棉针织物低温复合免水洗短流程前处理工艺的探究

【摘要】棉针织物的前处理是染整加工过程中的基础工序,它的主要目的是去除织物上的各种杂质,提高织物的润湿性和白度,为后续加工(染色、印花等)提供满意的半成品。然而棉针织物常规前处理加工是在高温碱性条件下进行,练漂完成后布面及残液pH值较高,需要经过多次水洗以及酸中和,才能满足服用和后续加工的要求。常规前处理工艺流程长,废水排放量多,能源消耗大,不符合纺织品染整加工可持续发展的要求。如果能开发出一种既节能又高效的棉针织物前处理技术,将会对整个染整行业带来巨大的突破,对环境做出不可估量的贡献。本文从节能减排和缩短前处理工艺流程入手,通过探究低温前处理的作用机理,发现低温条件下主要是通过双氧水的氧化作用去除织物上的杂质,但低温条件下双氧水分解率低,织物无法获得满意的润湿性和白度,本文通过添加双氧水催化剂来提高双氧水分解率；常规前处理中织物练漂后的水洗和酸洗主要是进一步去除附着在织物表面的杂质以及中和布面上的残碱,若能通过助剂的添加解决上述问题,将显著缩短工艺流程。基于以上分析,本文通过将低温练漂剂TF-A1和免水洗剂TF-A2运用于棉针织物前处理中,提出了棉针织物低温复合免水洗短流程前处理工艺。该工艺是将棉针织物置于由烧碱、双氧水和低温练漂剂(TF-A1)组成的处理液中,先在低温条件下处理一段时间,然后加入免水洗剂(TF-A2)并将温度升至100℃左右处理一段时间,练漂完成后排液、除氧的加工过程。本文首先对低温复合免水洗短流程前处理的可行性进行了探究,通过对低温练漂剂(TF-A1)和免水洗剂(TF-A2)各项性能的研究实验,发现在低温条件下,含2g/LTF-A1的练漂液相对于不含TF-A1时双氧水的分解率提高了20-30%,同时由于低温条件下织物的渗透性较差,双氧水对织物的氧化作用主要发生在表面,对纤维素的氧化作用较弱,因此纤维损伤较小；TF-A2当用量超过2g/L时去污率达到15%以上,同时TF-A2能在高温条件下缓慢调节溶液pH值从中性到酸性,因此可有效降低高温阶段溶液的碱性。两者的协同作用为实现低温复合免水洗短流程前处理提供了理论可能。基于以上结论,本文对影响低温复合免水洗短流程前处理的各种因素进行逐一分析,得出了低温复合免水洗短流程前处理的最佳工艺流程及条件：练漂液(氢氧化钠质量浓度1.5g/L,低温练漂剂TF-A1质量浓度1.6g/L,30%双氧水质量浓度6g/L)→70℃条件下浸渍20min→加入2.6g/L免水洗剂TF-A2,并升温至98℃浸渍20min→排液,加入除氧酶TF-160C→脱水→烘干。同时通过比较低温复合免水洗短流程前处理同常规前处理的织物性能和社会效益等方面,研究结果表明：低温复合免水洗短流程处理的织物润湿性和白度可以达到常规前处理的水平,染色性能略低于常规前处理,但织物强力相当于常规前处理提高了20.4%,从社会效益和环境效益看,低温复合免水洗短流程前处理所需的时间相对于常规前处理减少了33.33%,排水量减少了50%,CODcr降低了8%,综合考虑,低温复合免水洗短流程前处理工艺具有良好的社会效益和环境效益,且对织物损伤小,是一种值得推广的技术。
【作者】蒋杭平；
【导师】罗巨涛；毛为民；
【作者基本信息】东华大学，纺织工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】棉针织物；前处理；低温；免水洗；短流程；

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