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生物酶前处理对竹材Lyocell纤维染色性能的影响

来源:世界印染网  发布时间:2014年02月20日
核心提示:本试验采用生物酶退浆工艺代替传统的碱退浆工艺,对竹材Lyocell纤维进行前处理加工,探讨生物酶处理对竹材Lyocell纤维活性染料染色性能的影响。此外,由于竹材Lyocell纤维上染率较棉纤维低,因此要对染料进行筛选[5],使染料在织物上达到较高的提升率、色牢度和较好的色光。

竹纤维包括竹浆纤维和竹原纤维,前者具有良好的吸湿性、透气性和悬垂性,且混纺性强,穿着凉爽舒适,深受消费者的喜爱。近年来在纺织服装面料、家用纺织品、非织造布、医疗卫生用品等方面得到广泛的利用[1-2]。

目前常见竹浆粘胶纤维纺织品,存在类似粘胶纤维的缺点,如湿强度不够高,遇水易发硬、变形[3]。对此,竹材Lyoeell纤维克服了以上缺点,服用性能优于普通粘胶型竹浆纤维,如单纤维强力接近涤纶,湿态模量大大高于普通粘胶竹浆纤维。

目前,竹材Lyocell纤维常规的退浆方法是采用碱退浆或酸退浆等,虽然对浆料和杂质的去除较彻底,但能源和化学品消耗量大,对环境污染较大。另外,竹材LyoceU纤维与棉纤维虽同属纤维素纤维,染料上染机理也大致相同,但上染率却较棉纤维低,且颜色不够鲜艳,并且传统的前处理工艺还易损伤纤维[4]。

本试验采用生物酶退浆工艺代替传统的碱退浆工艺,对竹材Lyocell纤维进行前处理加工,探讨生物酶处理对竹材Lyocell纤维活性染料染色性能的影响。此外,由于竹材Lyocell纤维上染率较棉纤维低,因此要对染料进行筛选[5],使染料在织物上达到较高的提升率、色牢度和较好的色光。

1试验

1.1材料

织物18.4tex/18.4tex,267根/10cm×267彬10 cm全棉平布;竹材LyoceH纤维针织布(上海里奥纤维企业发展有限公司)

染化料活性染料NOVACRON黄4G,NOVA-CRON深红FN-6G;OL一淀粉酶,精练酶G;Na2SO4,30%H202,Na2CO3,NaOH,Na2SiO

3


1.2前处理工艺

1.2.1退煮工艺

(1)将竹材Lyocell纤维织物投入浴比为1:50水浴中→加入-淀粉酶→l~3g/L→60℃处理2h→热、冷水清洗

(2)将竹材LyoceU纤维织物投人浴比为1:50水浴中→加入精练酶G 0.5~1.5g/L→60℃处理30min→热、冷水清洗

(3)将竹材LyoceU纤维织物或棉织物投入浴比为1:50水浴中→加入10LNaOH→沸煮90min→热、冷水清洗

1.2.2漂白工艺

将织物投入浴比为1:50水浴中一加入漂白剂(H2O210g/L,Na2SiO35g/L)0℃漂白45min热、冷水清洗

1.3活性染料染色工艺

处方/(g/L)

活性染料3

渗透剂JFC 2

Na2SO4 20

Na2CO3 10

浴比1:50

1.4测试方法

1.4.1上染率

用721型分光光度计,根据残液比色法测定染液的吸光度。


1.4.2耐洗色牢度

参照GB/T3921.1一l997《纺织品色牢度试验耐洗色牢度:试验1》,在SW一12(L)耐洗色牢度试验机上进行测定。

1.4.3红外光谱图

将纤维剪碎,用KBr压片法,在红外光谱仪上测定。

1.4.4K/S值

采用ColorQuestXE型测色配色仪测定。

1.4.5织物断裂强力

在YG(B)026D.250型电子织物强力机上测试。

2结果与讨论

2.1竹材Lyocell纤维红外光谱图

竹材Lyoeell纤维的吸收峰分别为3342cm-1一、29143342cm-1和16183342cm-1,分别对应于纤维的—OH、—CH和H—O—H键伸缩振动吸收都是纤维素纤维的特征谱带。因此,竹材Lyocell纤维织物的前处理和染色工艺可采用与棉织物类似的工艺。



2.2生物酶前处理的效果

将竹材Lyocell纤维织物分别用β-淀粉酶(质量浓度为1~3g/L)、精练酶G(质量浓度为0.5~1.5g/L)和l0L的NaOH进行退煮,然后用H2O2漂白。

淀粉酶处理竹材Lyocel

l纤维织物的毛效和白度略高于精练酶G,且基本接近NaOH的处理效果。一淀粉酶能催化淀粉大分子链发生水解,生成相对分子质量较小、溶解度较高的低分子化合物;而精练酶G是碱性果胶酶,能温和地去除果胶质及其它共生物杂质,因此对杂质不多的竹材Lyocell纤维织物,是一种比较理想的处理方法,并且对环境的影响也不大。情况下,可选一般择使用.淀粉酶,或者是-淀粉酶和精练酶G的复合物。

2.3生物酶处理对织物活性染料染色性能的影响


2.3。1上染率

分别采用.淀粉酶2g/L和NaOH10g/L对竹材Lyoeell纤维织物进行退煮,再用H2O2进行漂白,然后用活性染料NOVACRON黄4G进行染色,测得织物上染率见表2。

表2中,一淀粉酶和碱处理的竹材Lyocell纤维织物上染约55min后,上染率分别达到77.1%和78.3%,略低于棉织物的上染率(81%)和上染平衡时问(约50min)。用精练酶G处理的织物进行染色时,其上染率也有类似的结果。

由于竹材Lyocell纤维本身结晶度相对较低、非晶区大,用生物酶和碱处理后,纤维内的孔道会相应增大,这就提高了染料在纤维内的扩散系数,从而使其上染率提高[6]。


2.3.2K/S值

将经过不同条件前处理的竹材Lyocell纤维织物和棉织物用活性染料NOVACRON黄4G和NOVA.CRON深红FN-6C分别染色,然后测定其K/S值。

竹材Lyocell纤维织物活性染料染色的K/S值低于棉织物,这主要是其结晶度高于棉纤维[4]。生物酶处理和烧碱处理对竹材Lyocell纤维织物后续染色K/S值影响不大,竹材Lyocell纤维经生物酶或烧碱处理后,可染性获得提高。

2.3.3耐洗色牢度

将经过不同条件前处理的竹材Lyocell纤维织物和棉织物用黄4G和深红FN-6G分别染色,测定其耐洗色牢度。

竹材Lyocell纤维织物经过不同条件前处理后,其染色牢度均得到较大提高。这可能是

由于织物经生物酶或碱处理后,内部结构发生了一定变化,染料与纤维能较好地生成共价键,使水溶性染料沉积在纤维上,从而提高了织物的水洗牢度。因此,生物酶处理织物也会有较好的染色耐洗牢度。


2.3.4织物机械性能

竹材Lyocell纤维织物用不同生物酶进行前处理,再进行黄4G染色,测定其前处理和染色后断裂强力的变化。



竹材Lyocell纤维织物经生物酶处理后,断裂强力下降6%~7%,染色后断裂强力下降约8%。生物酶对织物作用比较缓和,故纤维损伤较小。碱处理后和染色前织物的断裂强力分别下降为12%和15%左右,但总体下降率要比竹材Lyoeell纤维前处理和染色后下降率要小,这可能与竹材Lyocell纤维的强力已接近涤纶有关[3]。用深红FN-6G对竹材Lyocell纤维织物染色后的强力变化与黄4G类似。


3结论

(1)竹材Lyocell纤维可用生物酶退浆工艺,以代替传统的碱退浆工艺。用2g/L的一淀粉酶和1g/L精练酶G分别对竹材Lyocell纤维织物进行前处理加工,可获得接近碱处理的毛效和白度效果。由于酶对织物的作用温和,因此纤维损伤较小,且对环境友好。


(2)用活性染料NOVACRON黄4G或NOVA.CRON深红FN-6G对竹材Lyocell纤维进行染色,上染率可达77%,与碱前处理的上染率接近,也达到经碱处理的染色棉织物的上染率。该染色织物能获得较好的耐洗色牢度和较高的K/S值。同时,生物酶处理对竹材Lyoeell纤维织物断裂强力的影响也很小。



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