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纺织常识|棉坯布退浆、煮练、漂白的微波组合处理
2017-02-17  浏览:71
饰品之家讯:一、前言
棉织物的前处理由以下三个主要工艺过程组成,即用退浆去除浆料用剂,用煮练去除杂质,例如脂肪、蜡质和果胶质,用氧化处理破坏天然色素成分。过氧化氢是最常用的氧化剂,因为它有组合前处理工艺的适应性和对各种条件、织物和机器的广泛范围的可应用性。目前研究的目的是,用微波能量缩短组合前处理的时间。将吸收微波极多的材料(例如尿素)加到溶液中,可缩短反应时间,而对于极性很大的组分,并将微波能量施加于其本身,会导致快速干燥。结果造成织物强力和白度降低。为此,将织物同时经受微波能量和汽蒸作用。在一步微波处理中发现的另一个问题是退浆程度。为了提高退浆程度,使用了广泛范围浓度的过硫酸盐及被称为Leonil EB(制成的过硫酸盐和表面活性剂的组合)。然而,实际上是在微波处理之前,采用预汽蒸处理3 分钟才获得了真正的成功。同样,在两步法中,在第一步的汽蒸中,使用LeonilEB,可将退浆程度提高2 或3 倍,为此退浆程度可获得8~9Tegawa。在一步法中,采用预汽蒸3 分钟,然后用微波加汽蒸处理2 分钟,结果通常可获得只有用汽蒸20 分钟才能得到的退浆程度。

二、试验
1.材料
本研究使用淀粉上浆的100%棉平纹坯布(24 根纬纱/cm、24 根经纱/cm、147克/m2),Stensby 横列白度56.56,断裂强度0.5097kN。本研究所用的化学成分是过氧化氢(50%)、硅酸钠(38°Be)、氢氧化钠(9.8%)、Leonil EB、它们由赫司公司提供,Gemstab HP50、Gemwet RWN、和Gemsol WR由Gemsan 公司提供。

2.方法
在退浆—煮练—漂白组合一步法中,在含20g/L氢氧化钠、30~40mL过氧化氢、20mL/L硅酸钠、5mL/L Gemstab HP50、40g/L 尿素、5g/L过硫酸盐、和10g/LGemwet RWN组成的溶液中浸轧织物,轧液率90%,然后同时在微波能量(600 瓦)和汽蒸(1.2~1.3 巴)下处理30 秒及1、2、和3 分钟。水洗工艺是,用2g/L Gemsol WA- P,90℃水洗15 分钟,共两次,再在40~50℃温水中水洗,冷水淋洗。

在两步法中,第一步是在由40g/L 氢氯化钠、50g/L 过硫酸盐、10g/L GemwetRW- New、2mL/L Gemsol WR (作为螯合剂)组成的溶液中浸轧织物,轧液率90%,然后同时在微波能量和汽蒸下处理30 秒
及1、2、和3 分钟,水洗工艺和上述相同。中和后,淋洗、和干燥。在第二步中,在由27~36mL/L 过氧化氢、10g/L 氢氧化钠、20mL/L 硅酸钠、5mL/L Gemstab HP50、和40g/L 尿素组成的溶液中浸轧织物,轧
液率100%,然后在微波能量和汽蒸下处理上述时间。

3.测试和分析
用Macbeth 分光光度计测定织物的白度指数,以stensby 白度记录下来。织物的可润湿性和断裂强力分别按DIN 53924 和ASTMD 1682 法测定。退浆程度按Tegewa 标度测定。棉籽去除程度按以下三种不同等级分类,即规定(0)为好;(+)中等;和(++)差。为了确定统计值,使用Anova 模式。所有试验所得的Anova 结果都在0.05%显著水平下评定。所得的结果按SNK(student-Newman- Keats)方法排列顺序。

三、结果和讨论
试验所得结果列于表1 和2。根据一步和两步前处理工艺,在两种不同过氧化物浓度下所得的结果作一评定,除处理时间30 秒外,在所有处理时间中,都可取得良好的棉籽去除效果。在一步法中,在30mL/L 过氧化物浓度下,同时使用微波能量和蒸汽所测得的退浆程度为3~4Tegewa。然而,在40mL/L 过氧化物浓度下,发现该值为4~5Tegewa。不过,要注意的是,在两步法中,两种浓度所得的退浆程度虽不同,但实际上这点根本并不重要,可取为5Tegewa。在一步法中,对30mL/L 过氧化物浓度来说,汽蒸所得的退浆程度为5Tegewa;而40mL/L 过氧化物浓度的为5~6Tegewa。在两步法中,用30mL/L 过氧化物浓度所得的、其退浆程度为6~7Tegewa;而用40mL/L 过氧化物浓度的退浆程度为7Tegewa。因此,可以断定,对于退浆工艺,采用汽蒸工艺比同时采用汽蒸和微波能量工艺所得的结果要好,而这些数值在统计上有着显著的不同。在此情况下,工艺类型和步数作为较重要的因素而起到了支配作用。然而,应该指出的是,本文所比较的数值,都是用一步法微波处理30 秒~3分钟和汽蒸处理10~20 分钟所得到的。特别是在两步法中,是微波和汽蒸处理时间1~6 分钟所得的效果和汽蒸20~40 分钟的比较。虽然,可节省大量时间。然而,在使用微波能量工艺中,退浆程度应该有所提高。


当分析低浓度过氧化物处理织物的可润湿性数值时,汽蒸及汽蒸和微波能同时处理,两者都处理60 秒后所测得的升高水位表明,它们都处于39~40mm 的相同水位上。过氧化物浓度的增加,并不影响煮练值,这是从统计上得到证实的。对于用高和低两种过氧化物浓度的两步法,水位升高值为40~41mm。可润湿性工艺中的最有效的参数是步数。一步法处理的水位升高为39.9mm;对两步法测得的值为40.6mm。对微波和汽蒸工艺所得的润湿性结果,在统计上并无差异。采用30 秒处理时间,并不影响抗拉测试结果,但如处理时间增长,结果是断裂强力降低。处理3 分钟后,断裂强力上所记录的降低显得较为重要。过氧化物浓度和各种处理(即采用微波能量或汽蒸),对抗拉测试结果并无任何影响,而步数是有影响的。在高浓度的过氧化物下,在
微波能量和汽蒸同时处理的一步法中,只有汽蒸处理才能得到白度指数;而在两步法中,汽蒸所得的白度指数优越。在用汽蒸处理和两步处理时,过氧化物浓度的增加,对白度指数有着显著的影响。从统计上看,这点意味着40mL/L 的不同;汽蒸处理和微波处理不同;两步法不同于一步法。应该记住的是微波处理所需的总操作时间,最多为3+3=6 分钟;汽蒸处理所需的总操作时间,最多为20+20=40 分钟。微波处理6 分钟内所得的stensby 白度指数为86;汽蒸处理40 分钟内所得的为88。这点意味着,它们在白度指数上的差仅为2stensby,但所需处理时间的增加却为6 至7 倍。

在微波能量和汽蒸同时采用的一步法中,为了试图解决不能获得所需退浆程度问题,提高了过硫酸的数量。表3 表示出用三种不同浓度的过硫酸盐的试验结果。
如表3 所示,过硫酸盐浓度为5 和7.5g/L 的退浆程度为4~5 Tegewa,而其浓度为10g/L 的退浆程序增加到5~6Tegewa。这些浓度所得的退浆程度,从统计上看,有着显著不同。就可润湿性而言,提高过硫酸盐浓度并无好处。在3 分钟处理时间中,用5g/L 过硫酸盐浓度处理的织物、断裂强力降低。对于7.5 和10g/L 浓度的过硫酸盐,即使处理时间为2 分钟,断裂强力也有降低。2 和3 分钟处理产生的断裂强力降低,表明和30 秒与1 分钟处理产生的断裂强力降低,表明和30 秒与1 分钟处理时间的有所不同,在统计上是明显的。如表3 纵列E 所示,2 和3 分钟处理时间可获得最高的白度指数,而这些白度值从统计上看,与30 秒和1 分钟处理所记录的有着显著的不同。为此,为了获得最高的退浆程度(对于一步法,用10g/L 过硫酸盐浓度所得的5~6Tegewa 退浆程度是良好的数值)。在断裂强度力降低或白度指数下降方面,都是可能接受的。最后,可以说,只增加过硫酸盐用量,是不足以解决这种问题的。况且,从处方中扣除尿素,会使白度稍有降低,这样在较长处理时间(2~3)分钟中产生问题,原因是过度干燥。

为了克服一步法中的这种问题,可在织物经受微波能量处理之前,进行预汽蒸。在两步法中,第一步用汽蒸处理,第二步用微波能量处理,认为是有用的。Leonil EB 由制备的过硫酸盐和表面活性剂组成,用它可减少断裂强力的降低。表4 表示所得的数据。
在两步法中,当工艺中的第一步是3分钟汽蒸,则在棉籽去除方面是没有问题的,棉籽的去除可获得成功。按照第一步采用3 分钟汽蒸工艺,则退浆程度提高到8~9Tegewa,表明退浆能够顺利完成。最高的退浆程度数值是在2 和3 分钟微波操作处理中得到的,这些数值不同于用30 秒和1 分钟处理时间所得的结果。它们在断裂强力上没有差异。然而,3 分钟处理时间所得的断裂强力,从统计上看、有着显著的不同,如纵列D 中所示。经统计分析这些数值后,最好的白度指数是在2 和3 分钟处理时间之后,而这些数值不同于30 秒和1 分钟处理所得的。最后,在所有参数已被分析后,第一步用3 分钟汽蒸处理,然后第二步用2 分钟的微波能量和汽蒸同时处理,所得的白度指数为84Stensby,这是非常好的数值。

最后,在两步法中,第一步是在由40g/L 氢氧化钠、5g/L Leonil EB、10g/LGemwet RWN、和2mL/L Gemsol WR 组成的溶液中浸轧织物,轧液率90%,然后汽蒸3 分钟。
第2 步是在由27mL/L 过氧化氢、5mL/L 硅酸钠、20mL/Gemstab HP50、10克/升氢氧化钠组成的溶液中浸轧织物,轧液率100%,然后经微波能量和汽蒸同时处理。通过这些处理可得到所需要的数据。
汽蒸,不管是在一步法中作为预汽蒸,还是在两步法中作为第一步处理,都对退浆和棉籽软化具有很大的效果。在很短的时间内,将汽蒸和微波能量组合在一起,就能获得前处理的指标。该指标在单用汽蒸处理时,要用很长时间才能得到。

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