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茶皂素在棉及天丝/棉交织物前处理中的应用

   日期:2012-09-16     浏览:22    

摘要:采用卜公茶皂素对棉、天丝/棉交织物进行前处理,通过水平与对比试验,分析不同工艺参数对半制品质量的影响,出茶皂素用于棉、天丝/棉交织物前处理的优化工艺及应用建议.卜公茶皂素用于棉及其混纺、交织物轧蒸法前处理时,工作液中无其他助剂,操作简便,织物损伤小,废水碱度低.

 

茶皂素(又名茶皂甙)是从山茶科植物种籽或叶子中提取出来的一类五环三萜皂苷类物质,也是一种性能优异的天然非离子型表面活性剂,具有良好的乳化、分散、发泡和渗透能力.卜公茶皂素是采用高剪切分散均质方法对天然茶皂素进行改性,并添加漂白组分(如过氧化物)制备而成.作为棉及其混纺织物专用的前处理剂,它能快速除去棉纤维中的油脂、蜡质及其他杂质[41,实现高效短流程前处理.本文对茶皂素在棉、天丝/棉交织物前处理中的应用工艺进行优化,探讨影响半制品质量的主要因素.

1试验

1.1材料及仪器

织物:GTS29tex x JC29tex394x275.5 3/1天交织斜纹布(保定依棉),29texx36tex503.5根x210cm全棉纱卡;试剂:t-公茶皂素上海金堂经纺料科技有限公司),多功能精练酶(广州灵捷制造有限公司),双氧水、烧碱、洗涤剂(均为工业品).

仪器.小轧车(台湾瑞比),烘蒸两用机(英国罗特公司),YG026M一250型强力试验机(温州方圆仪器设备有限公司),DTCSF一600测配色仪(美国Datacolor公司),JA2003N型电子天平(上海精密科学仪器有限公司),PHS一3e型酸度计(上海雷磁仪器厂)等.

1.2前处理

工艺配方:f1)茶皂素轧蒸工艺为茶皂素20~60g/L;(2)多功能精练酶/双氧水一浴法轧蒸工艺为多功能精练酶3Og,L,30%H2O2  30g/L.工艺流程:浸轧工作液(室温,一浸一轧,轧液率100%~110%,20~30s)一汽蒸(100~102℃,30~90min)一热水洗(85~90℃,3次)一冷水洗(2次)一烘干.

1.3测试

毛效:参照FZ/T01071—1999纺织品毛细效应试验方法测试;白度:用电脑测配色仪测试,D65光源,入射角10。,以CIE白度值表示,取4次平均值;强力:参照GB/T3923.1—1997(纺织品织物拉伸性能第一部分:断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)》法测试;渗透

力:参照HG/T2575—1994表面活性剂润湿力的测定限没法)测试;COD值:参照I-tif399—2007化学需氧量测定.

2小样试验与结果分析

2.1茶皂素与多功能精练酶的性能比较


2.1.1溶液pH值

由表1得知,茶皂素溶液的pH值明显低于多功能精练酶,而且始终稳定在l1~12.相对缓和的作用条件可减少天丝等再生纤维素纤维在精练中的损伤,同时残液碱性较低,可减轻印染废水处理负担.

2.1.2润湿性

由表2得知,茶皂素的标准帆布沉降时间只有十几秒,润湿性能明显比多功能精练酶好,这对轧蒸法较为有利.因此,采用茶皂素轧蒸法前处理时,工作液不需要添加渗透剂,而多功能精练酶前处理时,需添加适量表面活性剂,以促进织物的润湿,确保带液量及匀透性.另外,室温(试验时约15℃)条件下,标准帆布沉降速度相对较慢,在30~40℃时沉降速度最快,随着温度的升高,沉降速度反而降低.可能原因是工作液温度升高后,热空气对织物沉降产生一定的阻力.

2.2茶皂素应用工艺优化

影响织物练漂半制品质量的主要因素有茶皂素用量、汽蒸时间和温度等,考虑到工厂现有设备条件,汽蒸温度定为100℃,通过水平试验确定茶皂素前处理工艺.

2.2.1汽蒸时间

由图1可知,汽蒸20min时,天丝/棉交织物的毛效就能达到10.5cm/30min,白度达到76.22%,原因是该产品的原料为精梳棉和再生纤维素纤维,含杂较少.当汽蒸40min时,白度、毛效基本达到最高水平,强力损伤也较小.若继续延长汽蒸时间,白度和毛效增加不多,但强力损伤明显增加.综合考虑,天丝/棉交织物汽蒸时间选择30—40min.而汽蒸时间超过45min后,全棉卡其的白度变化已不大,但只有汽蒸超过60min时,毛效才能基本达到半制品质量要求.

2.2.2茶皂素用量

由图2可知,随茶皂素用量增加,织物的白度和毛效逐渐提高,当用量分别达到40L和50L时,天丝/棉交织物和全棉卡其的毛效与白度已达到最高,

但织物强力却随茶皂素用量的增加而降低,并且棉交织物的损伤远比全棉卡其大.综合考虑,确丝,棉交织物茶皂素用量为30~40g/L,全棉卡其茶用量为50-60g/L.

2.2.3烧碱用量

由茶皂素用量与汽蒸时间试验看出,全棉卡其处理效果不够理想,尤其是毛效.依据茶皂素产品应用介绍,综合各方面因素,确定在茶皂素用量为50g/L,汽蒸时间为60min的条件下,添加不同用量的烧碱进行一浴法试验.结果见表3.


由表3得知,加碱后织物的白度大大降低,且仅维持在较低水平.原因是茶皂素不耐碱,其氧化成分在碱性条件下分解;其次,加碱后织物毛效也没有明显提高.由此可见,茶皂素不宜与碱共浴使用.

2.3坯布预处理

考虑到全棉卡其坯布含杂多,手感硬,练液不易渗透,拟从浸轧方式、浸轧温度及预处理等方面进行试验,具体工艺:预处理(洗涤剂2g/L,80~85℃,一浸一轧,浸洗30s,轧液率60%~65%)浸轧工作液(室温或60℃,二浸二轧,第一次轧液率为60%~65%,第二次轧液率为100%一11O%).试验方案与结果见表4.

由表4可以看出,二浸二轧使练液渗透均匀,有利于提高毛效与白度.且坯布经洗涤剂预处理促进了浆料、纤维的膨化,有助于提高煮漂效果.另外,采用60℃浸轧练液,对毛效与白度均不利,原因是茶皂素的耐热稳定性不好.所以,浸轧工作液以室温为宜,并应随配随

3放样比较

以天丝/棉交织物、全棉卡其茶皂素轧蒸一浴佳工艺与多功能精练酶/双氧水一浴前处理工艺对比试验,结果如表5.

由表5得知,天丝/棉交织物的半制品质量素工艺比多功能精练酶/双氧水一浴法工艺好,尤织物损伤较小.全棉卡其的半制品质量,2种方法相当,其中多功能精练酶/双氧水一浴法工艺相对点,但都能达到后道染色印花要求.

4结论

(1)卜公茶皂素前处理优化工艺:天丝/棉交织轧工作液(茶皂素30~40g/L,室温,一浸一轧'车100%~1l0%)一汽蒸(100~102℃,30min)一热水洗90℃,3次)一冷水洗(2次)一烘干;全棉纱卡预处理(洗涤剂2g/L,80~85℃,多浸一轧,轧液率60%~65%)一浸轧工作液茶皂素50~60g/L,室温,多浸二轧,第一次轧液率为60%一65%,第二次轧液率为100%~1l0%)一汽蒸(100~102℃,60min)一热水洗(85—90℃,3次)一冷水洗(2次)一烘干.

2)卜公茶皂素用于棉及其混纺、交织物轧蒸法前

处理时,工作液中无需添加其他助剂,操作简便,织物损伤小,废水碱度低,尤其在天丝/桷;交织产品前处理中优势更明显,作用温和安全.一步法轧蒸法可避免因多单元轧、蒸、洗而导致的织物折皱、纬斜、原纤化等疵病,有利于提高一等品率.

3)卜公茶皂素用于纯棉中厚型织物,尤其是含杂较多的低级棉时,应经适当预处理才能保证半制品质量.不宜与烧碱同浴使用,贮存稳定性有待提高.


 
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