羊毛絨棉面料的生物降解工藝研究

羊毛絨棉面料的生物降解工藝研究

0染整工藝及工藝設(shè)計新羊毛（山羊）面料不僅具有良好的棉織物滲透性和柔軟性，還具有細、柔軟、保暖等特點。由于該面料系采用羊毛(羊絨)和棉纖維混紡而成,若采用傳統(tǒng)工藝進行輕絲光或低堿處理,織物中羊毛含量損失較大,且工藝條件要求較高,難以實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),影響經(jīng)濟效益。因此,需開發(fā)一種新的染整生產(chǎn)工藝,以既使處理后織物的白度、毛效和布面質(zhì)量等達到要求,又不能對蛋白質(zhì)纖維損傷太大。本公司采用生物酶復配和增效技術(shù)對織物進行前處理,以取代傳統(tǒng)的高溫強堿工藝。之后,采用先進的超低浴比氣流染色工藝進行染色,其可較常規(guī)溢流染色節(jié)約染料15%,節(jié)約助劑30%以上,節(jié)水、電、汽等能耗30%,減少排污30%,一次染色成功率達到95%以上。染色后,采用機械上柔拋松工藝,取代傳統(tǒng)化學柔軟整理工藝。1材料和試劑初步設(shè)計工藝路線退漿→煮練→氧漂→酶處理→烘干→碳磨→染色→柔軟整理→松式拉幅→成品2.1退出干凈的食物羊毛/棉類混紡織物不耐傳統(tǒng)堿處理,為減少羊毛纖維的損傷,試驗分別選用Na2CO3、H2O2和高效淀粉酶對織物進行退漿處理。(1)液體轉(zhuǎn)移處方/g.l退漿劑5滲透劑JFC3(2)退豆?jié){5.0熱水洗2格(95～100℃)→浸軋退漿液(90～95℃,pH值6.0～7.0,軋余率110%～130%)→堆置(40min)→水洗→烘干(3)棉籽殼的去除率處理后織物的毛效、白度、強力、布面棉籽殼,以及羊毛損失率見表1。由表1可知,織物經(jīng)Na2CO3退漿后,棉籽殼殘留較多,且毛效和白度等指標不理想。采用H2O2退漿,雖然毛效和白度提高較大,但羊毛纖維損失也較多,強力下降較大。高效淀粉酶退漿后,棉籽殼去除較凈,織物強力損失較小,毛效較高,但白度稍遜于H2O2處理效果,這可通過后續(xù)氧漂工藝加以改進。故選用高效淀粉酶5g/L和滲透劑JFC3g/L進行退漿處理。2.2煮練習2.2.1天然雜質(zhì)與天然雜質(zhì)羊毛/棉面料煮練工序,既要將棉纖維上的天然雜質(zhì)除凈,又不能使羊毛損傷較大。試驗選用Na2CO3、H2O2和復合精練酶組合使用,以優(yōu)選出最佳工藝。(1)溶液制備/g.l煮練助劑x滲透劑JFC2螯合劑0.5(2)工藝浸軋工作液→堆置(60℃×30min,pH值6～7)→熱水洗(100℃×2min)→冷水洗→烘干(3)羊毛/棉織物的處理煮練后半制品物理指標見表2。由表2可知,加入H2O2可明顯提高織物的白度,但對羊毛損傷較大。使用Na2CO3和復合精練酶共同處理羊毛/棉織物,效果與僅用復合精練酶處理相當。故只用復合精練酶對織物進行煮練處理,白度則通過后道工序加以提高。2.2.2優(yōu)化工藝條件工藝處方/(g/L)復合精練酶x滲透劑JFC2螯合劑0.5(1)酶用量對織物物理指標的影響煮練時間30min,溫度50～60℃,pH值7,考察不同酶用量對半制品物理指標的影響,結(jié)果見表3。由表3可看出,酶用量為3g/L時,織物毛效和白度偏低,布面除雜效果也不理想。酶用量在5g/L以上,毛效、白度和布面除雜較好。因此,確定復合精練酶用量為5g/L。(2)不同煮練溫度對棉籽殼硬度和毛效的影響復合精練酶用量5g/L,pH值7,溫度60℃,煮練不同時間,其對織物物理指標的影響見表4。由表4可知,煮練45min后,棉籽殼未除凈,白度和毛效也不理想;煮練60min,白度和毛效指標已達到后續(xù)生產(chǎn)的要求,羊毛損失率也不大;煮練90min,白度和毛效指標提高,但羊毛損傷較大,強力下降明顯。故以煮練60min為宜。(3)煮練溫度對羊毛/棉混紡織物物理指標的影響復合精練酶用量5g/L,煮練60min,pH值7,煮練溫度對羊毛/棉混紡織物物理指標的影響見表5。由表5可知,煮練溫度為45℃或80℃,織物白度、毛效和布面質(zhì)量都較60℃時差。故設(shè)定煮練溫度為60℃。(4)棉、羊毛織物的煮練復合精練酶用量5g/L,煮練時間60min,煮練溫度60℃,測試不同pH值下半制品的物理指標,見表6。由表6可知,當pH值為7,即工作液為中性時,煮練后各項指標均較好。棉纖維不耐酸,羊毛纖維不耐堿,故織物在弱酸性或弱堿性條件下的煮練效果均欠佳。羊毛/棉織物煮練優(yōu)化處方復合精練酶/(g/L)5滲透劑JFC/(g/L)2螯合劑/(g/L)0.5時間/min60溫度/℃60pH值7經(jīng)此工藝煮練處理后,羊毛/棉半制品的毛效、強力和白度等指標均可達到應用要求,且手感更好,羊毛損失小。2.3氧氣泡沫H2O2對羊毛纖維的損傷較大,氧漂時,控制好H2O2用量和反應時間非常重要。(1)液體制備g.lH2O2xNa2SiO35精練劑6螯合劑4(2)洗烘干與ph值熱水洗2格(95℃)→浸軋工作液(軋余率100%)→堆置(100℃×45min)→熱水洗(95℃)→冷水洗→烘干由表7知,H2O2質(zhì)量濃度為3～4g/L時,織物強力保持較好,羊毛損傷較小,但白度不夠理想;H2O2質(zhì)量濃度在7～8g/L時,雖氧漂速率快,但羊毛纖維損傷過大,織物強力下降。故選擇H2O2質(zhì)量濃度為5～6g/L,反應時間不宜過長,以45min為宜。2.4酶解碳磨毛細度對面料口感的影響為提高羊毛/棉混紡織物的手感,還需對其進行纖維素酶處理。工藝條件浸軋工作液(纖維素酶DM86282%～3%,pH值5～5.5,60℃×60min)→升溫至80℃(加Na2CO31g/L,10min)→水洗→烘干(100℃×2min)→碳磨(車速15m/min)碳磨毛的作用是提高織物手感,其工藝條件可根據(jù)面料具體要求來制定。2.5色澤不宜控制羊毛/棉混紡織物采用長車軋染工藝難度較高,張力大,對織物損傷大,落色多,邊中色差不宜控制,產(chǎn)品手感呆滯。采用氣流機染色工藝,織物在松弛狀態(tài)下染色,張力小,產(chǎn)品手感好,色澤豐滿,色牢度高,染色重現(xiàn)性好;同時氣流染色具有超低浴比1∶3～1∶5,可節(jié)約染化料10%～15%,節(jié)約水、電、汽30%,實現(xiàn)節(jié)能減排。2.5.1流鉻機(1)染色、清洗下布→升溫(10min內(nèi)升溫至85℃)→染色(85℃×45min)→純堿固色(30min)→清洗→皂洗(95℃×30min)→清洗(2)潤滑抗褶皺劑DrimarenXN活性染料xNaCl20～80Na2CO35～20潤滑抗皺劑C2G0.5勻染劑DrimagenE2R1浴比1∶3～1∶5設(shè)備采用德國第斯公司的氣流染色機。2.5.2長車鉻(1)工藝浸軋染液→烘干→浸軋固色液→汽蒸(100～103℃,1～3min)→水洗→皂洗→水洗→烘干(2)滲透劑的染色活性染料x尿素40抗泳移劑40滲透劑JFC1固色液處方/(g/L)Na2CO330Na2SO4200滲透劑EP1試驗選擇寶藍、卡其和橙色三個顏色處方,分別進行長車軋染和氣流機染色(見表8)。2.5.3品的物理指標羊毛/棉混紡織物長車軋染和氣流染色成品的物理指標見表9。表9中,羊毛/棉混紡織物采用氣流機染色,織物強力和色牢度均優(yōu)于長車軋染,羊毛纖維損失也較小。2.6整理織物的親水性織物在柔軟整理設(shè)備中,依靠氣流來完成傳動和對不銹鋼板的拍打與撞擊,以改善織物的手感和風格。羊毛/棉混紡織物上柔拋松柔軟整理時,先對織物施加親水性柔軟劑,以提高織物的柔軟度和絨毛感。拋松柔軟整理的溫度和時間則視具體品種而定。工作液處方20%CGF柔軟劑/(g/L)50T819柔軟劑/(g/L)10CMR-13蓬松劑/(g/L)15軋余率/%100溫度/℃ 100時間/min60設(shè)備采用意大利白卡拉尼機械公司的愛樂1000氣流柔軟整理機。3上柔拋松、上柔拋松整理流程生物酶退漿→復合精練酶煮練→氧漂→纖維素酶處理→烘干→碳磨→氣流染色→上柔拋松柔軟整理→松式拉幅→成品上述工藝路線,已成功地應用于羊毛/棉面料的大生產(chǎn)中,成品具有良好的外觀、手感和服用性,目前年產(chǎn)量2000萬m。4羊毛/棉混紡織物的染色工藝(1)羊毛/棉面料的前處理采用生物酶復配技術(shù),無堿或少堿,減輕了對羊毛纖維的損傷,以及污水處理的難度和成本,效果良好。(2)羊毛(羊絨)棉印染布采用氣流染色工藝,顏色艷麗、手感蓬松豐滿,各項物理指標達到理想效果。由于是小浴比染色,節(jié)約染化料與能耗,達到了清潔生產(chǎn)和節(jié)能減排的目的。(3)采用上柔拋松柔軟整理工藝,處理后羊毛/棉混紡織物手感柔軟、蓬松、富有毛感,較傳統(tǒng)的單一化學柔軟整理優(yōu)勢明顯。注:2008年6月,“羊毛(羊絨)棉印染布”項目通過福建省新產(chǎn)品新技術(shù)鑒定。2009年1月,榮獲“福建省優(yōu)秀新產(chǎn)品”,2009年11月,“羊毛(羊絨)棉印染清潔生產(chǎn)工藝”被列入第三批“中國印染行業(yè)節(jié)能減排先進技術(shù)推薦目錄”。單件主要試劑及助劑高效淀粉酶,螯合劑,纖維素酶DM8628(德美化工有限公司),復合精練酶(自配),潤滑抗皺劑C2G(晉江恒泰化工貿(mào)易有限公司),勻染劑DrimagenE2R(科萊恩