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硫化钠和蒽醌对亚麻/棉混纺织物煮练效果的影响

来源:中国纺机网编辑部 发布时间:2013年10月07日

亚麻织物挺括滑爽,风格独特,具有良好的吸湿透气性。但手感发硬,穿着具有刺痒感。将其与棉以一定比例混纺后可以弥补单一亚麻的缺陷,穿着舒适,手感柔和,符合人们穿着的要求。亚麻与棉虽同属纤维素纤维,但前者纤维素含量少,木质素及果胶、蜡质等杂质含量高,给混纺织物的前处理加工带来一定的困难,尤其是麻皮去除不净会严重影响织物白度[1]。

常规的亚麻/棉织物前处理工艺须经过煮练、氯漂、氧漂三步,但由于氯漂工艺不利于环保,许多学者都在积极研究氯漂的替代工艺及助剂。有效的煮练能够减轻漂白的负荷,使漂白更加有效。所以本课题主要选用对木质素有较好去除作用的亚硫酸钠、硫化钠、蒽醌作为煮练助剂进行煮练,然后直接氧漂。将得到的织物各项性能与三步法的传统工艺进行了对比。

1.1材料、药品及仪器

1.1.1材料

11×11S 51×47 55/45棉/亚麻混纺平纹织物

1.1.2药品

氢氧化钠(分析纯,杭州萧山化学试剂厂),30%过氧化氢(分析纯,中国杭州临安精新化工厂),精练剂D-125A(浙江宏达化学品公司),硅酸钠(分析纯,天津市博迪化工有限公司),亚硫酸钠(分析纯,上海泗联化工厂有限公司),硫化钠(分析纯,

1试验

1.1.3仪器

手提式压力蒸汽灭菌器(YXQ.SG41.280,上海华线医用核子仪器有限公司),YG065A/PC电子式织物强力机(莱州市电子仪有限公司),康光SC-80轻便色彩色差计,电子天平,轧车,LCK-800毛效测试仪

1.2煮练氧漂两步法工艺

工艺流程

煮练:配好煮练液→室温进布→两浸两轧(轧余率为90%~100%)→叠放入100℃蒸锅中汽蒸60min→热水洗两次→温水洗两次→冷水洗两次

氧漂:配好漂白液→室温进布→两浸两轧(轧余率为80%)→叠放入100℃蒸锅中汽蒸60min→热水洗两次→温水洗两次→冷水洗两次

将试样晾干后测各项性能指标。

煮练液配方(g/L)氧漂液配方(g/L)

烧碱40双氧水(100

%)8

精练剂D-125A 10硅酸钠6

煮练助剂5~20 pH值10.5

浴比1:30浴比1:30

1.3测试方法

将晾干后的织物尺寸统一剪为30 cm×5 cm之后,测定各项性能指标。

1.3.1断裂强度

采用YG065型电子织物强力试验仪,按标准GB/T3923.1-1997测定织物的经向强力。

1.3.2毛效

采用LCK-800毛效测试仪测定织物30min内的毛效。

1.3.3白度测定

采用康光SC-80轻便色彩色差计测定织物的亨特白度。

2.1亚硫酸钠浓度对煮练氧漂效果的影响

按照1.2中的煮练工艺,固定烧碱和精练剂浓度为40 g/L和10 g/L,温度为100℃,汽蒸时间60min,采用不同的亚硫酸钠用量对棉亚麻织物进行煮练和氧漂,测试织物的毛效、白度、强力,结果见下表1。

由表1可以看出,在试验浓度范围内,织物白度随着亚硫酸钠用量的增加而提高。这说明亚硫酸钠具有一定的去除木质素的作用。木质素是一类以苯丙烷为结构主体的三维网状高分子化合物,具有多种官能团。在碱性溶液中木质素中的苯丙烷结构易转变为亚甲基醌的结构,亚硫酸根离子(SO32-)对于木质素苯环中醌型结构的α-碳正原子具有强的亲核作用从而使得木质素磺化,进而苯丙烷单元结构之间断键,木质素由大分子变成可溶的小分子木质素磺酸盐[2],达到除去织物木质素的目的。当亚硫酸钠浓度超过15g/L时白度增加趋缓,毛效稍微降低,而强力则大幅下降。综合三者考虑,亚硫酸钠浓度取10g/L左右比较适宜。

2.2硫化钠浓度对煮练氧漂效果的影响

按照1.2中的工艺,固定烧碱和精练剂浓度为40g/L和10 g/L,温度为100℃,汽蒸时间60 min,煮练助剂采用硫化钠,使用不同用量的硫化钠对棉亚麻织物进行煮练和氧漂,测试织物的毛效、白度、强力,结果见下表2。

由表2可以看出,在试验浓度范围内,织物白度随着亚硫酸钠用量的增加而提高。当浓度超过15g/L时白度增加趋缓,

毛效基本不变,而强力下降很多。与亚硫酸钠相比,在相同用量时织物的白度比亚硫酸钠稍好,织物的强力也损失小。这说明硫化钠也具有一定的去除木质素的作用。原因是硫化钠在溶液中易发生水解生成NaHS,亲核基团S2-和HS-均。

2结果与分析

可以进攻木质素苯环α-碳正原子,使苯丙烷结构单元间断键,生成木质素的硫化物[3]。同时硫化钠是一个较强的还原剂,可以抑制此过程中纤维素的氧化降解反应,从而起到保护纤维的作用[4]。所以相对于亚硫酸钠,硫化钠对织物造成的损伤较小。综合三者考虑,亚硫酸钠浓度取10 g/L左右比较适宜。

2.3蒽醌对煮练氧漂两步法效果的影响

仍按照1.2中的工艺,采用蒽醌作为去木质素的助剂对织物进行煮练。其中蒽醌的用量为0.5%、1%和2%(对织物重),织物进行煮练和氧漂后测得毛效、白度、强力,结果见下表3。

由表3可以看出,在试验浓度范围内,织物白度随着蒽醌用量的增加而提高。当用量超过1%时白度和毛效稍有增加,但变化不大,而强力下降很多。这是由于蒽醌本身为不溶性的黄色固体,在高温碱性环境中蒽醌会转化为蒽氢醌,蒽氢醌与木质素的亚甲基醌发生还原作用,促进木质素的β-醚键断裂而形成碎片,加速了木质素的脱除[3]。因此蒽醌对木质素的脱除具有一定的作用。但是蒽醌在催化木质素脱除的过程中也会造成纤维素的催化降解,用量增加时催化效果增加,因此织物的强力也会损伤很多[4]。


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