天然彩色棉的整理
天然彩棉織物風(fēng)格雅致,穿著舒適,且無(wú)需經(jīng)過(guò)漂白,染色等傳統(tǒng) 處理,減少污染,節(jié)約能源,降低損耗,因而它被譽(yù)為“綠色纖維”,特別適合于制作與皮膚接觸的各種內(nèi)衣 ,嬰幼兒用品等。彩棉的雜質(zhì)色素主要存在于棉籽殼中。這些雜質(zhì)和漿料影響了人們穿著,所以必須要解決去茸毛,除雜,手感粗糙,服用性能差等問(wèn)題。在加工中和白棉織物一樣,彩棉也需要經(jīng)過(guò)燒毛,退漿,精練,絲光,抗皺,柔軟,定型等過(guò)程。
采用傳統(tǒng)的煮練和漂白方法去除雜質(zhì),會(huì)導(dǎo)致纖維色素消失。紡織生態(tài)的方法,主要是利用生物酶對(duì)某種天然物質(zhì)催化降解的專一性,高效性和處理?xiàng)l件的溫和性,共同攻擊棉纖維雜質(zhì)的薄弱部分,通過(guò)破壞覆蓋在纖維初生胞壁表面的連續(xù)性,創(chuàng)造各自接近底物的條件,形成復(fù)合物進(jìn)行催化降解,已經(jīng)降解的部分形成微孔和裂縫,有利于生物酶的進(jìn)一步滲透和潔凈底物進(jìn)行催化,雜質(zhì)之間和雜質(zhì)與纖維的各種束縛力得到松弛,形成“崩解”效應(yīng),已經(jīng)降解的雜質(zhì)附著在纖維的表面,再通過(guò)乳化,分散和充分的洗滌,從纖維上脫除。
但是彩棉與普通白棉一樣都容易起皺變形,因此必須經(jīng)過(guò)一些生態(tài)整理的方法使其服用性能提高。普通的樹脂雖然可以很大提高織物的抗皺免燙效果,但是存在甲醛釋放問(wèn)題,不利于環(huán)保。目前解決彩棉的抗皺問(wèn)題可采用無(wú)甲醛或低甲醛整理劑,檸檬酸及殼聚糖等方法。本問(wèn)著重討論了利用殼聚糖這種天然的綠色抗皺整理劑對(duì)彩棉進(jìn)行抗皺整理,可以認(rèn)為是整理液處理到織物上,經(jīng)焙烘后在纖維無(wú)定形區(qū)形成沉淀,靠機(jī)械摩擦作用或氫鍵改變了纖維大分子或基本結(jié)構(gòu)單元的相對(duì)滑動(dòng),給予織物抗皺性。且在作抗皺整理前采用適當(dāng)?shù)睦w柔酶處理,可大大提高彩棉織物的潤(rùn)濕性及表面光潔度,折皺回復(fù)角也有較大提高。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 實(shí)驗(yàn)材料.儀器及藥品
試樣:天然棕色彩棉機(jī)織坯布
實(shí)驗(yàn)小軋車 烘箱 DC電腦測(cè)
生物酶BTM;纖柔酶L;殼聚糖醋酸溶液(黏度為:600mpa.s);催化劑Mgcl2; 滲透劑JFC等
1.2 測(cè)試
以坯布為標(biāo)樣,以各階段整理后的織物為批次樣,在DC電腦測(cè)色儀上測(cè)3次,取平均值
干態(tài)折皺回復(fù)角(緩彈) 按GB/T3819-1997《紡織品織物折痕回復(fù)性的測(cè)定》垂直法測(cè)定,以“經(jīng)+緯”表示
斷裂強(qiáng)力 按GB/T3923.1—1997《紡織品織物拉伸性能第一部分:斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定條樣法》測(cè)定,按下式計(jì)算織物斷裂強(qiáng)力保留率:
| 斷裂強(qiáng)力保留率/%= | 整理后織物的斷裂強(qiáng)力(J+W) | ×100 |
| 整理前織物的斷裂強(qiáng)力(J+W) |
1.3 生態(tài)整理工藝設(shè)計(jì)
前處理生物酶BTM是含多種酶制劑的復(fù)配產(chǎn)品,此工藝能將傳統(tǒng)的退漿精練兩步法工藝合并為退煮一步法工藝從而縮短前處理時(shí)間。它能去除棉纖維中的非纖維素雜質(zhì)包括天然雜質(zhì)和加工過(guò)程中的漿料,達(dá)到可靠的潤(rùn)濕性能確保后道工序的處理效果。工藝流程及條件如下:
浸軋(BTM酶X g/l,JFC Yg/l,PH:7-8,軋液溫度:50
對(duì)于生物酶BTM做彩棉前處理,從助劑廠家的推薦以及所查資料中,經(jīng)分析分別從生物酶的濃度、堆置時(shí)間和滲透劑用量作為正交實(shí)驗(yàn)因素來(lái)探討前處理最佳工藝。正交實(shí)驗(yàn)表如表1
表1實(shí)驗(yàn)因素及水平
| BTM酶濃度(g/l) | 6 | 8 | 10 | 12 |
| 堆置時(shí)間(h) | 4 | 10 | 15 | 20 |
| 滲透劑(g/l) | 2 | 3 | 4 | 5 |
討論:由前面的正交實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)中,經(jīng)過(guò)分析與比較和最終優(yōu)化,得出的最佳工藝為BTM酶用量
用3%的醋酸溶解殼聚糖,取不同濃度配成整理液,加入JFC
工藝流程:浸軋(二浸二軋 軋余率100%)→預(yù)烘(
經(jīng)分析從殼聚糖用量,催化劑用量,焙烘溫度,焙烘時(shí)間作為實(shí)驗(yàn)的因素作四因素四水平的正交實(shí)驗(yàn),正交試驗(yàn)表如表4
表4 正交實(shí)驗(yàn)因素及水平
| 殼聚糖用量(%) | 0.05 | 0.1 | 0.5 | 1 |
| 催化劑濃度(g/l) | 5 | 10 | 20 | 30 |
| 焙烘溫度(℃) | 150 | 160 | 170 | 180 |
| 焙烘時(shí)間(min) | 1 | 2 | 3 | 4 |
正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表5
表5 殼聚糖整理結(jié)果數(shù)據(jù)表
討論:表5中極差R的值反映了相應(yīng)因素對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)影響的大小.極差值越大表明該因素對(duì)指標(biāo)影響越大.(1)以折皺回復(fù)角為評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí),得出 4因素影響折皺回復(fù)角由主到次的順序依次為殼聚糖濃度、焙烘時(shí)間、催化劑用量、焙烘溫度.折皺回復(fù)角越大說(shuō)明織物抗皺性越好.因此以折皺回復(fù)角為評(píng)價(jià)指標(biāo)得到的優(yōu)化工藝為A1B
(1)殼聚糖濃度對(duì)整理效果的影響:由實(shí)驗(yàn)可以看出殼聚糖濃度在0.05%時(shí)彩棉織物折皺回復(fù)角有普遍提高,隨著殼聚糖濃度增加,折皺回復(fù)
(2)催化劑濃度對(duì)整理效果的影響:由實(shí)驗(yàn)得出,催化劑濃度不同,對(duì)織物折皺回復(fù)角有影響,
(3)焙烘溫度和時(shí)間對(duì)整理效果的影響:由實(shí)驗(yàn)得出
因此以織物折皺回復(fù)角為主要評(píng)價(jià)指標(biāo),綜合強(qiáng)力,色差等因素,最終得出的優(yōu)化工藝為:A1B
彩棉織物在用殼聚糖處理后,抗皺性能有所提高,但彩棉的潤(rùn)濕性下降,呈拒水性,且手感一般,因此我們采用纖柔酶處理來(lái)解決抗皺整理后彩棉的潤(rùn)濕性,柔軟,紋路及表面光潔度的問(wèn)題。纖柔酶是一種由非病原的微菌在水中發(fā)酵而成的液體纖維素,它可使織物起毛起球量減少,手感更柔軟與光滑,織物更具光澤和鮮艷。從助劑廠家的推薦工藝及所查資料中,彩棉織物用纖柔酶處理的工藝流程及條件如下圖所示(其中處理液的浴比為1:15,PH:4.5~5.5)

經(jīng)分析從纖柔酶用量,滲透劑用量,處理時(shí)間作為實(shí)驗(yàn)的因素做四水平三因素的正交實(shí)驗(yàn),正交實(shí)驗(yàn)表如表3
表3 實(shí)驗(yàn)因素及水平
| 纖柔酶用量(%) | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 滲透劑(g/l) | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 時(shí)間(min) | 30 | 40 | 50 | 60 |
通過(guò)正交實(shí)驗(yàn),最后得出的優(yōu)化工藝為:纖柔酶用量4 %(o.w.f) ,滲透劑
實(shí)驗(yàn)分為兩組:第一組是先對(duì)彩棉機(jī)織物作抗皺整理,再作纖柔酶處理;第二組是先對(duì)彩棉織物作纖柔酶處理,最后再作抗皺整理。(其中纖柔酶處理棉織物的工藝條件為:纖柔酶用量4 %(o.w.f) ,JFC
兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)如表4所示
表4 兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)表
|
| 第一組 | 第二組 |
| 折皺回復(fù)角(°): J+W | 164.5 | 186.4 |
| 色 差 △E : | 4.12 | 3.36 |
| 強(qiáng)力保留率(%): J+W | 70 | 66 |
從表4可以看出,第二組得出的各項(xiàng)數(shù)據(jù)比第一組好,彩棉的各項(xiàng)性能都有所提高。這是因?yàn)槔w柔酶處理后使
2.結(jié)果與討論
2.1 結(jié)果
2.1.1最佳工藝流程及條件
生物酶前處理→纖柔酶處理 →抗皺整理
(1)前處理工藝流程及條件:浸軋酶處理液(生物酶
(2)纖柔酶處理工藝流程及條件:

(3)殼聚糖抗皺整理工藝流程及條件:
浸軋殼聚糖整理液(殼聚糖0.05%,滲透劑JFC
2.1.2最佳工藝結(jié)果
經(jīng)過(guò)生物酶最優(yōu)工藝處理后,所測(cè)毛效為
2.2 討論
本論文研究了天然彩色棉織物的最佳生態(tài)整理工藝,使彩棉的各項(xiàng)性能有所提高,雖然得到了很好的效果,但成品與坯布之間色差過(guò)大且酶用量過(guò)大,導(dǎo)致加工成本過(guò)高。此問(wèn)題有待進(jìn)一步解決。
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