竹/棉混纺织物冷轧堆染整工艺优化研究

式中：y表示实验结果数值
b表示回归系数
x表示变量
根据表2的实验结果，按照B[2] 的计算公式进行数据处理，所求的回归系数及显著性检验结果见表3。
表3 回归系数和F检验

表3方差的检验结果表明，各参数的回归方程的可信度都在97.5%以上。表2的预测值是根据表3中的回归系数值所确定的回归方程求出的，与所对应的实验值相比，两者的值都比较接近。这说明二次回归方程与实际情况拟合得很好，可以用来预测白度、毛效、断裂强度的值及K/S值，并进一步用来优化工艺。



4.结果与讨论
4.1 冷轧堆前处理工艺条件的优化
前处理半制品的白度、毛细管效应、断裂强度是衡量半制品质量的重要参数。坯布经过前处理以后，织物的反射率一般要大于70%，毛细管效应在8cm/30min以上，以利于染色加工；断裂强度损伤小于20%，确保织物的内在质量达到一等品的要求。图1是反射率二维等值图，图2是毛效二维等值图，图3是断裂强度二维等值图。
4.1.1 双氧水浓度的影响
在短流程前处理工艺中，漂白剂一般都用双氧水。由于双氧水去杂能力强，最终分解产物为水和氧气，不腐蚀设备，这些都使双氧水成为冷轧堆短流程前处理首选漂白剂。
比较图1~图3中双氧水的浓度为14g/L的（b）图与双氧水的浓度为10g/L的（a）图时，发现双氧水浓度较大时，织物反射率的值有所增大，毛细管效应能增加1cm以上，但断裂强度值变小。在冷轧堆前处理中，双氧水在碱性条件下电离成HOO－ ，与色素反应，提高织物白度。双氧水浓度较大时，电离成HOO－的浓度一般也大，织物白度必然也增大。双氧水在碱性条件下的化学反应很复杂，产生了一部分HOO·等自由基，HOO·等自由基除了与色素反应外，也能使浆料降解，有利于浆料去除，故毛细管效应增加较明显；HOO·等自由基还能使纤维素大分子降解，使织物强度下降。综合以上因素分析，既要满足织物白度的要求，又不会使织物断裂强度损失很多，将双氧水的浓度范围确定为10~14g/L。
4.1.2 烧碱浓度的影响
从图1中可以明显看出，随着烧碱浓度的增加，织物的反射率增加。在碱氧一浴前处理工艺中，通常认为HOO－是进行漂白的主要成分[3] 。而烧碱是双氧水的活化剂，H2O2≒H＋+ HOO－。烧碱的加入有利于反应向右进行，从而产生更多的过氧化氢阴离子HOO－。所以随着烧碱浓度的增加，织物的白度也逐渐增加。
图3的断裂强度二维等值图中曲线是椭圆，有一个最小值的区域。烧碱浓度增加时，断裂强度值一般都减小，这是因为在碱性条件下双氧水分解出自由基量增多，产生的氧化纤维素量也多，所以，纤维强力损伤较大。在双氧水浓度为较低的10g/L时（图3的a），烧碱浓度较高时，断裂强度却是增加的。在碱性条件下，有利于双氧水电离成HOO－，由于双氧水浓度低，分解出的自由基量相对少，产生的氧化纤维素量也少，纤维损伤较小。但织物的白度也较低。
图2中曲线表明，随着烧碱浓度的增加，毛效也随之相应增加。烧碱浓度高，有利于棉蜡、果胶物质、浆料等杂质去除，织物的毛效必然得到提高。但是竹/棉混纺织物的耐碱性较差，提高烧碱浓度，会使织物的断裂强度受损增加。所以应该恰当的选择烧碱浓度，兼顾白度、毛效和断裂强度三者性能指标值，冷轧堆工作液中烧碱浓度范围确定为30~40g/L。
4.1.3 稳定剂浓度的影响
稳定剂DF-71主要有ATMP（有机膦）、葡萄糖酸钠及水解聚丙烯酰胺等组成，对铜、铁等重金属离子具有较强的吸附能力和螯合能力，减少重金属离子对双氧水溶液的催化作用。从图1~图3看出，稳定剂浓度较小时，织物的反射率值较大、毛效较高、断裂强度值也较大。稳定剂浓度增大时，上述三项性能指标值都变小。在某一个较佳稳定剂浓度范围内，双氧水温和地电离出HOO－，冷轧堆结束时，85~90%双氧水已反应了，生产的半制品的综合性能最好。稳定剂浓度增加到一定程度后，对双氧水产生了过稳定作用，反而抑制了双氧水的分解，参加反应的双氧水量减少，所以织物的反射率有所下降，毛效也变小。 断裂强度值变小，其原理有待今后探讨。 通过上述分析，将稳定剂浓度范围确定为3~6g/L。

（a） （b）
图1 反射率等值图
（a）双氧水10g/L （b）双氧水14g/L


（a） （b）
图2 毛效等值图
（a）双氧水10g/L （b）双氧水14g/L

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