大豆纤维的前处理工艺.doc

大豆纤维的前处理工艺1、 前言 大豆蛋白纤维又简称大豆蛋白或大豆纤维，这种纤维实质上是一种多组分复合纤维。其中大豆蛋白质实采用化学和生物方法处理大豆渣提取球状蛋白，再和其他高分子物（例如PVA）及添加剂，经湿法纺丝而成的复合纤维，是国内研究并己首次商品化生产的新型纤维，市场前景十分广阔。该纤维具有蛋白质纤维的特性，织物光泽柔和，产品有类似蚕丝绸的手感、柔软性，又具有麻棉的吸湿性和透气性，故此纤维织物穿着舒适，深受客户青睐。但是它的前处理和染色到目前还不是很成熟，尤其是它的漂白，大家都知道大豆纤维漂不白，因此染色时染鲜艳的浅色有一定的困难，限制了它的发展。在此我们就大豆纤维的漂白和染色加以研究。 二、前处理 大豆纤维是短纤维，纤维截面是不规则的哑铃状，纵向不光滑，有凹槽，其中蛋白质含量为23%25%，其余主要是PVA，蛋白质主要呈不连续的块状分散在连续的PVA介质中。这种组成和结构使它具有较好的吸湿性和导湿透气性。它耐酸性较好，耐碱性差，其中的蛋白质易水解，PVA也易溶胀。因此在前处理时要特别注意湿热碱液处理，不能采用强碱退浆。 大豆蛋白纤维的前处理比较简单，主要去除纤维制造加工中添加的上油剂、抗静电剂、润滑剂、色素等杂质，主要通过精炼漂白工序即可获得纯净、渗透性好。有一定白度的半制品要求。再生大豆蛋白纤维呈现米黄色，类似于柞蚕丝的色泽。 由于大豆本身呈黄色，而纤维中的有色成份及形成原因尚未搞清，采用常规的漂白方式很难达到理想的白度要求。漂白后的大豆蛋白纤维还呈现淡黄色泽，需要时进行增白整理。 资料表明，采用传统的氧漂工艺漂白效果差，一般采取氧漂还原漂复合法，大豆蛋白纤维白度较好。 大豆蛋白散纤维精练漂白生产试验工艺和结果如下： 1.工艺流程：纤维准备氧漂水洗还原漂水洗（增白）柔软处理脱水开松烘干 2.精练漂白工艺： 氧漂：双氧水（30%） 10-35g/L 纯碱 1-2g/L（调pH值在10-10.5） 稳定剂（泡化碱） 2-4g/L 精练剂 1-2g/L 渗透齐 1-2g/L 浴比 110左右 保温温度和时间90-956090分钟 还原复漂：还原剂 2-6g/L 纯碱1-4g/L 精练剂l-2g/L 渗透剂 l2g/L 浴比110 左右 温度和时间9030-40分钟 3. 增白 由于大豆蛋白纤维中色素在漂白精练过程中难以净除，前面已讨论了经过氧漂还原漂后的大豆蛋白纤维还略带微黄色光，对染浅色或特浅色泽的品种还影响其鲜艳度。因此，加工这些白色、特浅色、浅色的大豆蛋白纤维产品，还必须进行增白处理。大豆蛋白纤维及织物的前处理大豆纤维纱和纱线的精炼和漂白纯碱 3-6 g/L硅酸钠或其他双氧水稳定剂 2-4 g/L渗透剂 0.5-1.0 g/L净洗剂 2g/L室温升温 90-95，处理60分钟大豆纤维机织物的退浆、精炼、漂白退浆方法根据所上浆料而定，精炼和漂白方法类似于大豆纤维纱和针织物注意：如果方法对白度要求高，氧化剂漂白后，可再用还原剂漂白，并用荧光剂增白大豆纤维染整前处理1.退浆 大豆纤维和纱线的前处理比较简单，主要去除纤维、纱线制造加工中添加的上油剂、抗静电剂、润滑剂、色素等杂质。主要通过精练、漂白即可。 凡上有浆料的织物，需先进行退浆，可用酶退浆或碱剂、氧化剂退浆。因大豆纤维不耐浓烧碱，不能进行丝光加工。 酶退浆工艺： BF7658 淀粉酶 26G/L 盐（元明粉） 23G/L 渗透剂 1G/L 温度：5560，时间：60分钟大豆纤维与不同纤维混纺，退浆方法有很大区别，应考虑其它纤维的特性制订相关工艺。 2.大豆纤维纱与针织物的精练和漂白 氧漂（中深色） 纯碱 3-6g/l 30%的双氧水 10-30g/l 硅酸钠或其他双氧水稳定剂 2-4g/l 渗透剂 0.5-1.0g/l 净洗剂 2g/l 室温升温至90-95，处理60min。 （2）还原剂漂白 保险粉 38G/L 纯碱 24G/L 精练剂 12G/L PH值保持11，漂白温度 9295，保温时间6080分钟。 染中、浅色时，氧漂+还原漂，氧漂后须洗干净后再进行还原漂。 （3）增白 增白剂 0.30.8G/L 盐（元明粉） 515G/L 增白温度 7080，保持温度时间不低于30分钟。 注意：如果对白度要求较高，氧化剂漂白后，可再用还原剂漂白，并用荧光增白剂增白。 3.大豆纤维与羊毛、羊绒混纺织物的前处理 在对大豆纤维和羊毛（羊绒）混纺织物的前处理、漂白，首先考虑确保羊毛纤维少损伤，又能发挥两种纤维优良性能，一般采用洗呢（温度低于45，30分钟）、煮呢（温度低于85，PH值6.5，压力略大）；漂白工艺主要去除大豆纤维的色素，推荐用低温双氧水进行漂白，采用英国双氧水低温激活剂TAED，在温度7075弱碱条件下进行漂白，达到一定白度。 染色1.染料的选择 经多数单位试验的结果，比较适合大豆纤维染色的染料是弱酸性染料、中性染料和活性染料染色。直接染料对大豆纤维有很好的染色效果，但水洗牢度差，一般不易采用。 2.活性染料染色 比较合适的活性染料为棉用活性染料，乙烯砜型染料55，一氯均三嗪/乙烯砜型双活性基染料6070，一氟均三嗪/乙烯砜型双活性基染料5560，双一氟均三嗪型染料8085。 活性染料，耐洗牢度好，鲜艳度高，染深浓色需二次皂洗（充分皂洗）。 纯碱的用量，根据颜色的深浅确定，一般浅色24G/L，中色58G/L，深色1114G/L（一般为棉用量的1/22/3即可）。 元明粉（盐）的用量，根据颜色的深浅确定，一般浅色1030G/L，中色4070G/L，深色70100G/L。PH值1011，可用Na2CO3、Na3PO4调节 参考处方： 瑞士汽巴精化公司FN染料中温型5560 染料用量% 1 1-3 3-5 5-7 7 元明粉G/L 10-25 25-50 50-70 75-90 90-110 纯碱G/L 2 2-5 5-8 8-11 11-14 匀染剂G/L / 0.3-1 / / / 瑞士汽巴精化公司LS染料高温型8085 染料用量% 1 1-3 3-5 5-7 7 元明粉G/L 10-25 15-30 30-45 45-60 60-75 纯碱 G/L 3 3-7 7-10 10-13 13-16 匀染剂G/L / 0.3-1 / / / 建议：元明粉、纯碱分次加入，以降低上染速度和固着速度，达到染色的均匀性。 3.中性、弱酸性染料对大豆纤维的染色 中性染料可染中深色，色泽鲜艳度较差。 弱酸性染料色泽鲜艳，匀染性好，经固色处理，牢度较好，可染中色。 PH值和元明粉是影响上染率和匀染性的重要因素。PH值高，上染率低，但匀染性好；PH值4时，添加中性盐降低上染率；PH值5时，添加中性盐提高上染率。PH=3时，染色深度随元明粉用量的增加而降低，PH=7时，染色深度随元明粉用量的增加而增加。PH=3时，添加元明粉降低染料的上染速度，而PH=7时，添加元明粉提高染料的上染速度。 染色时应注意，始染温度（不超过40）和升温速度（1/分钟），用弱酸性染料染色后，一般需固色处理。 参考配方： 浅中色： 染料23%，匀染剂 0.41G/L 冰醋酸 1.52G/L 深浓色： 染料3%，匀染剂0.4G/L 冰醋酸2G/L 40以下加料，染10分钟，升温至9095，保温6080分钟（根据深浅）水洗，固色。 大豆纤维的等电点为4-5。当用酸性染料染大豆纤维时，PH值通常可用缓冲剂调节至4，染色温度90-98。任何时候，都应注意染色温度不能超过100。 后整理大豆纤维产品一般应进行后整理（抗皱、柔软整理），保持其柔软、滑爽的特性，提高产品的品位，成为高档次产品，最大限度的满足高层消费者的需求。 1.抗皱整理 抗皱整理剂有多种选择，一般应选择抗皱效果好的环保型整理剂。如：聚马来酸整理剂DP60，聚氨酯整理剂，交联剂DINF整理剂、UN整理剂等。 2.柔软整理 大豆纤维织物本身有较好的柔软性，在染整加工中，经高温、张力及抗皱整理，手感变硬，为了使织物蓬松、丰满、柔软，须经柔软处理，选择适合的柔软剂进行柔软处理是十分有效的方法。 可选择有机硅类柔软剂、脂肪酰胺柔软剂、阳离子柔软剂等。 3.烘干 由于大豆纤维耐湿热性能较差，因此大豆纤维织物的烘干温度最好不要超过100，以7080为宜，而且最好在低张力下烘干，否则会影响大豆纤维本身较好的柔软手感。大豆纤维耐干热性能很好，因此，即使170-180定型，对织物的性能也几乎没有影响。 132漂白温度对漂白织物白度的影响通过在过氧乙酸漂白实验中不同的温度的测试，结果见表2：表2表明，随着温度的升高，纤维的白度增加。这是由于温度升高，加速了过氧乙酸的分解。但当超过一定温度时，过氧乙酸分解过快，只有部分参与反应，其余的都消耗在工作液中。因此，温度超过8O时，纤维的白度有所下降。表2显示，随着温度升高，纤维强度先稍有上升，然后下降。分析认为，大豆纤维在纺丝时，经过拉伸、卷绕等一系列加工后，纤维内部存在着内应力，随着温度的升高，内应力得以释放，表现出纤维强力有所增加。当温度超过60时，纤维表面蛋白质受到损伤，因而纤维强力又有所下降。133漂白时间对漂白织物白度的影响通过在过氧乙酸漂白实验中不同的加热时间的测试，结果见表3。由表3知，随着时间的延长，白度提高。但当时间超过60min后，白度提高趋于平缓。因此可以从工作液中气泡量的多少来判断，在实验中发现，漂白60min前，气泡量很多；超过60min后，气泡量明显减少，而且过氧乙酸的气味也会变的很淡，因此认为过氧乙酸在漂白60min前已基本分解完全。过氧乙酸分解速率与其浓度有关，浓度高，分解快；浓度低，分解慢。随着时间的延长，过氧乙酸浓度逐渐下降，分解速率也同时降低，漂白白度增加缓慢，因此靠延长时间来提高白度不可取，且浪费能源，增加加工成本。强度受时间影响的原因与温度相似。34漂白pH值对漂白织物白度的影响通过在过氧乙酸漂白实验中不同的pH值的测试，结果见表4。从表4可以看出，pH值由4增至10，纤维的白度先增加后降低，pH值在4-6范围内，白度随着pH值增高而增加；pH值在68时，白度基本保持不变；当pH值大于8时，白度明显下降，这是由于pH值很低时，过氧乙酸较稳定，不易分解生OOH基，因而漂白效果较差，随着pH值增大，碱性增强，过氧乙酸分解速率加快，生成的一OOH基增多。因此白度提高。当pH值大于8时，过氧乙酸分解速率过快，生成的一OOH基来不及发挥作用便消耗在工作液中，使白度值降低；pH值为68时，过氧乙酸分解速率适中，分解生成的一OOH基能迅速与纤维发生反应，因此白度值较高。在表4中，随着pH值的增加，纤维强度随之发生变化，pH值在48范围内，强度值