莫代尔/棉混纺针织物酶氧一浴法前处理工艺研究

顾 东 雅(盐城纺织职业技术学院 轻化工程系，江苏 盐城 224005)

研究与技术

莫代尔/棉混纺针织物酶氧一浴法前处理工艺研究

顾 东 雅
(盐城纺织职业技术学院 轻化工程系，江苏 盐城 224005)

对莫代尔/棉混纺针织物进行了酶氧一浴法前处理研究，通过对练漂前后织物的失重率、毛效、白度、顶破强力的测试比较，得到酶氧一浴法前处理最佳工艺为：酶质量浓度1.5 g/L，双氧水质量浓度5 g/L，pH9，练漂温度70 ℃，练漂时间50 min。采用此工艺对莫代尔/棉混纺针织物进行前处理，织物失重率为1.1 %、顶破强力为510.6 N、白度为88.6、毛效为10.3，既能保证混纺针织物的白度和润湿性能，又使得失重和强力损失不会太大。

莫代尔；棉；针织物；酶氧一浴法；前处理

莫代尔是一种高湿模量粘胶纤维的再生纤维素纤维，该纤维原料取自于大自然又通过自然界的生物降解回归自然，充分体现了绿色环保和再生的优点[1]。莫代尔纤维具有优良的悬垂性、柔软性、吸湿透气性，且具有较好的光泽，可与棉、麻、丝等纤维混纺，使混纺面料在服用过程中具有柔软、滑爽的手感，莫代尔和棉混纺针织物既能用于外衣，又能制作内衣，很受消费者青睐[2]。

莫代尔/棉混纺针织物传统的前处理工艺使用的是氢氧化钠和双氧水，在练漂过程中容易产生氧化残洞、双氧水消耗量大、白度差等问题[3]，同时还会产生大量的碱性废水；采用生物酶对织物进行前处理不仅具有较好的环保性，而且对纤维损伤小。本研究采用的煮练酶JN-600是一种最新的多元复合酶，对双氧水具有一定的耐受性，是一种高稳定性的碱性酶[4]。酶具有一定的高效性、专一性[5]，能准确彻底分解纤维中的共生物，且不影响纤维的强力，纤维失重降低，织物白度提高。通过各影响因素的单因素试验，确定最佳的前处理工艺条件。

1 试 验

1.1 材料、药品

50 %莫代尔和50 %棉混纺针织物(市售)，渗透剂JFC(工业级，上海天坛助剂有限公司)，煮练酶JN-600(工业级，枣庄市杰诺生物酶有限公司)，精练助漂剂GPL(工业级，山东滨州鹏程助剂公司)，30 %双氧水(化学纯，常州中盐化工股份有限公司)。

1.2 仪器与设备

FA2004 AEU-810 电光天平(上海精科天平仪器厂)，101A型电热恒温鼓风干燥箱、HHS-6电热水浴锅、DSDB-1数字白度仪、YG871型毛细管效应测定仪(南通三思机电科技有限公司)，HD031E型电子织物破裂强力仪(南通宏大试验仪器有限公司)。

1.3 试验方法

1.3.1 酶氧练漂一浴法处方

酶氧一浴法试验处方如下：

煮练酶JN-600 X g/L

30 %双氧水 Y g/L

硅酸钠 2 g/L

精练助漂剂GPL 2 g/L

渗透剂JFC 2 g/L

浴比 1︰30

温度 x ℃

时间 y min

pH值 z

试验中煮练酶、双氧水质量浓度、煮练温度、时间和pH值是需要讨论的变量。

1.3.2 酶氧练漂一浴法工艺曲线

1.4 性能测试

1.4.1 失重率的测试

将练漂前后的试样在烘箱中105 ℃烘至恒重，再精确称重。

式中：G0和G1分别为练漂前后试样质量。

1.4.2 织物毛效的测试

织物的毛效参照FZT 01071－1999《纺织品毛细效应试验方法》在YG871型毛细管效应测定仪上进行测试，测试3条试样取平均值。

1.4.3 白度的测试

织物的白度参照GB/T 8425―1987《纺织品白度的仪器测定方法》在DSDB-1数字白度仪上进行测试，测5次取平均值。

1.4.4 织物顶破强力的测试

织物的顶破强力参照GB/T 19976－2005《纺织品顶破强力的测定 钢球法》在HD031E型电子织物破裂强力仪上进行测定，测3次取平均值。

2 结果与讨论

2.1 酶质量浓度的确定

按照1.3的试验方法，在双氧水质量浓度5 g/L，练漂温度70 ℃、时间45 min、pH8.5的条件下，改变酶质量浓度，对莫代尔/棉混纺针织物进行前处理，测定前处理后织物的失重率、顶破强力、白度和毛效，结果列于表1。

表1 酶质量浓度对织物性能的影响Tab.1 The infl uence of the mass concentration of enzyme on the fabric properties

注：原坯布的顶破强力为527.4 N，白度为53.1，毛效为2.7 cm/30 min。

从表1可知，随着酶质量浓度的增加，纤维中果胶等杂质的去除使得织物的失重率逐渐增加；由于酶的专一性使得酶质量浓度的提高，只是有效地分解了织物上的杂质而使织物的强力损失较小；白度和毛效都随着酶质量浓度的增加不断增大，当酶质量浓度大于1.5 g/L时，白度和毛效的变化趋势趋于平缓，综合考虑织物的白度和毛效，且失重率和强力损伤不大的情况下，酶质量浓度为1.5 g/L比较适宜。

2.2 双氧水质量浓度的确定

按照1.3的试验方法，在酶质量浓度为1.5 g/L，练漂温度70 ℃、时间45 min、pH8.5的条件下，改变双氧水质量浓度，对莫代尔/棉混纺针织物进行前处理，测定前处理后织物的失重率、顶破强力、白度和毛效，结果列于表2。

表2 双氧水质量浓度对织物性能的影响Tab.2 The infl uence of the mass concentration of hydrogen peroxide on the fabric properties

从表2可知，随着双氧水质量浓度的提高，织物的失重率不断增加，当质量浓度高于5 g/L时，失重比较明显，这是由于双氧水质量浓度超过一定值以后，纤维素发生了降解；双氧水质量浓度高于5 g/L时，强力损失也比较明显，这是由于双氧水超过一定量后，纤维受到了潜在的损伤，使得强力损失明显；同时，双氧水浓度超过一定值以后，对杂质的去除作用减小，使得白度和毛效提高不明显。综合考虑织物的白度和毛效，且失重率和强力损伤不大的情况下，双氧水质量浓度为5 g/L比较适宜。

2.3 pH值的确定

按照1.3的试验方法，在酶质量浓度为1.5 g/L，双氧水质量浓度5 g/L、练漂温度70 ℃、时间45 min的条件下，改变pH值，对莫代尔/棉混纺针织物进行前处理，测定前处理后织物的失重率、顶破强力、白度和毛效，结果列于表3。

表3 pH值对织物性能的影响Tab.3 The infl uence of pH value on the fabric properties

从表3可知，随着pH值的增大，失重率的变化呈现先减小后增大，而织物的强力先增大后减小，这是由于在酸性较强时纤维的损伤大；当pH值在8～9时，失重率明显减小，强力增大；pH值大于9时，碱性增强对纤维有一定的损伤，失重率又开始增大，强力减小；随着pH值的增大，白度和毛效都先增大后减小，可能是由于过酸或过碱时酶活性较小，不能较好地去除共生物。综合考虑织物的各项性能，pH值为9时比较适宜。

2.4 温度的确定

按照1.3的试验方法，在酶质量浓度1.5 g/L，双氧水质量浓度5 g/L、pH9、练漂时间45 min的条件下，改变温度，对莫代尔/棉混纺针织物进行前处理，测定前处理后织物的失重率、顶破强力、白度和毛效，结果列于表4。

从表4可知，在60～70 ℃范围内酶的活性较大，织物的失重率适中，强力损失较小，而织物白度和毛效较高；当温度高于70 ℃时，失重明显变大，织物的强力损失比较明显，织物的白度和毛效的变化不大。综合考虑织物的各项性能，练漂温度为70 ℃比较适宜。

表4 练漂温度对织物性能的影响Tab.4 The infl uence of the bleaching temperature on the fabric properties

2.5 时间的确定

按照1.3的试验方法，在酶质量浓度1.5 g/L、双氧水浓度5 g/L、pH9、练漂温度70 ℃的条件下，改变时间对莫代尔/棉混纺针织物进行前处理，测定前处理后织物的失重率、顶破强力、白度和毛效，结果列于表5。

表5 练漂时间对织物性能的影响Tab.5 The infl uence of the bleaching time on the fabric properties

从表5可知，由于练漂时间的延长，酶能较好地与双氧水充分发挥协同作用，但表面的纤维素水解成了可溶性物质，使得织物的失重率增大，强力下降；织物的白度和毛效随着杂质的去除逐渐增大，当练漂时间大于50 min时，白度和毛效变化不大。综合考虑织物的白度和毛效，且失重率和强力损伤不大的情况下，练漂时间为50 min比较适宜。

3 结 论

目前，用生物酶对织物进行练漂新工艺是一种较环保的前处理工艺，能耗低，织物损伤较小[6]。莫代尔/棉混纺针织物采用酶氧一浴法前处理工艺的最佳工艺条件为：煮练酶1.5 g/L，双氧水5 g/L，pH9，练漂温度70 ℃，练漂时间50 min。在此工艺条件下处理的织物失重率为1.1 %、顶破强力为510.6 N、白度为88.6、毛效为10.3。

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[2]苗志芳，张淑新，李会.精炼漂白剂NF-1在莫代尔/棉针织物上的应用[J].印染，2006(18)：26-27.MIAO Zhifang, ZHANG Shuxin, LI Hui. Application of scouring and bleaching agent NF-1 to Modal/cotton knitted fabric[J]. Dyeing & Finishing, 2006(18): 26-27.

[3]郭利，刘俊英，张兰香.精炼助漂剂GPL在莫代尔棉混纺针织物上的应用[J].针织工业，2007(11)：44-46. GUO Li, LIU Junying, ZHANG Lanxiang. Application of scouring and bleaching agent GPL to Modal/cotton knitted fabric[J]. Knitted Industry, 2007(11): 44-46.

[4]吴焕岭.牛奶蛋白纤维/棉混纺针织物的前处理研究[J].染整技术，2010，32(6)：27-29. WU Huanling. Study on the pretreatment of the milk protein fi ber/cotton knitted fabrics[J]. Textile Dyeing and Finishing, 2010, 32(6): 27-29.

[5]王宏，王莉.生物酶应用于棉/麻混纺织物前处理的研究[J].上海纺织科技，2005，32(6)：12-13. WANG Hong, WANG Li. Application of enzymes to cotton/ ramie fabric[J]. Shanghai Textile Science & Technology, 2010, 32(6): 27-29.

[6]刘学军，张均康.节能降耗练漂工艺研究[J].广西纺织科技，2005(4)：9. LIU Xuejun, ZHANG Junkang. Energy saving study on the scouring and bleaching process[J]. Guangxi Textile Science & Technology, 2005(4): 9.

A technical study on the pretreatment of Modal/cotton blended knitted fabrics by enzyme-oxygen one-bath process

GU Dong-ya
(Department of Light Chemical Engineering, Yancheng Textile Vocationgal and Technical College, Yancheng 224005, China)

This paper studies the pretreatment of Modal/cotton blended knitted fabrics by enzyme-oxygen onebath process. At the same time, it tests and compares weight loss rate, the hygroscopic property, whiteness and bursting strength. The related results show that the optimum conditions for the pretreatment of enzymeoxygen one-bath process are presented as follows: the concentration of enzyme is 1.5 g/L, the concentration of hydrogen peroxide is 5 g/L, pH is 9, scouring and bleaching temperature is 70 ℃ and scouring and bleaching time is 50 min. When Modal/cotton blended knitted fabrics is pretreated under the said conditions, the weight loss rate with 1.1 %, bursting strength with 510.6 N, whiteness with 88.6 and the hygroscopic property with 10.3 will be obtained. This process will not only ensure whiteness and wettability, but also guarantee small weight loss and strength loss of the Modal/cotton knitted fabrics.

Modal; Cotton; Knitted fabrics; Enzyme-oxygen one-bath process; Pretreatment

TS195.2

A

1001-7003(2012)07-0010-03

2012-02-15；

2012-05-10

盐城纺织职业技术学院科研基金项目(2011yfy1156)作者简介：顾东雅(1979－ )，女，讲师，主要从事纺织材料及染整化学研究。