棉/黏胶机织物的氧化漂白

A. Darji

Birla纤维素 Grasim工业公司(印度)

织物漂白是纺织品加工环节之一。织物织成后，在加工处理前被称为“坯布”。坯布含有原材料的自然颜色、气味和杂质，不能直接用于制作服装。不仅天然杂质会残留在坯布材料上，在种植、生长和加工过程中使用的农药、杀菌剂、杀虫剂、胶料及润滑剂等杂质也会存在于天然纤维原料中。

在前道加工状态下除去这些天然色素和添加剂的过程称为精练和漂白。漂白用于去除纤维中的色素和产生某种颜色的天然染料。

棉花是一种含有天然色素、酸和糖的天然纤维。因此，棉纤维的颜色会呈白色、乳白色、蓝白色、黄白色或灰色。通常，原棉的白度值较低，为20～25。

Birla黏胶纤维是一种再生纤维素材料。黏胶纤维与100%棉相比具有天然的较好的白度值，为77～80，因此不需要漂白和丝光处理。

本文对黏胶纤维与棉纤维混纺后的织物白度指标进行了全面、系统的研究，并优化了氧化漂白工艺的各项参数，包括棉/黏胶(70/30)纤维混纺织物的漂白助剂种类与用量、漂白温度和时间。

1 材料和方法

1.1 材料和试样制备

试验原料为机织棉织物和机织棉/黏胶(70/30)混纺织物。相关坯布的规格如表1所示。

表1 织物的规格

设备和测试仪器如表2所示。

表2 试验用设备和操作

对100%棉织物按常规工艺参数进行漂白。

对棉/黏胶(70/30)机织物试样进行漂白，相关工艺参数设置如下。

——试样用量：每次均为5 g；

——浴比：每次恒定1∶15；

——6种烧碱质量浓度：0.5，1.0，1.5，2.0，2.5和3.0 g/L；

——6种过氧化氢(质量分数为50%)质量浓度：0.5，1.0，1.5，2.0，2.5和3.0 g/L；过氧化物稳定剂的量相应变化，为所使用的过氧化氢量的1/5；

——6种漂白工艺时间：7，14，21，28，35和42 min；

——6种漂白温度：50，60，70，80，90和98 ℃；

——2种非离子表面活性剂用作润湿剂、清洁剂和洗涤剂，每次试验的量均为1 g/L；

——在每种烧碱和过氧化氢质量浓度下，均在98 ℃下漂白45 min；

——在时间优化试验中，每次漂白过程使用的漂白剂和助剂的质量浓度均保持恒定；

——在温度优化试验中，每次漂白过程使用的漂白试剂、助剂质量浓度和漂白时间均保持恒定：

2 试样分析过程

用反射分光光度计测量试样的白度和黄度。使用D 65光源进行测定。每块试样测试4次，取其平均值，结果如表3和表4所示。

表3 坯布的白度值和黄度值

(续表4)

根据试验，用优化参数对棉/黏胶(70/30)织物进行漂白，并将其白度值与工业漂白100%棉的白度值进行比较。

3 结果和讨论

漂白织物的白度值随烧碱质量浓度的增加先增加，当增加到2.0 g/L后，开始下降。类似变化趋势在过氧化氢质量浓度与织物白度关系图中也可观察到，过氧化氢质量浓度为1.5 g/L时，织物白度值最高。烧碱与过氧化氢用量对织物白度值的影响分别如图1和图2所示。

图1 烧碱质量浓度对白度的影响

图2 过氧化氢质量浓度对白度的影响

同样，漂白织物的白度值随漂白处理时间的增加而增加，当漂白时间增加到28 min后，织物白度开始下降。在所有漂白温度范围内，98 ℃时织物的白度值达最高。漂白时间和漂白温度对织物白度的影响分别如图3和图4所示。根据试验数据可知，100%棉织物在工业工艺条件下漂白，棉/黏胶(70/30)织物在漂白时间为28 min、温度为98 ℃、烧碱和过氧化氢质量浓度均为1.5 g/L的条件下漂白，二者所得白度值相近(表5)。

图3 漂白时间对白度的影响

图4 漂白温度对白度的影响

表5 棉与棉/黏胶(70/30)织物漂白后的白度值和黄度值

4 结论

根据本文试验结果可得结论如下。

——与100%的棉坯布相比，30%黏胶与70%棉混纺可使坯布白度值由14.18提高到20.74。

——当漂白工艺用烧碱和过氧化氢质量浓度均为1.5 g/L时，织物白度较佳。

——在漂白时间为21 min和28 min时，白度值接近，比其他时间条件下的白度值高。

——在漂白温度为98 ℃时，观察到的织物白度值最高。

——采用本文工艺漂白棉/黏胶(70/30)织物所得白度值与采用工业漂白工艺漂白100%棉所得织物白度值相近。

——与100%棉织物工业漂白工艺参数相比，棉/黏胶(70/30)织物的较优漂白配方表明，烧碱消耗量可节省约25%～30%，过氧化氢消耗量可节省约45%～50%，过氧化氢稳定剂消耗量可节省约45%～50%，漂白时间可节约35%～40%。