亚麻织物的臭氧漂浮工艺研究

亚麻织物的臭氧漂浮工艺研究

0涤纶织物煮练前后的能耗由于其良好的渗透性、防潮性和抗紫外性，它通常用于制作高品质的服装材料。亚麻织物前处理主要包括酸洗、退浆、煮练、漂白等工序。其中,亚氧双漂作为最常用的漂白工艺,不仅能显著提高织物白度,还能进一步去除煮练后残余的非纤维素杂质。但此过程能耗、水耗大,且含氯漂白剂存在AOX问题,给环境带来巨大压力。近年来,具有节能减排、环境友好特征的臭氧漂白作为一种新型漂白技术被提出并用于纺织品的漂白研究本试验采用臭氧作为唯一漂白剂对亚麻织物进行漂白处理,考察了臭氧气氛下漂白(气相漂白)和臭氧水溶液漂白(液相漂白)两种工艺下,退煮预处理、漂白时间、溶液pH值等因素对织物白度和断裂强力的影响,并与传统漂白(亚氧双漂)的效果进行对比。1试验部分1.1试验原材料100%亚麻坯布(170g/m1.2测试方法1.2.1浴比120,90退浆将2g亚麻织物置于碱液(含1g/L十二烷基苯磺酸钠,6g/L氢氧化钠)中,浴比1∶50,90℃处理60min。煮练将退浆后的亚麻织物置于处理液(含1g/L氢氧化钠,4g/L碳酸钠,1g/L十二烷基苯磺酸钠,1g/L亚硫酸钠,1g/L硅酸钠)中,浴比1∶50,95℃处理150min。1.2.2臭氧漂导剂的配制氧气由氧气罐(1)提供,经气体流量计(2)后进入臭氧发生器(FL-840A,深圳飞力电器科技有限公司)(3)。在臭氧发生器中,氧气在放电条件下生成臭氧,臭氧经臭氧浓度检测器(4)输出到相应的反应装置。气相漂白配制pH值(3～11)的水溶液,2g亚麻织物经一浸一轧后控制带液率到指定值;为尽可能考察不同带液率的影响,部分低带液率(如20%、40%)通过对轧后织物用吸水纸吸去部分水分辅助完成。控制臭氧产率为5g/h(气体流速1L/min)。关闭导气阀5,打开导气阀6,臭氧被导入容积为3L的气相反应装置(7),装置内设置一支架,织物以一定带液率置于支架上,臭氧气氛下处理不同时间。液相漂白控制臭氧的产率为5g/h(气体流速1L/min)。关闭导气阀6,打开导气阀5,臭氧被导入容积为3L的液相反应装置(8),装置内含1L配置到指定pH值(3～11)的水溶液,2g亚麻织物浸没于溶液中,臭氧持续通入水中,处理不同时间。1.2.3亚氧双床处理(1)亚漂工艺处方及条件1.3测试测试1.3.1白垩系统中色度测试亚麻织物白度按CIE/313标准,使用Datacolor650白度仪(美国Datacolor公司)进行测试,每个样品测量4次,取平均值。1.3.2拉伸性能测试参照GB/T3923.1—1997《纺织品织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》,使用HD026NS电子织物强力仪(南通宏大实验仪器有限公司)进行测试。1.3.3木质素含量测试参照国家标准GB5889—1986《苎麻化学成分定量分析方法》对木质素含量进行测试。2结果与讨论2.1臭氧-织物-带液率的影响分别以亚麻坯布和经退浆、煮练后亚麻织物为对象,在室温下进行臭氧气相(漂白时间20min、pH值7)漂白处理,考察织物带液率对亚麻织物白度的影响(液相漂白不涉及织物带液率问题),结果如图2所示。由图2可知,干态织物直接进行臭氧漂白处理效果最差,逐渐提高织物带液率,亚麻坯布和煮练布经臭氧漂白后白度均先升高后降低。带液率为20%时织物白度最高,进一步提高带液率,织物白度反而下降。当亚麻织物带液率较低时,纤维不能充分溶胀,阻碍了臭氧向纤维内部的扩散,此时臭氧对织物漂白效果较差;当织物带液率超过最佳带液率后,进一步提高带液率,则臭氧在水相中的扩散距离增加,织物白度反而降低。2.2氧处理时间的影响分别以亚麻坯布和经退浆、煮练后亚麻织物为对象,在室温、pH值7下进行臭氧气相(织物带液率20%)和液相漂白处理。考察漂白时间、退煮预处理对亚麻织物白度的影响,结果如图3所示。由图3可知,随着臭氧处理时间的增加,织物白度均逐渐提高。气相漂白下,前10min内织物白度提升较快,之后白度提升放缓,20min后白度值基本保持不变。液相漂白30min后亚麻织物白度提升趋于平缓。无论是臭氧气相还是液相漂白,经过退浆、煮练预处理的织物漂白后白度值均高于坯布。此外,处理相同时间,臭氧气相漂白效果明显好于液相漂白,这是由于臭氧在水中的溶解性差,水中臭氧浓度低且比空气中更容易分解,使得液相漂白效果不如气相漂白。无论是气相还是液相漂白体系,亚麻坯布表面含有的浆料和其他疏水性杂质会阻碍臭氧向纤维内部的渗透,木质素、天然色素等有色物质不能充分的与臭氧反应,因而白度提升明显不如煮练后的织物。2.3织物ph值对臭氧中小型亚麻织物酸度的影响分别以亚麻坯布和经退浆、煮练后亚麻织物为对象,在室温下进行臭氧气相(织物带液率20%)和液相漂白处理,漂白时间20min。考察漂白pH值对亚麻织物白度的影响,结果如图4所示。由图4可知,随着织物布面(气相)、水溶液(液相)pH值的增加,各织物呈现相同的白度变化趋势。在酸性和中性条件下,臭氧漂白效果相差不大,亚麻织物白度值较高;而在碱性条件下(pH>9),织物白度值出现一定程度的下降。出现上述差异主要是由于在酸性或中性条件下,臭氧以臭氧分子形式存在,具有较高的氧化选择性,易与木质素中酚型结构发生反应,破坏其共轭结构而使其失色;而在碱性条件下,臭氧分解为氧化选择性较差的·OH,部分·OH将会与纤维素发生反应,使其降解木质素的能力下降,漂白效果差2.4u3000酸漂后织物的强力保留率及织物带液率变化分别以亚麻坯布和经退浆、煮练后亚麻织物为对象,考察臭氧漂白对亚麻织物强力的影响,结果如表1所示。由表1可知,亚麻坯布经退浆、煮练处理后,断裂强力保留率下降到95%。气相漂白条件下,随着漂白时间的延长,织物强力保留率持续降低;随着织物带液率的增加,强力保留率先减小后增加;随pH值的增加,强力保留率总体变化不大。产生这些变化的原因与织物受臭氧作用强度有关,臭氧作用强,织物损伤加大,织物强力保留率降低,但同时白度较好。液相漂白条件下织物强力保留率变化趋势与气相漂白相似,但相同条件下其强力保留率低于液相漂白。2.5臭氧sdbs对亚麻织物酸度的影响由于含十二烷基苯磺酸钠(SDBS)漂浴通入臭氧会产生大量泡沫,漂白效果不易控制,本试验只考察SDBS对臭氧气相漂白效果的影响。分别以亚麻坯布和经退浆、煮练后的亚麻织物为对象,在室温下进行臭氧气相(漂白时间20min、织物带液率20%、pH值7)漂白处理。考察浸轧液中加入SDBS对亚麻织物白度的影响,结果如图5所示。由图5可知,SDBS的加入能一定程度提高臭氧漂白织物白度。当SDBS质量浓度较低时,随着SDBS质量浓度的增加,织物白度逐渐升高,但过高的质量浓度对织物白度提升作用不大。2.6亚麻织物的活化以退浆、煮练后的亚麻织物为对照样,在各自最佳工艺条件下,比较臭氧气相、液相漂白与传统漂白(亚氧双漂)对亚麻织物漂白效果的影响,结果如表2所示。由表2可知,亚麻煮练布经不同漂白处理后白度均显著提高,同时强力及木质素含量下降。亚氧双漂对亚麻织物白度提升作用强于臭氧漂白,这可能是由于亚氧双漂中有效漂白成分对天然色素的氧化选择性高于臭氧所致。3亚麻织物臭氧液相论、温度和最佳发酵温度的确定(1)亚麻织物臭氧气相漂白最佳工艺参数为:室温,织物带液率为