几种散棉低温一浴练漂助剂的比较研究
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摘要：以散棉常规练漂一浴为对比，利用 4 种不同的练漂助剂对散棉进行低温一浴前处理，探讨了不同助剂对散棉的白度、强伸性能、固色率、K/S值以及总色差值（？E）的影响。实验结果表明同浴染色酶517（ODE517）除匀染性外其他主要性能均相对较优。
关键词：散棉；一浴；低温助剂；练漂
中图分类号：TS192.2 文献标志码：A
Comparative Study of Low Temperature Auxiliaries for One Bath Scouring and Bleaching of Loose Cotton
Abstract： Comparing with conventional pretreatment， one bath low temperature processes for loose cotton were carried out with 4 types of auxiliaries by means of whiteness， strength and elongation properties， degree of fixation， K/S value and ？E value. The results showed that main performances except levelness of one bath dyeing enzyme 517（ODE517） were relatively superior to other auxiliaries.
Key words： loose cotton； one bath； low temperature auxiliary； scouring and bleaching
色纺纱织物外观色彩亮丽、风格独特、附加值高。全棉色纺织物是一类重要的色纺产品，其中部分是由散棉染色后加工而成，具有色彩层次多变、朦胧立体以及纱线色差小的优点。但传统织物练漂工艺处理散棉会影响其白度、除杂率及毛效，同时由于缺乏对练漂助剂的有效应用，使散棉在处理过程中强伸性能显著下降并出现粘并现象，进而影响散棉的可纺性能。此外，由于散棉活性染料染色工艺较难控制，使得染色后容易出现固色率低、染色内外差和色花疵病以及散棉二次损伤，因此散棉的低温一浴练漂工艺就显得尤为重要。近年来，印染工艺朝着高效短流程的趋势发展，低温前处理技术发展也较为迅速，如采用生物酶、EDTA螯合剂、复合酶以及过氧化物低温活化剂等，但业界针对散棉低温前处理的研究相对较少，本文重点研究散棉低温一浴练漂助剂，以期改善其白度、强伸性能及染色性能。
1 实验部分
1.1 染化试剂及材料
实验材料：新疆原棉（品号：中棉414、手剥籽棉）。低温助剂：冷透剂A、精练剂SR-7040、一次性染色助剂417（ODA417）、同浴染色酶517（ODE517），由上海瑞鹰化工有限公司提供。其他染化料、助剂：平平加O、NaOH、Na2SiO3、NaHSO3、36%H2O2（均为分析纯），染料BES活性蓝。
1.2 实验方法
1.2.1 练漂一浴前处理工艺
以常规练漂一浴法工艺为对比，采用练漂一浴低温前处理工艺处理散棉，工艺处方如表 1 所示。工艺流程均为：散棉浸湿精练/漂白热水洗冷水洗晾干。
1.2.2 活性染料染色工艺
用BES活性蓝染料对经1.2.1处理后的散棉在旋转式常温小样染色机中进行染色。散棉 5 g，浴比1∶40，染料1.0%（o.w.f），将散棉用蒸馏水润湿，然后挤干水分，室温入染，从2 ℃/min升温至60 ℃，在60 ℃时染色15 min，加入20 g/L的NaCl促染15 min，然后加入15 g/L的Na2CO3固色30 min，经热水洗、冷水洗、热水洗后晾干。
1.3 性能测试
1.3.1 白度
按GB/T 17644 ― 2008《纺织纤维白度色度试验方法》，通过UltraScan PRO分光测色仪测定。
1.3.2 强伸
按GB/T 6101 ― 1985《棉纤维断裂强伸试验方法束纤维法》，通过YG（B）162D型电子束纤维强伸仪测定。
1.3.3 K/S值
按GB/T 23976.2 ― 2009《染料上染速率曲线的测定及色深值测定法》，通过UltraScan PRO分光测色仪测定。
1.3.4 固色率
通过测试皂洗前后棉散纤维的K/S值，计算固色率。固色率（%）=（皂煮后的K/S值）/（皂煮前的K/S值）×100%。
1.3.5 总色差值
按照国标GB 8424.1 ― 2001《纺织品颜色和色差的测定方法》的方法和步骤测定，利用均方差公式计算不同总色差值与平均总色差值之间的均方差以体现二者的偏移程度。
式一中，Xi指散纤维不同点测试的总色差值，μ指平均总色差值，N值测试的不同总色差值的个数，σ指均方差。
2 结果与讨论
2.1 低温一浴练漂处理对白度的影响
目前棉织物低温前处理一般采用H2O2漂白，并与含酰基的活化剂配合使用以提高其漂白性能，但存在活性能量不稳定、工艺依存性差等问题。本实验采用的低温一浴练漂助剂属于复配物，包含活化或稳定H2O2的成分，因此不再采用活化剂，而是通过适当增加H2O2的用量来提高漂白效果。漂白效果见表 2。
由表 2 可知，经ODA417、ODE517低温工艺后的散棉白度均较高，与原棉相比白度分别提高了47.27%和45.03%，并且白度值接近常规工艺，达到了较好的漂白效果。而经冷透剂A、精练剂SR-7040低温工艺后的散棉白度则相对较低，尤其是冷透剂A，其处理之后的白度较常规工艺下降了24.7%。从冷透剂A的低温工艺可知处方中没有加入NaOH和Na2SiO3，这说明该处理浴相较于其他工艺在精练组分或氧漂稳定组分方面有所欠缺，会对散棉的白度产生影响，其机理有待进一步探讨。
2.2 低温一浴练漂处理对纤维强伸性能的影响
影响散棉色纺生产的关键是纤维的强伸性能。测定处理后散棉的强伸性能，以衡量纤维的损伤程度，结果见表 3。
由表 3 可知，经不同练漂一浴前处理的散棉的断裂强伸和断裂强度的变化趋势是一致的，而某些散棉的断裂伸长率产生了一些无规律的变化。通过综合比较，以束纤维断裂强伸的变化率为基础分析经不同练漂一浴前处理的散棉的强伸性能。经常规工艺处理的散棉较原棉，其强伸明显下降，说明棉纤维在高温、强碱、有过氧化物存在的环境下反应剧烈。而经ODA417低温工艺后的散棉相较于原棉和常规工艺，束纤维强伸分别下降了47.53%和22.10%，这就说明经ODA417低温工艺处理后纤维的损伤程度很大。通过对比ODA417和ODE517低温工艺可知，二者的处方用量是一致的，因此造成散棉强伸性能如此大差异的主要原因是ODA417中的复配组分，其对棉纤维的作用机理有待深入研究。经冷透剂A、SR-7040、ODE517低温工艺后的散棉，其强伸均比常规工艺高。其中经ODE517低温工艺处理的散棉的强伸值显得非常突出，较常规工艺提高了19.24%，同时比较分析其束纤维断裂强度和断裂伸长率说明经ODE517低温工艺处理的散棉具有较高的强伸性能。
2.3 低温一浴练漂处理对固色率和K/S值的影响
利用BES活性蓝染料对处理后的散棉进行染色，并测量其皂洗前后的K/S值，然后通过公式计算出染色棉的固色率，结果见表 4。
表 4 中，经冷透剂A和ODE517低温工艺处理的染色棉，其皂洗后的K/S值均高于原棉，并且较常规工艺也分别提高了27.65%和24.12%，同时上述染色棉的固色率也与常规工艺接近，说明冷透剂A和ODE517能够使染色棉达到较好的染色效果。而经ODA417低温工艺处理的染色棉，其固色率虽然达到了92.17%，但是其皂洗后的K/S值仅有7.77，远低于其他低温工艺。
2.4 低温一浴练漂处理对总色差的影响
由于散棉在加工过程中很容易发生纤维纠缠、缠结、抱团等现象，所以其前处理、染色很容易出现除杂不均匀、匀染性较差等问题。本实验通过测量染色棉在不同位置上的总色差值以及计算不同？E与平均？E的均方差（σ）以表征匀染效果，当平均？E和σ值越低时，就说明染色棉的匀染性越好。测试结果见表 5。
表 5 中，经冷透剂A、ODA417低温工艺处理后的散棉，染色后其平均？E均比常规工艺以及原棉低，通过对染色棉的？E进行计算得出的σ值也相对较低，这说明经冷透剂A、ODA417低温工艺后，散棉的染色均匀性得到了改善。虽然经ODE517低温工艺处理后的散棉，其染色的平均？E较原棉和常规工艺低，但其σ值较高，综合来看其匀染性相对较差。
3 结论
利用ODE517进行低温工艺处理的散棉，其白度达到了66.09%，与常规工艺接近，其强伸性能远远高于经冷透剂A、SR-7040、ODA417低温工艺处理的散棉。而且经ODE517低温工艺后的染色棉的固色率为84.52%、皂洗后的K/S值为9.83，均高于常规工艺水平，达到了较好的染色效果。故可将ODE517作为性能较优良的低温一浴练漂助剂进行进一步的研究，解决其处理后的棉染色均匀性较差的问题，笔者所在团队正在进行相关研究。
参考文献（略）