孙昌龙
黑龙江省化工研究院
亚麻织物的无氯漂白工艺研究
孙昌龙
黑龙江省化工研究院
天然纤维织物亚麻中存在着有色物质,经精练但仍有残留,故需漂白才能消色。亚麻织物常用亚氯酸钠、次氯酸钠、过氧化氢漂白。其中,次氯酸钠漂白过程中产生毒性较大的含氯有机副产物AOX,环境污染严重,过氧化氢的强碱性漂白液会对织物有损伤,并且过氧化氢常温下呈液态,存在运输和储存困难等缺点。过氧乙酸因为生物降解性好,氧化电位较高,活化能比过氧化氢低。在较低温度下便能产生良好的漂白效果,对纤维损伤小,且漂白液pH为弱酸或近中性,对设备腐蚀性低,是一种生态漂白剂。
亚麻织物;无氯漂白;工艺
白度是产品观赏性的重要指标,因而也是产品质量的重要指标,在亚麻中由于存在木质素而影响了亚麻产品的白度,漂白工艺,也影响了产品的质量。对亚麻纤维中木质素降解的目的就是提高漂白效果,提高产品的白度以增加亚麻产品观赏性,产品质量,进而增加其价值以及其在同种产品中的竞争力。
亚麻纤维是人类最早利用的纺织纤维原料,公元前3000自宋朝开始生产亚麻布。亚麻产地主要分布在俄罗斯、波兰、种植主要集中在黑龙江省,约占全国总产量的80%以上。多年古埃及就开始利用亚麻织物了,我国法国、罗马尼亚、中国等地,我国亚麻长期以来,亚麻织物前处理多采用“氧氯双漂”的传统工艺,这些工艺具有明显的实际效果,但也存在着工艺路线长、生产成本高等不足。尤其是氯漂工作液会形成难以降解的具有吸附性的有机卤化物(AOX),AOX能与人体的蛋白质或核酸发生作用导致遗传性病变,因此,对于含有AOX的废水排放,许多国家制定了严格标准,德国规定AOX的直接排放标准为100μg/L,间接排放标准为0.5mg/L,挪威、澳大利亚等国则立法限制AOX排放。为此,若干麻织物前处理工艺得到了研发并取得了初步效果。但至今为止,从前处理半成品质量来看,尚未发现理想的无氯前处理新型助剂和工艺。对于低支纱(5-15支)麻棉混纺和麻棉交织织物的前处理,则更是存在着麻皮去除困难、漂白白度不佳等不足,目前许多工厂仍不得不采用氯漂工艺来进行麻及其混纺织物的前处理。但国内外市场对绿色纺织品及其加工工艺的实际需要,使麻织物面临着推行无氯前处理的必然选择。
长期以来,人们对漂白技术进行过大量的研究工作,开发了多种漂白剂和漂白工艺。目前,我国主要使用的漂白剂是含氧化态氯系列产品其中包括氯气、次氯酸盐、亚氯酸盆、二氧化氯等和过氧化物系列产品其中包括双氧水、有机过氧酸、无机过氧酸等。由于含氯系列漂白剂对木质素有良好的去除作用,同时对纤维素降解度较小,所以是织物和低浆漂白的首选漂白剂。然而在使用时也带来严重的坏境污染问题,其主要原因是含氯漂白剂在漂白的同时与植物中的很多化合物发生氯化反应,得到有机氯化物,如三氯甲烷、多氯代苯并二恶英、多氯化苯并吠喃等。在漂白废液中已检出的有机氯化物种类己达几百种,其中相当一部分具有致癌性、致畸变性、致突发性及多发性脑神经病变等,并且具有积累毒性。
本文主要研究了亚麻漂白工艺中用生物降解木质素来替代含氯漂白剂或化学法漂白对木质素的去除。亚麻纤维全无氯漂白是当今世界纺织行业的研究热点,是国家引导项目资助课题。我们筛选了个菌株对亚麻纤维中木质素的降解效率,其中白腐菌对木质素有相当好的降解作用。经过进一步的优化实验,得出白腐菌降解木质素的最优反应时间,进而又优化了漂白工艺。实现了亚麻织物漂白工艺全无氯,即用微生物预处理,降解木质素,再用过氧化氢漂白。
3.1 前处理设备
LMH752-180型四火口烧毛机(在落布前加一格水洗槽作为退浆灭火);MH902-180型单层履带气蒸箱氧漂机。
3.2 规格品种63"(L/R55/45)8×844×36粘胶/亚麻。
3.3 工艺流程
翻缝→烧毛(淀粉酶灭火装置4h~5h)→煮麻→丝光→酶氧高效练漂。
3.4 工艺条件及操作要求
(1)翻缝:翻布整齐、缝头做到平、直、牢、齐。
(2)淀粉酶灭火:BF-7658酶10g/L渗透剂JFC5g/L氯化钠11g/L。
(3)车速80m/min,打卷堆置4h。
(4)煮麻处方:HS-18210g/L渗透剂JFC9g/L纯碱19g/L车速45m/min、轧余率20%、工作液温度(90±5)℃、汽蒸温度(100±2)℃、堆置时间60min~70min。1~4格热水洗温度:(95±2)℃4~5格温度:70℃~80℃最后一格温度:60℃煮练效果评价:毛效6cm~7cm、碘化钾液测试布面颜色呈黄色,退浆效果良好。
(5)酶氧高效练漂处方:HS-18210g/LH202(100%)8g/L~10g/L渗透剂9g/L车速45m/min、轧余率90%~100%、工作液温度(80±5)℃、汽蒸温度(100±2)℃、汽蒸时间60min~75min。
(6)漂白效果评价:白度、毛效、干湿强力、麻皮去除效果均能达到传统氯、氧双漂工艺效果。
(7)染色
用活性黄B—4RFN对漂白后的织物进行染色,用SW-12耐洗色牢度仪和Y571-8摩擦测试仪测试其色牢度,结果如下:
皂洗牢度:褪色4级,沾色4-5级
摩擦牢度:干摩4-5级,湿摩4级
结果表明,用过醋酸漂白的亚麻织物的染色牢度也较好。
(8)柔软和防皱
为了进一步降低亚麻织物的瘙痒感和提高织物的抗皱性,采用氨基硅油柔软剂整理织物,以改善织物的手感和提高织物与皮肤接触时的舒适感,另外采用低甲醛树脂整理,以提高织物的抗皱性和服用性能。
整理工艺g/L
低甲醛树脂130-150
Mgcl212-15
HAC2-3
氨基硅油35-40
焙烘温度(℃)185
亚麻纤维含杂多、麻皮难去除,与氨纶包芯纱交织后,更增加了处理工艺的难度。本文主要研究了亚麻漂白工艺中用生物降解木质素来替代含氯漂白剂或化学法漂白对木质素的去除,再用活性染料对其染色,结果令人满意。
[1] 付旭义. 亚麻纤维全无氯漂白工艺研究[D].哈尔滨理工大学,2006.
[2] 卢俊峰,刘波,冯云. 亚麻织物全无氯漂白工艺的研究[J]. 化学与粘合,2004,(04):210-213.
[3] 卢俊峰. 亚麻织物全无氯漂白新工艺的研究[D].哈尔滨理工大学,2004.