原色纱亚麻织物麻皮漂白去除方法探讨

原色纱亚麻织物麻皮漂白去除方法探讨姜生（南通纺织职业技术学院 江苏 南通 ）摘要 在亚麻织物前处理加工过程中较难去除的是亚麻麻皮木质素，针对亚麻织物前处理工艺中亚麻麻皮的漂白或去除难易程度进行了试验，并探讨了原色纱亚麻织物中麻皮木质素漂白或去除适用的加强煮练、氯漂、酸洗等工艺方法。关键词 亚麻麻皮 煮练 氯漂 木质素0前言 亚麻纤维含有较多的杂质，其含杂成分有些在纤维脱胶、亚麻粗纱化学加工、织物前处理过程中被去除，有些则在织物染整之后仍存在于亚麻织物中。所以，一般称亚麻纺纱是束纤维成纱，亚麻织物也是束纤维成纱织物。在亚麻织物的纺织及化学加工过程中，亚麻纤维及织物的加工一直是“除杂”过程，在织物前处理加工过程中，有的杂质是需要而且必须去除的，有些杂质是最好保留下来的以保持亚麻织物的风格，但在加工过程中又不得不去除一部分。在纤维、粗纱、织物的化学加工过程中需要去除的主要是可脱去的部分果胶（亚麻束纤维中存在果胶和果胶）、全部的木质素等，不得不去除的杂质或称亚麻纤维伴生物主要有半纤维素、部分果胶、酯蜡类物质等。为了顺利去除亚麻织物中必须去除的杂质，尽可能的减少去除需要保留的亚麻纤维伴生物，需要对亚麻纤维杂质进行分析研究，以选择针对性的工艺技术，保持亚麻织物的强力，保证亚麻织物的亚麻风格。首先对不同的亚麻织物采用相同的前处理工艺条件进行处理，检验织物白度、失重率和亚麻麻皮的去除效果。然后对原色纱亚麻织物进行了加强煮练、氯漂工艺试验，研究了亚麻麻皮的去除方法。1试验采用不同来源的亚麻织物（原色纱亚麻织物、全漂纱亚麻织物、干纺纱亚麻棉织物）进行了同浴前处理加工，验证其漂白的难易程度和亚麻麻皮漂白去除程度。在此基础上对含亚麻皮较严重的亚麻棉织物进行了前处理工艺试验。1.1不同亚麻织物同浴前处理工艺试验试验织物：全漂纱纯亚麻织物；原色纱亚麻织物；干纺亚麻/棉织物。试验材料：NaOH （化学纯）Na2CO3 （化学纯）NaClO （3 oB，工业纯）Na3PO412H2O （化学纯）Na2SiO3 （40 oB，工业纯） H2O2 （30%，化学纯）试验工艺流程：（退浆后的）亚麻织物煮练氯漂氧漂脱水烘干试验处方及条件：煮练：NaOH 10 g/LNa2CO3 10 g/LNa2SiO3（40 oB） 5 g/L Na3PO412H2O 2 g/L浴比 1：15煮练温度 98100煮练时间 40min氯漂：NaClO（有效氯） 1.5 g/LpH值 8.59温度 室温（20） 时间 30min浴比 1：15氧漂： H2O2 5 g/LNa2SiO3（40 oB） 5 g/LpH 10.5温度 90 时间 40min浴比 1：15脱水烘干：离心脱水、室温晾干。测试指标：测试织物白度、失重率、在10cm10cm布面上亚麻麻皮个数，结果如表1.所示。1.2原色纱亚麻织物前处理工艺试验主要进行了原色纱亚麻织物的煮练、氯漂工序试验，对比其工艺改进效果。1.2.1加强煮练试验在原色纱亚麻织物前处理生产过程中的煮练前取布样5m，进行2次煮练，其他工艺仍按正常生产工艺进行，该试验工序为试验工序。工艺流程：亚麻织物准备烧毛退浆煮练（试验工序）氯漂氧漂水洗轧水、烘干试验（煮练试验工序）：采用连续浸轧、汽蒸方式浸轧煮练液（二浸二轧）汽蒸（102、40min）浸轧煮练液（二浸二轧）汽蒸（102、40min）热水洗冷水洗（转到下工序：氯漂）试验处方：NaOH 20g/L水玻璃 5g/L亚硫酸钠 2g/L磷酸三钠 1.5g/L 试验条件：轧余率 110%汽蒸温度 102汽蒸时间 2次40min试验测试项目：在加强煮练试验前后测定织物的重量，得到本工序的织物失重率，如表2.所示；测定加工前和前处理后全工艺过程的强力指标，得到全工艺的织物强力损失率，如表3.所示。1.2.2氯漂工艺试验在原色纱亚麻织物前处理生产过程中的氯漂前取布样5m，进行氯漂工艺试验，其他工艺仍按正常生产工艺进行，该试验工序为试验工序。工艺流程：亚麻织物准备烧毛退浆煮练氯漂（试验工序）氧漂水洗轧水、烘干试验（氯漂试验工序）：采用连续浸轧、汽蒸方式浸轧氯漂液（二浸二轧）室温堆置15min第二次浸轧氯漂液（二浸二轧）室温堆置15min浸轧酸洗液（多浸多轧）室温堆置15min水洗（到下一工序氧漂）试验漂白处方：NaClO（有效氯） （第一次浸轧）1.5g/L （第二次浸轧）1.0g/LpH 8.59试验漂白条件：轧余率 110% 温度 （室温）20堆置时间 2次15min试验酸洗处方：H2SO4 3.5g/L试验酸洗条件：温度 （室温）20堆置时间 15min试验测试项目：测定氯漂工序的织物失重率，如表2.所示；测定整个前处理工艺的强力变化，最终织物白度、亚麻麻皮，结果如表3.所示。2试验结果2.1各种亚麻织物的同浴前处理结果通过不同亚麻织物的同浴前处理工艺处理，比较布面10cm10cm尺寸范围内遗留麻皮个数、称量织物的失重率、测定织物的白度，结果如表1.所示。表1. 亚麻织物同浴前处理数据织物类别测试项目白度（%）失重率（%）目测布面麻皮（个/dm2）全漂纱亚麻织物83.333.13原色纱亚麻织物83.235.02干纺亚麻/棉织物82.638.33从表1.可见，三种亚麻织物经过同浴前处理后，织物白度基本相同；织物的失重率为：干纺亚麻棉织物的失重率最大、高达38.3%，全漂纱亚麻织物的失重率最小、33.1%，原色纱亚麻织物失重率居中、35.0%；织物布面遗留麻皮个数为：全漂纱亚麻织物和干纺亚麻棉织物均为3（个/dm2），原色纱亚麻织物为2（个/dm2）。通过亚麻织物前处理加强煮练、氯漂工序试验，测定工序失重率，结果如表2.表2.试验工序亚麻织物的失重率试验项目试验工序重量变化试验前（g）试验后（g）失重率（%）加强煮练试验1 024.3713.830.31氯漂工序试验964.0831.213.78从表2.可见，氯漂工序试验的失重率为13.78%；加强煮练工序失重率为30.31%。二工序的失重率相差较大。通过亚麻织物前处理加强煮练、氯漂的工序试验，测定前处理加工工艺前后的强力，得到强力损失率、织物白度、亚麻麻皮个数，结果如表3.表3. 织物前处理强力变化试验项目织物前处理强度变化（N/5cm20cm）织物白度（%）麻皮数加工前加工后损失率（%）经向纬向经向纬向经向纬向加强煮练试验670.2852.2412.1512.338.5139.8985.30氯漂工艺试验670.2852.2454.5552.032.1835.2385.40正常加工工艺670.2852.2441.0539.034.2036.7585.30从表3.可见，加强煮练试验工艺的亚麻织物强力损失最大，经向38.51%，纬向39.89%；氯漂工艺试验的强力损失较低，经向32.18%，纬向35.23%，略低于正常加工工艺的指标（经向34.20%，纬向36.75%），织物白度、麻皮个数均符合要求。2.2讨论亚麻纤维束纤维成纱的特性给亚麻纺织、染整带来了独特的加工工艺过程，如亚麻纤维纺纱具有独特的针梳梳理工艺、粗纱的化学加工工艺、细纱的湿纺工艺等；亚麻织物染整加工独特的工艺条件等。其中，亚麻纤维的初加工是由亚麻原茎制成亚麻纤维的过程，需要脱去部分胶质并使纤维脱离麻茎；亚麻纤维的梳理是提高亚麻纤维的分裂度（纤维细度），亚麻粗纱的煮练、漂白主要是去除木质素，提高纤维的可纺性；亚麻织物的染整加工也同样是去除木质素、部分果胶、半纤维素等杂质，实现织物的漂白加工成所需要外观。困扰亚麻纺织染整研究的重要问题是需要明确亚麻纤维木质素的结构组成和定义，寻求亚麻麻皮漂白或去除的方法，解决如何降低亚麻织物的失重率，减少亚麻织物在染整工艺中的强力损失，以保持亚麻织物的亚麻风格。2.2.1亚麻纤维杂质的通俗定义亚麻纤维及织物含有较多的杂质，亚麻织物需要去除的主要是亚麻麻皮中的木质素，而且木质素是影响亚麻麻皮漂白的主要障碍。然而，木质素的化学结构目前尚不十分清楚，采用不同方法和渠道得到的木质素结构差异较大。除了木质素外，亚麻纤维中还含有半纤维素、果胶、酯蜡类等杂质，这些杂质大部分不希望去除，但为了织物的前处理又不得不部分去除。随着纤维杂质的去除形成了加工过程的重量损失，重量损失越大，纤维、纱线或织物的强力损失越大。从亚麻纤维种植收获经验可知，亚麻纤维在黄熟期收获的原茎纤维素含量最高，木质素含量较少，半纤维素含量也较低。亚麻原茎的收获期越拖后木质素含量越高，半纤维素含量降低，纤维素含量也降低，在这种意义上可以通俗的定义亚麻木质素是老化的亚麻纤维素。如果将收获期提前，纤维素含量降低，木质素含量也降低，半纤维素含量提高，从这种意义上可以将亚麻半纤维素定义为未成熟的亚麻纤维素。2.2.2麻皮的漂白去除的方法可通过多种途径和方法漂白和去除亚麻麻皮，纵观亚麻织物前处理工艺发展过程和目前采用的工艺方法，可归纳为三类：一是采用加强煮练的工艺方法，既采用加重煮练的工艺，主要有加重煮练条件，如高温高压长时间煮练，或加大煮练化学药品的浓度等；二是采用酸洗的工艺方法，既在退浆之前进行酸洗和在氯漂之后进行酸洗，可使亚麻前处理失重率降低；三是改进次氯酸钠漂白工艺，通过氯化、氯化后酸洗的工艺方法漂白亚麻麻皮。通过煮练试验表明，加重煮练的方法的代价是失重率高，织物强力降低较严重，同时也容易使亚麻纤维过分脱胶导致棉纤化，使亚麻织物失去亚麻风格，不宜采用。通过酸洗或氯漂工艺调节来解决亚麻麻皮漂白或去除问题是目前经常采用的工艺方法。对于原色纱亚麻织物宜采用二者结合的方式，即要酸洗，也要调解氯漂工艺条件，可使织物强力降低减至最小，亚麻麻皮去除最容易。2.2.3保留亚麻纤维伴生物的意义亚麻织物前处理保留亚麻纤维伴生物的意义在于保持亚麻织物的强力、保持亚麻织物风格、保持亚麻织物的保健性能等。亚麻织物中纤维素伴生物去除主要有果胶、木质素、半纤维素、酯蜡类物质等。其重量损失体现为失重率。失重率越高，成纱的纤维分裂度越高，纤维间的结合力越弱，织物强力越低。从这种意义上说，亚麻织物前处理不可避免的要使织物强力降低，有的企业在制定工艺时就规定了强力降低最高限制指标。亚麻织物的风格主要体现在粗狂、束纤维成纱形成的硬挺感等，其染整加工不允许降低这种风格，但由于亚麻织物中杂质的过度去除会导致纤维的“棉纤化”，失去织物的风格。亚麻织物的保健性能主要指吸湿性、抗菌性，这些性能来源于纤维中残留的果胶、半纤维素等杂质。亚麻织物染整前处理需要尽量的保留纤维中的果胶、半纤维素、酯蜡类物质等，需要前处理工艺条件具有针对性和相对的“柔和”性。3.结论亚麻纤维及织物含杂质去除的难易程度并不取决于含杂量的多少，也与是否去除一部分相关性较小，而与亚麻粗纱或织物化学加工经历有关；采用加强煮练的方法虽然能够解决亚麻麻皮漂白或去除的方法问题，但因织物重量损失较大，生产中不宜采用；采用2次氯漂工艺亚麻织物重量损失较少，有利于亚麻纤维麻皮漂白或去除，值得在生产中推广。3.1不同亚麻织物中亚麻麻皮的漂白或去除的难易程度通过不同亚麻织物在同一前处理工艺中的加工结果可见（详见表1.），亚麻织物白度基本相同；织物的失重率为：干纺亚麻棉织物原色纱亚麻织物全漂纱亚麻织物，分别是38.3%、35.0%、33.1%；从亚麻麻皮个数分析，漂白或去除麻皮的难易程度为：原色纱亚麻织物全漂纱亚麻织物=干纺亚麻棉织物。综合前处理后织物白度、加工重量损失率（织物强力损失）、遗留亚麻麻皮个数分析，比较容易漂白或去除麻皮的顺序为：原色纱亚麻织物全漂纱亚麻织物干纺亚麻棉织物。3.2煮练工序对漂白或去除麻皮的效果 通过加强煮练的工艺方法有利于亚麻麻皮的漂白或去除，但该工序的重量损失较大，高达30.31%；整个前处理加工工艺的织物强力损失也较大，接近40%（详见表2.、表3.）。所以该工艺方法应慎用，一般不宜采用。3.3氯漂工序对漂白或去除麻皮的效果亚麻织物的氯漂工序很重要，主要工艺目的是漂白或去除亚麻麻皮，目前取消亚麻织物的次氯酸钠漂白的可能性不大。通