精练剂DM1130在棉织物碱氧一浴法前处理工艺中的探讨

蔡香 孙茜

摘要：为了提高纯棉织物一浴法的前处理效果，采用精练剂DM1130对其进行处理。考察了工艺因素对棉织物毛效、白度及断裂强力的影响，在浴比1∶20时，通过正交实验得出优化工艺：NaOH用量2 g/L，30%H2O2用量25 g/L，精练剂DM1130用量2.5 g/L，Na2SiO3用量10 g/L，95 ℃恒温水浴60 min。优化工艺得到的棉机织物的毛效和白度好、强力保留率高。

关键词：精练剂DM1130；前处理；一浴法；棉机织物

中图分类号：TS192.5

文献标志码：A

文章编号：1009-265X（2017）02-0059-04

Abstract：To improve pretreatment effect of one bath process of pure cotton fabrics， this paper study processes it with refining agent DM1130， investigates the influence of process factors on capillary effect， whiteness and breaking force of cotton fabrics and obtains optimal process through orthogonal experiment when bath ratio is 1∶20： NaOH dosage 2 g/L， 30%H2O2 dosage 30 g/L， refining agent DM1130 dosage 2.5 g/L， Na2SiO3 dosage 8 g/L and water bath for 60min at constant temperature 95 ℃. Cotton woven fabrics obtained with optimal process have good capillary effect and whiteness and high strong retention rate.

Key words：refining agent DM1130； pretreatment； one bath process； cotton woven fabric

棉織物的传统前处理大多采用以烧碱为主的退浆、煮练、漂白三步法，这些方法工艺流程长，能耗大，污染多，且经过多工序处理的加工过程会造成棉织物的损伤。为了解决这一问题，国内染整工作者一直在研究和开发短流程、高效的前处理技术[1]。目前，已开发出了退煮漂一浴法工艺，将常规的退浆、煮练、漂白三步合一[24]。一浴法工艺最主要的是助剂的选用，助剂应具有优良的润湿、渗透、乳化、洗涤和分散等作用。效果很好的助剂有三效合一精练剂FLOW等，但价格较高，而高效精练剂DM1130价格适中，因此，考察了其对棉织物的一浴法处理。

1实验

1.1材料与仪器

材料：棉机织物（120 g/m2，常州金坤纺织有限公司），精练剂DM1130（工业级，广东德美精细化工有限公司），30%H2O2（AR，国药集团化学试剂有限公司），NaOH（AR，国药集团化学试剂有限公司），Na2SiO3（AR，国药集团化学试剂有限公司）。

仪器：YG871毛细管效应测定仪（宁波纺织仪器厂），WSBⅡ型智能式数字白度仪（温州际高检测仪器有限公司），YG026C型电子织物强力机（常州二纺机械制造有限公司），DHG9010A电热恒温鼓风干燥箱（上海索普仪器有限公司），L12A1常温染色机（厦门Rapid公司）。

1.2实验方法

1.2.1织物精练

用精练剂DM1130对棉机织物进行前处理，工艺流程如图1所示。工艺处方：NaOH质量浓度2 g/L，30%H2O2质量浓度30 g/L，精练剂DM1130质量浓度2 g/L，Na2SiO3质量浓度8 g/L，浴比1∶20，98 ℃恒温水浴60 min。

1.2.2毛效测试

参照FZ/T 01071—2008《纺织品毛细效应试验方法》测定。取5 cm×20 cm布条固定在毛效测试支架上，布的一端垂直浸入水中2 cm，水沿着布条方向向上爬升，记录30 min后水位上升高度，取最低值来评定煮练效果[5]。

1.2.3白度测试

织物的白度参照GB/T 8425—1987《纺织品白度的仪器测定方法》在DSDB1数字白度仪上进行测试，测5次取平均值[6]。

1.2.4断裂强力测试

参照GB/T 3923.1—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）》[7]。

2结果与讨论

2.1单因素分析对棉织物性能的影响

2.1.1精练剂DM1130质量浓度

如表1所示，在精练剂DM1130的质量浓度为2 g/L以内，处理织物的毛效和白度都增加，随着用量的继续增大，虽然毛效和白度有所增加，但织物的断裂强度大幅度下降。分析原因是由于精练剂能去除纺织品中的天然杂质、污物，此外还能帮助液碱渗透到纤维内部，促进纤维伴生物的溶胀脱落，因此棉织物的毛效和白度都在上升；但精练剂会使纤维受到一定程度的损伤，因此织物的断裂强力一直处于下降趋势。所以综合精练剂DM1130的最佳质量浓度为2 g/L。

由表2可知，H2O2的质量浓度对毛效的影响不大；由于双氧水的漂白作用，白度是随H2O2质量浓度的增加而提高；当H2O2的质量浓度为35～40 g/L时，断裂强力开始大幅度下降，这是因为H2O2的质量浓度对织物的强力影响很大，H2O2不仅对色素有破坏作用，而且它的浓度过高也会对纤维素有氧化损伤的影响。所以综合得H2O2的最佳质量浓度为30 g/L。

2.1.3NaOH质量浓度

由表3知，当NaOH的质量浓度在1～2 g/L时，NaOH质量浓度的增加，毛效和白度提高，因为蜡状物質在热稀烧碱液中能发生化学反应而溶解，吸水性提高，棉籽壳的主要成分木质素中的酚羟基与烧碱反应而去除，增加了棉织物的白度；当NaOH质量浓度在3～5 g/L时，棉织物的白度和毛效反而在下降。而棉织物的断裂强度一直是随NaOH质量浓度的提高而下降。综合得知NaOH的质量浓度为2 g/L时，织物的毛效和白度最佳，断裂强度也较好。

2.1.4Na2SiO3质量浓度

如表4所示，当Na2SiO3的质量浓度在2～8 g/L时，织物的毛效、白度和强力整体都呈上升趋势；Na2SiO3的质量浓度超过8 g/L后，织物的毛效、白度和强力都较低。所以综合得Na2SiO3的最佳质量浓度为8 g/L。

分析是在棉织物的漂白过程中，练漂浴中可能含有对H2O2起催化作用的金属杂质，这些金属杂质能加速H2O2的分解，从而增加了H2O2的分解速率和漂白效果。而加入Na2SiO3能吸附练漂浴中的金属杂质，不仅可以防止这些杂质在棉织物上沉积，还能对H2O2起到一定的稳定作用，使H2O2保持较高的氧化能力，降低H2O2分解率。但是当Na2SiO3的质量浓度太高时，很容易使纤维受到一定程度的损伤。

2.1.6煮漂温度

由表6可知，随处理温度在80～95 ℃时，棉织物的毛效和白度都迅速提高；超过95 ℃后，毛效和白度增加较慢，棉织物的断裂强力下降；说明精练剂在95 ℃时已经达到较好的状态，大部分杂质已经被去除。说明温度较高，对棉织物中的杂质处理是有利的，但温度过高达到100 ℃时，水剧烈沸腾，耗水量大。综上所述，最佳温度选为95 ℃。

由表8可知，各因素对毛效的影响顺序为：DM1130>NaOH>H2O2>Na2SiO3，得到最佳工艺为A3B3C1D2；对白度的影响顺序为：DM1130>H2O2>Na2SiO3>NaOH，得到最佳工艺为A3B2C3D2；对强力的影响顺序为：H2O2>DM1130>Na2SiO3>NaOH，得到最佳工艺为A1B3C2D2。3种方案分析的结果有偏差，因此需要进一步探讨，结果见表9。

理后织物的毛效、白度和断裂强力效果良好，成本适中，工艺流程短，节能降耗，大大提高了生产效率。

参考文献：

[1] 唐育民.精练剂的演变及前处理清洁生产的必然性[J].印染助剂，2006，23（9）：1-4.

[2] HASHEM M， TALEB M A， EL-SHALL F N， et al. New prospects in pretreatment of cotton fabrics using microwave heating[J]. Carbohydrate polymers， 2014，103：385-391.

[3] 李群根.纯棉针织物前处理染色短流程加工工艺探索[D].上海：东华大学，2011.

[4] 刘伟时，刘维锦.超声波在棉织物前处理中的应用[J].纺织导报，2005（5）：97-100.

[5] 赵爱国，刘成林.棉织物的无硅液体精练剂退煮漂一步法工艺[J].印染，2014，12（11）：21-24.

[6] 顾东雅.莫代尔/棉混纺针织物酶氧一浴法前处理工艺研究[J].丝绸，2012，49（07）：10-12，24.

[7] 张建英，奚道荣，何洁蓉，等.棉织物短流程前处理剂LH-1[J].印染助剂，2013，1（11）：42-44.

[8] 施雨.应用数理统计[M].西安：西安交通大学出版社，2006：156-165.

[9] 徐仲安，王天保，李常英，等.正交实验设计法简介[J].科技情报与开发经济，2002，12（5）：48-50.

（责任编辑：陈和榜）