| 氧漂加工工藝對(duì)不同規(guī)格紗線重量的影響 摘要:通過相同氧漂工藝條件下對(duì)不同紗支規(guī)格的紗線進(jìn)行氧漂加工的實(shí)驗(yàn),研究了不同細(xì)度紗線的重量損失規(guī)律:在同樣的雙氧水漂白條件下,高支紗的重量損失較小,低支紗的重量損失較大。同時(shí),紗線氧漂重量損失與紗線的捻度、不勻率等質(zhì)量因素也有較大的關(guān)系。并對(duì)此進(jìn)行了研究分析。 關(guān)鍵詞:紗支 氧漂 重量損失 1.前言 無論是天然纖維,還是人造纖維或是合成纖維紡紗制成的紗線,均含有不同程度的雜質(zhì)。尤其是天然纖維含雜多顯成分復(fù)雜。例如棉纖維含有6%~10%的雜質(zhì)即纖維的共生物(見表1)。而這些雜質(zhì)的存在,在不同程度上影響了纖維的物理,機(jī)械性能,降低了纖維的潤(rùn)濕性和白度,并使手感粗糙,而且還會(huì)妨礙染色過程中染料的上染,影響色澤的鮮艷度和染色牢度。而前處理的目的是應(yīng)用化學(xué)和物理機(jī)械作用,除去纖維上的天然雜質(zhì)及再紡織加工過程中施加的漿料及油污,使纖維發(fā)揮其優(yōu)良的品質(zhì),是纖維具有潔白的外觀,柔軟的手感和良好的滲透性,以滿足加工要求。 紗線在加工過程中總是要有部分重量損失,這些損失包含二部分:其一,纖維共生物的去除不可避免的要有一定的重量損失;其二,纖維的損傷導(dǎo)致紗線重量的下降。本文通過對(duì)不同紗支紗線的相同氧漂工藝重量損失試驗(yàn)、生產(chǎn)性試驗(yàn)觀察研究了紗線在漂白過程中的重量損耗程度,為制定紗線練漂工藝提供依據(jù)。 附表:表1 名稱 含量/% 以絕對(duì)干燥纖維計(jì) 名稱 含量/% 以絕對(duì)干燥纖維計(jì) 纖維素 94.6 有機(jī)酸 0.8 蠟狀物質(zhì) 0.6 果膠物質(zhì)(按果膠酸計(jì)算) 0.9 灰分 1.2 多糖類 0.3 含氮物質(zhì)(按蛋白質(zhì)計(jì)算) 1.3 未測(cè)定部分 0.9 2.試驗(yàn) 首先在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)不同紗支紗線的相同氧漂工藝重量損失進(jìn)行試驗(yàn),然后,在生產(chǎn)設(shè)備上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)觀察。 2.1.實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn) 2.1.1.實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、材料及化學(xué)藥品 儀器設(shè)備:紅外線打樣機(jī)、分析天平、托盤天平、干燥器; 材料:每束5克的原紗線,規(guī)格為16s,20 s /2,21 s,21 s /2,32 s /2,40 s,40 s /2,50 s 化學(xué)藥品:H2O2、NaOH、AW-50 2.1.2.實(shí)驗(yàn)過程 (1)實(shí)驗(yàn)步驟:稱紗——吸液——漂白——晾干——稱重 稱紗:粗稱紗線重量:將不同規(guī)格的紗線在托盤天平稱取5g;精稱紗線重量:紗線在恒溫恒濕(1個(gè)大氣壓、20℃)標(biāo)準(zhǔn)條件下放置24小時(shí),在標(biāo)準(zhǔn)條件下分別稱重,記錄紗線重量。 吸液:按工藝處方吸液,并按先后順序投料。 漂白:投入紗線,按升溫曲線進(jìn)行漂白實(shí)驗(yàn) 晾干:在室溫自然晾干后,在恒溫恒濕(1個(gè)大氣壓、20℃)標(biāo)準(zhǔn)條件下放置24小時(shí)。 稱重:用電子天平稱重,記錄數(shù)據(jù)。 (2)工藝處方: H2O2 6g/L AW-50 2.5 g/L NaOH2 1.0g/L (3)工藝曲線: 2.1.3.實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù) 紗線規(guī)格(S) 漂白前重量(g) 漂白后重量(g) 16 5.0004.88 20/2 5 4.86 2154.86 21/2 54.86 32/2 5 4.89 40 5 4.86 40/25 4.89 50 5 4.86 2.2.生產(chǎn)實(shí)驗(yàn) 3.2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備:高溫高壓筒子紗染色機(jī) 3.2.2實(shí)驗(yàn)藥品:H2O2 NaOH AW-50 HAc TY除氧酶 3.2.3實(shí)驗(yàn)材料:絡(luò)好的,裝籠好的筒子紗 3.2.4實(shí)驗(yàn)處方: H2O2 6g/L AW-50 2.5 g/L Na2OH 1.0g/L HAc 4.0 g/L TY除氧酶0.1 g/L 3.2.5工藝曲線: 110℃×30min 80℃ AW-50+堿+ H2O2(加白) 2min 5 min 高溫排放 1 g/L HAc TY除氧酶 對(duì)樣 筒子紗的準(zhǔn)備:將棉紗線通過絡(luò)筒機(jī)絡(luò)到標(biāo)準(zhǔn)的筒管上,其規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)備相適應(yīng)。有柱式,錐形兩種,本實(shí)驗(yàn)采用的是柱形。在筒的周圍分布均勻的小孔,筒管的材料為塑料。在絡(luò)筒過程中要控制好紗線的張力及卷繞的速度,使紗線在筒管上的卷繞密度一致,以保證處理效果均勻。 裝籠 下缸 進(jìn)料 氧漂處理 用醋酸中和 加入去氧酶:去除多余的氧 對(duì)樣:觀看白度是否達(dá)標(biāo),一般 3.2.7實(shí)驗(yàn)說明:一般氧漂時(shí),各助劑的配置(見表二) 5注意問題: 5.1氧漂中燒堿易損傷纖維 在高溫、空氣存在的條件下,棉纖維與燒堿作用,能夠?qū)е旅蘩w維氧化。由于纖維素剩基環(huán)上氧化而產(chǎn)生的基團(tuán)(醛基)能使葡萄糖甙鍵對(duì)堿變得敏感,而引起聚合度下降,造成纖維脆損,強(qiáng)力下降。 3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 3.1.重量損失率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 紗線規(guī)格(S) 漂白前重量(g) 漂白后重量(g) 重量損失率(%) 16 5. 000 4.88 2.4 21 5 4.86 2.8 21/25 4.862.8 32/2 5 4.892.2 405 4.86 2.8 40/2 54.89 2.2 505 4.862.2 3.2.不同紗支重量損失規(guī)律 (1)單紗的重量損失規(guī)律 從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來看,在經(jīng)過漂白后,單紗的重量損失率隨著紗線支數(shù)的增加而不斷減小。 (2)合股線的重量損失規(guī)律 組成合股線的紗支越細(xì),漂白后的重量損失率越小。紗支相近的,重量損失率也相近。 4.討論 4.1.雙氧水漂白原理及重量損失的原因 染整加工企業(yè)常用的漂白劑為氧化性漂白劑,例如次氯酸鈉(或漂白粉),過氧化氫,亞氯酸鈉等。臭氧漂白雖有報(bào)道,卻未能推廣。其中,氯漂相對(duì)成本較低,在低溫下也很好的漂白作用,但由于氯漂過程中會(huì)形成高毒性的可吸附性有機(jī)鹵化物(AOX),其排放后對(duì)飲用水源構(gòu)成很大的危害,對(duì)環(huán)境也造成了一定程度的破壞。亞氯酸鈉漂白雖然有很好的漂白效果,但由于其對(duì)設(shè)備的腐蝕性及生產(chǎn)過程中的污染也使之受到限制,因而在棉紗線的筒子染色中絕大部分采用過氧化氫漂白。 近年來,國外正在研究過乙酸漂白,它具有漂白能力優(yōu)異,適合多種纖維漂白,顯漂后易洗滌,雖然某些金屬會(huì)催化其分解,但不會(huì)損傷纖維,對(duì)白度也無不利的影響,也可在低溫,中性或弱酸條件下處理纖維。最重要的是環(huán)保,AOX值極低。 一般漂白劑皆為氧化性漂白劑,氧化能力大者,漂白能力較強(qiáng),但容易使纖維受到損傷。本人將對(duì)不同紗支的紗線在同種氧漂工藝下,重量損耗程度(規(guī)律性)作一些探討。 2.1氧漂機(jī)理 過氧化氫又稱H2O2,是一種氧化性的漂泊劑,通常市售的雙氧水濃度為30%。由于在堿性的條件下極易分解,因而商品 過氧化氫中加有酸類,作為穩(wěn)定劑,使用時(shí)需再加調(diào)整PH值。 其氧漂的機(jī)理:H2O2 →H++HO2-, HO2-→H++O22-, HO2-→OH-+[O] 其中[O]起漂白作用,通常人為HO2-是漂白的主要成分,氧漂不僅使纖維漂白,還有利于棉籽殼的去除。 H2O2在氧漂的過程中,除了對(duì)色素有破壞的作用外,對(duì)纖維素也會(huì)有損傷。在有催化劑存在的條件下,H2O2被分解產(chǎn)生O2,使H2O2失去漂白作用,增加了H2O2的消耗。 從上述機(jī)理可知,O2并不起主要的作用,但會(huì)滲透到纖維的內(nèi)部,在高溫堿性的作用下,將使纖維發(fā)生嚴(yán)重的降解。若形成各種游離基,特別是生成高活性的。雖然也會(huì)使色素受到破壞,但也會(huì)使纖維受到損傷。這種金屬離子一般是銅,鐵等重金屬離子,一旦產(chǎn)生作用,后果將不可挽回。 因而氧漂時(shí),不僅要嚴(yán)防銅,鐵等重金屬離子的存在,還應(yīng)加入一定的穩(wěn)定劑,如硅酸鈉或其他絡(luò)合物。 在氧漂中,漂液自始至終有過量的燒堿,燒堿是一種活化劑,能使H2O2 轉(zhuǎn)變成過氧氫離子(-OOH),但堿濃度掌握不好,堿濃度過高,反而會(huì)引起無效分解,產(chǎn)生O2 和HOO•過氧氫游離基,這不僅使H2O2失去漂白作用,增加雙氧水的消耗,而O2滲透到織物內(nèi)部,在高溫堿性條件下,將使纖維素受到損傷。 氧漂中燒堿造成織物失重率高及手感粗硬棉纖維中含有0.5%~0.6%的蠟質(zhì)或油脂蠟質(zhì)。蠟質(zhì)一般存在于棉纖維的表面,影響其潤(rùn)濕性。這是因?yàn)槊蘩w維的潤(rùn)濕性不僅和蠟質(zhì)的含量有關(guān),還和它在纖維上的分布狀態(tài)有關(guān)。如果它在纖維表面形成的是一層連續(xù)的蠟質(zhì)覆蓋膜,就不易被潤(rùn)濕;一旦破壞這種連續(xù)的覆蓋膜,則無論蠟質(zhì)去除與否,纖維都將具有一定的吸水性。如亞氯酸鈉在弱酸性條件下漂白,相當(dāng)油脂蠟質(zhì)仍存在于棉纖維中,經(jīng)測(cè)定,其吸 水性也不低。棉纖維上的蠟質(zhì)在燒堿溶液中發(fā)生皂化,溶解,再經(jīng)水洗而去除,造成紗線失重率高和手感粗硬。 5.2pH值:pH理論控制在9.5時(shí)最好,但實(shí)際應(yīng)控制在10.5-11。pH值低于10時(shí),白度會(huì)下降,這可能和利H2O2用率有關(guān) 6.結(jié)論分析:由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出紗線在氧漂處理后,重量上是有一些損傷,大約為2.2%-2.8%。而不同的紗支在同種氧漂工藝處理后重量損失的之間的差異不大,因此在大貨生產(chǎn)時(shí),可以在氧漂之后經(jīng)高排之后,直接放入染料,進(jìn)行染色,而無需通過測(cè)定重量來確定浴比,節(jié)約時(shí)間。 表二: H2O2 g/L 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 AW-50 g/L 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 Na2OH g/L 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 HAc g/L 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 TY g/L 0.05 0.05 0.05 0.05 0.07 0.07 0.07 0.07 0.1 0.1 0.1 0.1 注:一般氧漂時(shí)H2O2的用量低于5%時(shí),需請(qǐng)示上級(jí)。 4.2.減少紗線重量損失的途徑 1,控制合理的pH,理論上控制在9.5時(shí)最好 2,選擇合適的漂白劑,本廠選用的是雙氧水。 3,控制燒堿的用量,盡量減少棉纖維的損傷。 4,水質(zhì)達(dá)標(biāo),硬度符合標(biāo)準(zhǔn)。 |
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