 (上海润基纺织有限公司) ; 增白剂BHT,元明粉,匀染剂; 活性染料(台湾永光、德司达和日本住友公司) 。
仪器 HH-S电热恒温振荡器(江苏金坛市恒丰仪器厂) , YG062 电子强力机(温州大荣纺织仪器厂) , MP200A 电子天平(上海精密仪器有限公司) , DHG- 9076型干燥器(通州实验设备有限公司) ,中样锅(香港立信有限公司) ,WS-SD d /o色度白度仪(温州仪器仪表有限公司) , GYROWASH 415水洗/干洗色牢度机 (James H. Heal公司) , YB571 Ⅱ摩擦牢度测定仪和 YG(B) 611-Ⅱ日晒气候试验仪(温州大荣纺织标准仪器厂) 。
2 果胶酶前处理工艺
由于羊毛不耐烧碱,在碱的作用下,会导致羊毛纤维损伤,为此采用生物酶前处理。由于棉/毛混纺纱中棉纤维占80% ,因此主要考虑棉纤维前处理。
工艺处方
果胶酶PPE 6368 /% (owf) x
Na2 CO3 / ( g/L) 0. 2
浴比1 ∶10
温度/℃ 55
时间/min 30
pH值7～8
表1 中,酶用量1%时,毛效达12. 5 cm /30 min。经检测,羊毛含量为19%左右(未经处理的羊毛含量为21. 6% ) ,说明果胶酶前处理工艺对羊毛影响不大。这是由于酶的作用专一,且其在弱碱性条件下进行,反应条件温和[ 2 ] 。
3 漂白工艺
3. 1 双氧水低温漂白工艺
(1)漂白处方
精练剂AW250 / ( g/L) 2. 6
H2O2 / ( g/L) 1. 5～4. 5
羊毛保护剂WSM /% 0～20
Na2CO3 / ( g/L) 3
浴比1 ∶10
(2)工艺曲线
3. 1. 1 双氧水和羊毛保护剂WSM用量的影响
由表2知,采用低温氧漂工艺时,当H2O2 的用量在1. 5 g/L时,纱线白度偏低;随着H2O2 用量的增加, 纱线白度逐渐提高,但是羊毛的损伤也加大;加入羊毛保护剂WSM,能够在一定程度上降低对羊毛的损伤, 表现为纱线中羊毛的含量增加,单纱强力提高;加入羊毛保护剂对漂白白度基本上没有影响。
3. 1. 2 低温稳定剂T. W对漂白效果的影响
为进一步提高白度,增加双氧水用量,并加入低温稳定剂T. W,其对漂白效果的影响见表3。
由表3知,加入低温稳定剂T. W 后,有利于双氧水均匀有效地分解,使漂白白度提高,且对于羊毛的含量及单纱的强力影响不大。
3. 1. 3 中样试验
通过以上试验,确定了优化处方,进行中样试验。
处方/ ( g/L)
精练剂AW-50 / ( g/L) 26
低温稳定剂T. W / ( g/L) 0. 8
Na2 CO3 / ( g/L) 3
增白剂BHT/ ( g/L) 0. 5
H2O2 (27. 5% ) / ( g/L) 6
羊毛保护剂WSM /% 1～2
工艺 浴比1 ∶10, 60℃处理60min,再用2%羊毛增艳剂L. B处理。
经处理后,纱线白度41. 6,羊毛纤维含量17. 6% ,单纱强力421. 8 cN。
3. 2 尿素-双氧水漂白工艺
在尿素-双氧水漂白体系中,尿素与过氧化氢相互作用形成一个复合物,以促进过氧化氢能较快且有控制地分解。在尿素的存在下,双氧水分解按以下步骤进行[ 3 ] :
另一种可能是双氧水通过氢键作用与酰胺基连接,促使双氧水能较快地分解[ 3 ] :
用Na2CO3 调节漂液pH值至8 ～9,按照表4 配方,加羊毛保护剂WSM1% ～2% ,于98℃下漂白1h, 再用2%羊毛增艳剂L. B处理,结果见表4。
综合白度、羊毛含量及纱线强力指标,当双氧水用量6. 0 g/L,尿素用量8 g/L时,纱线白度达46. 8,羊毛纤维含量17. 9%,单纱强力429. 3 cN。
该工艺具有更高的白度,用于浅色产品,可以期望获得鲜艳的色泽。
4 染色
在常规染色工艺中,染料对两种纤维不同的亲和力、上染率、匀染性,以及对染色pH值、温度和时间等要求不同,难以达到同色效果,尤其是 采用一浴法染色。在活性染料一浴法染色时,染料会对羊毛纤维优先上染而使得棉、毛染色的同色性很差,并且经过前处理,羊毛的鳞片层被破坏,更加剧了染料对 棉和毛上染的差异。因此在活性染料一浴法染棉/毛纱线时需要选择合适的染料以及适当的染色工艺,同时要选用合适的前处理条件。
4. 1 高温型活性染料染深色
采用高温型的活性染料染深色时,可省去漂白工艺,目的是尽量减少棉、毛染色性能的差异。
以上各组元明粉70 g/L [ (5) , (6)组为20 g/L ] ,纯碱20 g/L [ (5) , (6)组为5 g/L ] ,浴比1 ∶15。
染色工艺曲线
试验结果表明,纱线颜色均匀,无内外层色差。色牢度测试结果见表5。
4. 2 中温型活性染料染浅色
中温型的活性染料染浅色时,为保证颜色鲜艳,采用尿素2双氧水漂白工艺对棉/毛纱线进行漂白处理。
以上各组元明粉30g/L,纯碱5g/L,浴比1 ∶15。
染色工艺曲线
棉/毛纱线易染花,这与前处理温度有关,漂白温度越高,染色纱线的同色性越差。漂白温度过高,致使羊毛的鳞片层受到较大程度的破坏,在上染时,活性染料更 优先上染羊毛。所以,漂白温度需适当降低。此外,染色工艺也需进行调整,如在染浴中加入匀染剂; 纯碱分两次加入,即在染色开始阶段先加入适量纯碱, 以期在低温时一部分活性染料能与棉发生反应,而温度较低,活性染料基本上不与羊毛发生反应或反应较慢,从而减少在固色阶段由于棉、毛染色性能的差异而造成 染色不匀现象。中国印花网认同：经过以上工艺改进之后,纱线的同色性有较大程度的提高。但是在进行拼色染色时, 以红色为主色调的颜色,如处方(6)纱线同色性较差, 因此,用这种中温型的活性染料染红色时,是很难达到同色性的。
采用高温型的活性染料在中温60 ℃进行染色,以期降低染料的反应性能,从而减小棉、毛染色性能的差异,并且将前处理尿素2双氧水漂白温度降至80 ℃。
结果表明,高温型染料采用60 ℃染色,比中温型染料的同色性更好。染成的红色纱线同色性很好,能够达到规定的要求,从而解决了红色为主色调的颜色难以染匀的问题。色牢度性能除了日晒牢度为3. 5级以外,其它牢度指标都能达到4. 5级。
5 结论
(1)棉/毛混纺纱线前处理采用果胶酶代替碱煮工艺,当果胶酶PPE 6368用量为1% (owf)时,可达到较好的毛效,对羊毛损伤小。
(2)棉/毛混纺纱线漂白可采用低温氧漂工艺或尿素2双氧水漂白工艺,后者更适宜于浅色染色。
(3)高温型活性染料一浴法染深色时可省去漂白工艺,以减少棉、毛染色性能的差异,得到较好的同色性效果;中温型活性染料一浴法染浅色时,通过降低棉/毛 纱线尿素2双氧水漂白温度,加入适量的匀染剂, 在染色开始时先加入部分纯碱,提高了同色性效果。此外选择高温型活性染料中温一浴法染色,也可达到较好的浅红色系同色性效果。
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