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棉梭织物常规前处理包括退浆、煮练、漂白等工序,在高温强碱以及双氧水的共同作用下完成,该工艺耗能耗时,污染严重,对织物也造成一定程度的损伤。因此,采用高效、节能、环保的前处理工艺,是发展的必然趋势。目前,在特定的条件下,使用碱氧一步法处理棉梭织物,具有效率高、能耗低的优势,但仍存在浆料去除不干净、毛效低、手感较硬以及织物表面光泽度较差等问题。
本课题研究采用酶退浆、煮漂一步法对棉梭织物进行短流程前处理。为了保证棉织物的处理效果,详细探讨酶活性的影响因素,并通过酶热失活动力学得到酶失活的速率常数(k)及半衰期(t1/2)表征酶的热稳定性;通过测定棉织物退浆率、强力等指标评价酶的用量、处理时间、助洗剂用量等因素对退浆效果的影响;详细探讨了稳定剂和促进剂对过氧化氢分解速率的影响,以织物的毛效、白度、强力等指标,优化过氧化氢、氢氧化钠、稳定剂、精练剂等工艺参数,得到最佳的酶退浆、煮漂一步法短流程前处理工艺;通过扫描电镜、X射线衍射及织物染色等方法评价常规前处理与酶退浆、煮漂一步法短流程前处理的织物性能的差异。
通过测定酶的活性,得到酶最佳的处理pH值在6-7左右,最适温度在50-60℃,渗透剂JFC可将酶的活性提高5%左右;从酶热失活动力学分析得到酶热失活属于一级动力学方程,30℃时,SuHong酶的热失活半衰期t1/2为210min,速率常数k为-0.00407,酶WT840的t1/2为80min,速率常数k为-0.01085;90℃时,SuHong酶的热失活半衰期t1/2<5min,速率常数k为-0.0689,酶WT840的t1/2>15min,速率常数为k-0.05391,因此低温下SuHong酶退浆更有效,而酶WT840高温退浆效果更佳。
棉织物室温堆置退浆,最优的工艺条件为:两浸两轧(SuHong酶4g/L,JFC2g/L,pH6-7,带液率80%)→堆置(室温,6h)→热水洗(XD-12g/L、碳酸钠2g/L,80℃×10min,2次)→冷水洗。
棉织物高温汽蒸退浆,最优的工艺条件为:两浸两轧(退浆酶WT8403g/L、JFC2g/L、pH6-7,带液率80%)→98℃汽蒸(10-15min)→热水洗(XD-12g/L、碳酸钠2g/L,80℃×10min,2次)→冷水洗。
通过过氧化氢的分解实验可知,稳定剂DM和硅酸钠在高温下对过氧化氢有较好的稳定效果,对金属离子的螯合作用明显,同时稳定剂DM和硅酸钠的协同作用对织物白度的提升更加明显。促进剂XTA在低温下作用于织物效果明显,但随着温度的升高,作用越来越弱,织物强力也有较大损伤。
根据毛效、白度、强力等指标,优化得到最佳煮漂工艺参数为:二浸二轧(过氧化氢9g/L,稳定剂(DM+硅酸钠1∶1)5g/L,精练剂XQC4g/L,氢氧化钠5g/L,轧余率100%)→气蒸(98℃,50min)→热水洗(80℃×10min,3次)→冷水洗→烘干。
酶退浆、煮漂一步短流程前处理织物的各项性能如白度、毛效、强力与常规前处理效果基本一致,但退浆率略低。短流程工艺前处理棉织物的染色K/S值及摩擦色牢度,均比常规前处理织物略佳。短流程前处理工艺具有碱用量少、节能节水明显、处理效果好的优点。
本课题研究采用酶退浆、煮漂一步法对棉梭织物进行短流程前处理。为了保证棉织物的处理效果,详细探讨酶活性的影响因素,并通过酶热失活动力学得到酶失活的速率常数(k)及半衰期(t1/2)表征酶的热稳定性;通过测定棉织物退浆率、强力等指标评价酶的用量、处理时间、助洗剂用量等因素对退浆效果的影响;详细探讨了稳定剂和促进剂对过氧化氢分解速率的影响,以织物的毛效、白度、强力等指标,优化过氧化氢、氢氧化钠、稳定剂、精练剂等工艺参数,得到最佳的酶退浆、煮漂一步法短流程前处理工艺;通过扫描电镜、X射线衍射及织物染色等方法评价常规前处理与酶退浆、煮漂一步法短流程前处理的织物性能的差异。
通过测定酶的活性,得到酶最佳的处理pH值在6-7左右,最适温度在50-60℃,渗透剂JFC可将酶的活性提高5%左右;从酶热失活动力学分析得到酶热失活属于一级动力学方程,30℃时,SuHong酶的热失活半衰期t1/2为210min,速率常数k为-0.00407,酶WT840的t1/2为80min,速率常数k为-0.01085;90℃时,SuHong酶的热失活半衰期t1/2<5min,速率常数k为-0.0689,酶WT840的t1/2>15min,速率常数为k-0.05391,因此低温下SuHong酶退浆更有效,而酶WT840高温退浆效果更佳。
棉织物室温堆置退浆,最优的工艺条件为:两浸两轧(SuHong酶4g/L,JFC2g/L,pH6-7,带液率80%)→堆置(室温,6h)→热水洗(XD-12g/L、碳酸钠2g/L,80℃×10min,2次)→冷水洗。
棉织物高温汽蒸退浆,最优的工艺条件为:两浸两轧(退浆酶WT8403g/L、JFC2g/L、pH6-7,带液率80%)→98℃汽蒸(10-15min)→热水洗(XD-12g/L、碳酸钠2g/L,80℃×10min,2次)→冷水洗。
通过过氧化氢的分解实验可知,稳定剂DM和硅酸钠在高温下对过氧化氢有较好的稳定效果,对金属离子的螯合作用明显,同时稳定剂DM和硅酸钠的协同作用对织物白度的提升更加明显。促进剂XTA在低温下作用于织物效果明显,但随着温度的升高,作用越来越弱,织物强力也有较大损伤。
根据毛效、白度、强力等指标,优化得到最佳煮漂工艺参数为:二浸二轧(过氧化氢9g/L,稳定剂(DM+硅酸钠1∶1)5g/L,精练剂XQC4g/L,氢氧化钠5g/L,轧余率100%)→气蒸(98℃,50min)→热水洗(80℃×10min,3次)→冷水洗→烘干。
酶退浆、煮漂一步短流程前处理织物的各项性能如白度、毛效、强力与常规前处理效果基本一致,但退浆率略低。短流程工艺前处理棉织物的染色K/S值及摩擦色牢度,均比常规前处理织物略佳。短流程前处理工艺具有碱用量少、节能节水明显、处理效果好的优点。