2. 2 NaOH質量濃度的影響
在1. 3節的漂白工藝中只加1. 5 g/L絲素蛋白,改變NaOH質量濃度,其對織物白度的影響見圖1。
由圖1看出,隨著NaOH質量濃度的增加,織物白度呈先增大后降低的趨勢。因為雙氧水只有在堿性條件下才能充分電離出過氧氫陰離子(HOO-)[7],未加入NaOH時,漂液中的過氧氫陰離子(HOO-)太少,絲素蛋白分子中的酰胺鍵不能與過氧氫陰離子(HOO-)反應生成過氧酸化合物,織物白度較低;隨著NaOH質量濃度的增大,產生過氧酸化合物的量增多,織物白度明顯增大。但當NaOH質量濃度超過1 g/L后,織物白度開始降低,這可能是因為漂白過程中隨著NaOH質量濃度的提高,漂液中出現氫氧化鈣沉淀(因為絲素由氯化鈣、乙醇和水溶液溶解),導致白度降低,也可能是因為堿性過大使得生成的過氧酸化合物發生水解,導致織物白度降低,這將在下面的試驗中進行討論。
2.3 鈣離子的影響
由于本試驗采用氯化鈣、乙醇和水(摩爾分數比1∶2∶8)的溶液溶解絲素,因此制備的絲素蛋白助劑中存在鈣離子。按1. 3節的漂白工藝,分別加入未去除鈣離子的絲素蛋白(1. 5 g/L)和已去除鈣離子的絲素蛋白(1. 5 g/L),改變NaOH質量濃度,調節漂液pH值,對棉織物進行雙氧水漂白,結果如圖2所示。
由圖2可以看出,去除鈣離子和未去除鈣離子的絲素蛋白漂白工藝中,堿用量對漂白織物白度影響趨勢一致,均隨著pH值的增大,織物白度先增大后減小。當pH值為9(NaOH用量為1 g/L)時,織物白度達到最大,且白度相近。說明絲素蛋白中存在的鈣離子對雙氧水漂白棉織物的白度影響不大,絲素蛋白中的鈣離子不是影響棉織物白度的主要因素。因此,織物白度隨著堿用量的增加而降低,是因為堿性過大使得生成的過氧酸化合物發生水解造成的。
2.4 絲素蛋白/硅酸鈉復配比的影響
按1. 3節漂白工藝,選用硅酸鈉/絲素蛋白復配作為漂白助劑,測定漂白織物的白度和毛效,結果如圖3和圖4所示。
由圖3可以看出,織物白度均隨絲素蛋白用量增大而提高。當硅酸鈉質量濃度較低(2 g/L)時,增加絲素蛋白用量,織物白度提高明顯;當絲素蛋白質量濃度為1 g/L時,白度達到最大;繼續增加絲素質量濃度白度有所降低。說明在以硅酸鈉為穩定劑的雙氧水漂白體系中加入適量絲素蛋白,織物白度明顯提高。當1 g/L絲素蛋白與2 g/L硅酸鈉復配時,織物白度最大,且高于單獨用8 g/L硅酸鈉處理時的白度。表明絲素蛋白與硅酸鈉復配有協同增效作用,絲素蛋白不僅可以有效提高織物白度,而且可以降低硅酸鈉質量濃度。
由圖4可以看出,不加絲素蛋白時,隨著硅酸鈉質量濃度增加,織物毛效降低;當硅酸鈉質量濃度不變時,隨著絲素蛋白質量濃度的增加,織物毛效明顯提高。這是由于在漂白過程中絲素蛋白吸附在棉纖維上,絲素蛋白分子上存在許多親水性極性基團,提高了棉織物的親水性;此外,絲素蛋白與硅酸鈉復配作為漂白助劑,在織物漂白的同時,也促進了織物上雜質的去除,進而提高織物毛效。綜合考慮,選用硅酸鈉/絲素蛋白復配為漂白助劑,其用量為硅酸鈉2 g/L,絲素蛋白1 g/L。
2.5 絲素蛋白/硅酸鈉雙氧水漂白工藝優化
采用正交試驗分析雙氧水漂白工藝的主要影響因素(見表2)。
由表2極差數據分析可知,影響織物白度的顯著因素依次為NaOH質量濃度>雙氧水質量濃度>漂白時間>漂白溫度,優化工藝為A3B4C4D1;影響織物毛效的顯著因素依次為漂白溫度>NaOH質量濃度>雙氧水質量濃度>漂白時間,優化工藝為A3B4C3D3。由表2可知,漂白溫度高于70℃后,白度和毛效的增加已不明顯。
綜合考慮漂白后織物的白度和毛效,優選的漂白工藝條件為:H2O2用量為20 mL/L,NaOH質量濃度為1g/L, 70℃漂白50 min。
2.6 漂白效果比較
硅酸鈉2 g/L,絲素蛋白1 g/L,浴比1∶40,分別采用新工藝(H2O220 mL/L、70℃、50 min、NaOH 1 g/按上述優化工藝)與傳統工藝(H2O220 mL/L、90℃、60 min、NaOH 5 g/L)對織物進行漂白,結果見表3。
由表3可以看出,與傳統工藝棉織物漂白效果相比,新工藝的白度和毛效接近,但斷裂強度明顯較高。因此,在棉纖維雙氧水漂白體系中加入絲素蛋白,在不降低漂白織物白度和毛效的情況下,可以減少纖維損傷,同時還改善了漂白工藝條件,使漂白時間縮短,漂白溫度降低,堿用量降低,實現了雙氧水低溫低堿的漂白。
3·結論
(1)絲素蛋白對棉織物雙氧水漂白白度的提高不大,但能明顯提高織物毛效和雙氧水分解率,降低纖維損傷。
(2)絲素蛋白與硅酸鈉復配對雙氧水漂白具有很好的協同增效作用,合適的比例可以提高織物白度,減少硅酸鈉用量,使漂白效果更佳。
(3)絲素蛋白漂白新體系優化的漂白工藝為:雙氧水20 mL/L,NaOH 1 g/L,漂白溫度70℃,漂白時間50 min。與傳統漂白工藝相比,新工藝具有漂白時間短、溫度低和堿用量較低的優點,實現了雙氧水低溫低堿漂白。
參考文獻:
[1]王宏,曹機良.棉織物雙氧水/乙酰胍低溫活化漂白[J].印染,2011, 37(7): 4-7.
[2]閻賀靜,韓曉紅,段春紅,等.棉織物酶精練漂白同浴處理工藝[J].印染, 2011, 37(9): 5-9.
[3]趙建平,王祥榮,江思源. EDTA及其對H2O2漂白的活化作用[J].印染助劑, 2003, 20(3): 12-14.
[4]楊棟樑,王煥祥.活化雙氧水漂白體系新技術的近況(一)[J].印染, 33(2): 44-48.
[5]解谷聲.絲素用氯化鈣/乙醇水溶液溶解[J].遼寧絲綢, 1999(3):39-40.
[6]陳英.染整工藝實驗教程[M] .北京:中國紡織出版社, 2003: 27.
[7]傅得才,周紅娟.雙氧水的漂白原理及其穩定劑的進展[J].河北輕化工學院學報, 1994(4): 76-80.
<<上一頁[1][2]
相關信息 
推薦企業 推薦企業
推薦企業
您所在的位置：
