摘要：采用生物酶軋堆法對純棉坯布進行前處理,優(yōu)化和篩選出了最佳工藝條件和配方:生物酶30 g/L(其中,淀粉酶6 g/L、精練酶24 g/L),H2O2 10 g/L,Na2SiO3 4 g/L,AEC-13 2 g/L,pH值5~10,55℃保溫堆置10~24 h,同時將處理后的織物采用涂料軋染染色,探索不同前處理方法對涂料染色效果的影響,并與常規(guī)處理方法作對比,結果表明:經過生物酶前處理的織物與常規(guī)處理織物在退漿率、白度、毛效方面效果相當,而且強力保留值較高,對織物的損傷極小,可用生物酶前處理方法代替常規(guī)的堿前處理;從涂料染色后的結果可以看出,生物酶前處理織物涂料染色后K/S值、色度值、摩擦牢度、皂洗牢度都與常規(guī)處理織物的染色效果相當.
關鍵詞：棉織物;生物酶;前處理;涂料染色
傳統(tǒng)的棉織物前處理是利用燒堿和表面活性劑皂化、乳化蠟質,同時使果膠質水溶,再凈洗去除蠟質和果膠物質.堿性弱時還可以和氧漂同浴以縮短前處理時間.[1]近年來,隨著生物技術的發(fā)展,酶在紡織中的應用已越來越受到人們的重視.棉織物的生物酶前處理利用了生物酶高度專一性、高效性和處理條件的溫和性等特性,對纖維的損傷小,且減輕了對環(huán)境的污染.因此,用生物酶法代替高溫強堿法進行前處理是可行的.[2-3]涂料染色是近年來流行的一種染色技術,具有工藝流程簡單、配色容易、能耗低、污水少等特點而引人矚目,但也存在著某些缺點,如僅能進行織物的中、淺色染色,難以得到深色染色織物,染色織物的濕摩擦牢度和耐洗牢度也差,在染深色時效果更差,僅為1~2級,從而限制了涂料染色的應用.隨著涂料染色用粘合劑等助劑性能的改進[4],涂料染色織物的色牢度也隨之提高,可增加到3級以上,手感柔軟,簡化了工藝,使涂料染色過程更加簡單.[5-6]
1·試驗
1.1材料及儀器
材料:純棉機織坯布29.5t×29.5t,密度為236×236.淀粉酶EZ-74、果膠酶EZ-Scourlase 2100、涂料促染劑PDA-HZ100和滲透劑AEC-13(青島海怡精細化工有限公司),涂料紅D-111、涂料黑D-501、涂料黃D-204(上海油墨泗聯(lián)化工有限公司),30%雙氧水、硅酸鈉、高氯酸、碘化鉀、碘酸鉀、氫氧化鈉、醋酸均為分析純試劑.
儀器:LCK-800紡織品毛細效應測試儀(山東省紡織科學研究院),ADCT-60-C全自動測色色差計(北京辰泰克儀器技術有限公司),X-Rite測色配色儀(美國愛色麗),YG65N型電子織物強力實驗儀,染色摩擦色牢度儀,耐洗色牢度儀(萊州市電子儀器有限公司),722型分光光度儀(上海第三儀器廠),電熱恒溫水浴鍋(常州國華儀器廠).
1.2試驗步驟
1.2.1織物生物酶前處理方法
用3種前處理方法對織物進行前處理,分別是:生物酶退煮漂一步法、生物酶退煮與漂白兩步法、生物酶退漿煮練漂白三步法,采用的工藝條件如下.
1.2.1.1生物酶退煮漂一步法
采用生物酶軋堆一步法前處理:配制軋堆工作液[混合酶(淀粉酶+果膠酶)30 g/L,H2O2 10 g/L,Na2SiO3 4g/L,AEC-13 2 g/L,pH值5~10]→浸軋(兩浸兩軋,軋余率80%)→保溫保濕堆置(55℃,10~24 h)→90℃熱水洗3次→冷水洗→烘干.
1.2.1.2生物酶退煮+漂白兩步法
退煮工藝:配制軋堆工作液[混合酶(淀粉酶+果膠酶)30 g/L,AEC-13 2 g/L,pH值5~10]→浸軋(兩浸兩軋,軋余率80%)→保溫保濕堆置(55℃,10~24 h)→90℃熱水洗3次→冷水洗→烘干.
漂白工藝:配制漂白液(H2O2 10 g/L,AEC-13 2 g/L,Na2SiO3 4 g/L)→浸軋(兩浸兩軋,軋余率100%)→汽蒸(1 h)→90℃熱水洗3次→冷水洗→烘干.
1.2.1.3淀粉酶退漿+果膠酶精練+漂白三步法
退漿工藝:配制退漿液(淀粉酶2~6 g/L,pH值4~9,AEC-13 2 g/L)→浸軋(兩浸兩軋,軋余率80%)→保溫保濕堆置(55℃,2~10 h)→85℃熱水洗3次→冷水洗→烘干.
精練工藝:配制精練液(果膠酶5~25 g/L,pH值5~10,AEC-13 2 g/L)→浸軋(兩浸兩軋,軋余率80%)→保溫保濕堆置(55℃,2~12 h)→90℃以上熱水洗3次→冷水洗→烘干.
漂白:配制漂白液(H2O2 10 g/L,Na2SiO3 4 g/L,AEC-13 2 g/L,pH值10)→浸軋(兩浸兩軋,軋余率100%)→汽蒸(1 h)→90℃熱水洗3次→冷水洗→烘干.
1.2.2常規(guī)前處理
配制工作液(NaOH 20 g/L,H2O2 10 g/L,AEC-13 2g/L,Na2SiO3 7 g/L)→浸軋(兩浸兩軋,軋余率80%)→保溫保濕堆置(常溫,24 h)→85℃熱水洗3次→冷水洗→烘干.
1.2.3織物陽離子改性經前處理的織物浸軋改性劑(兩浸兩軋,軋余率100%,陽離子改性劑PDA-HZ100 20 g/L,pH值8~9)→烘干(80℃,10 min).
1.2.4涂料軋染染色
配制含有涂料20 g/L、粘合劑15 g/L的涂料染液后,兩浸兩軋涂料染液,保持軋余率為80%,然后在80℃下預烘10 min,最后在140℃下焙烘2 min固色.
1.3測試
退漿率:用高氯酸法測試退漿率=(1-m2/m1)×100%,m1、m2分別為退漿前、后織物含漿量;毛效:采用快速毛效測試方法,在紡織品毛細效應測試儀上測試25℃下,30 min上升的高度;白度:按照紡織品白度儀評定方法GB 8425-87在全自動測色色差計上測試;拉伸強力:按照GB/T 3923.1-1997,第1部分,紡織品織物拉伸性能:斷裂強力和斷裂伸長率的測定條樣法在電子織物強力實驗儀上測試;織物表觀顏色深度K/S:按照GB/T 8424.1-2001表面顏色的測定通則測試;色度:按照紡織品顏色和色差的測定方法GB/T 8424-87在全自動色差計上測試;摩擦牢度:按照GB/T 3920-1997在染色織物摩擦牢度測試儀上進行測試;皂洗牢度:按照GB/T 3921.3-1997耐洗色牢度測試方法在織物水洗牢度測試機上測試.
2·結果與討論
2.1前處理工藝條件對毛效及白度的影響潤濕性及白度是影響織物后續(xù)加工的主要因素.因此,用單因素優(yōu)化工藝條件時,將毛效和白度作為主要的測試指標.
2.1.1 m(精練酶)/m(淀粉酶)
由圖1可知,隨著精練酶與淀粉酶質量比的增加,毛效逐漸增加,在質量比為4左右時達到最大值,另外,隨著質量比的增加,白度也逐漸增加,在4附近時達到了最大值.從3種處理方法比較后可以看出,三步法處理的織物毛效較好,而一步法處理后織物的白度要優(yōu)于其余兩種處理方法.究其原因,三步法中退漿和煮練都是單獨進行,因此對酶的影響都較小,一步法處理的織物毛效較小,原因是雙氧水影響了酶效力的發(fā)揮.一步法處理時,雙氧水存在的時間較長,因此白度最好.綜合考慮毛效和白度,確定m(精練酶)/m(淀粉酶)為4,即淀粉酶用量為6 g/L,精練酶用量為24 g/L.
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