純棉紗布一浴一步法煮漂工藝探究

王俊豪，張紹麗，邢鐵玲，陳國強

（蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院，江蘇蘇州215021）

純棉紗布是以棉為原料，經(jīng)織造、煮練、漂白等工序制成[1]，其結(jié)構(gòu)較疏松，有明顯的網(wǎng)格，密度為每英寸經(jīng)緯相加50根左右，具有吸濕性好、散熱性和保溫性優(yōu)良、耐熱和耐堿性好的特點。嬰兒在接觸一些化學(xué)或過敏原后非常容易起疹子、紅點等，需要選擇合適的紗布作為尿布，純棉紗布是一種極好的呵護嬰兒皮膚的面料。純棉紗布為天然綠色環(huán)保產(chǎn)品，沒有任何添加劑，不會因環(huán)境變化而有異味，不損害身體。同時純棉紗布手感柔軟，透氣性好，是親膚產(chǎn)品的優(yōu)選面料。純棉紗布的退煮漂屬于高能耗、高水耗、高排污工序[2]?？椢锝?jīng)過前處理后可以去除纖維的天然雜質(zhì)和紡織過程中所施加的漿料及油污，使其具有潔白、柔軟和良好的滲透性[3]。當(dāng)前常規(guī)退煮漂加工可采用一浴一步法或二浴二步法?，F(xiàn)二浴法發(fā)展成熟，處理織物性能相對穩(wěn)定[4]，而一浴法雖然工藝流程短、生產(chǎn)效率高，但去雜效果不理想[5]，在追求資源最大化利用的今天，一浴法成為研究熱點，使企業(yè)的成本降低成為可能。

本實驗在織物一浴前處理體系中加入漂白活化劑[四乙酰乙二胺（TAED）、鄰苯二甲酸酐（PA）、五乙酰葡萄糖（PAG）]。以處理后織物的白度為主要指標，結(jié)合潤濕性，得到優(yōu)化的煮漂工藝，達到節(jié)能減排、降低成本的目的。

1 實驗

1.1 材料

1.1.1 織物

純棉紗布（蘇州鈴蘭衛(wèi)生用品有限公司）。

1.1.2 化學(xué)品

精練劑A、消泡劑、精練助劑B、精練助劑C、40%硫酸、草酸（蘇州鈴蘭衛(wèi)生用品有限公司），α-五乙酰葡萄糖（98%），四乙酰乙二胺（92%～94%），氫氧化鈉（32.5%），鄰苯二甲酸酐、30%過氧化氫（分析純）。

1.2 工藝流程

取適量紗布水洗5 min，放入105℃烘箱中烘干后均衡1.5 h，然后在干燥器中干燥0.5 h。取3 g樣品加入精練助劑B 1.6 g/L、精練助劑C 0.8 g/L、消泡劑8 g/L、精練劑A、雙氧水和32.5%NaOH，浴比1∶12，在一定溫度下煮漂60 min后降溫到85℃。常溫水洗，酸洗30 min后水洗烘干。

1.3 測試

白度：根據(jù)GB/T 6529—2008《紡織品調(diào)濕和試驗用標準大氣》，在規(guī)定條件下均衡4 h后進行白度測試。將純棉紗布折疊8層，使不透光并平整表面，根據(jù)GB/T 8424.2—2001在數(shù)顯白度儀上進行測試，在紗布上不同位置測量5次，取平均值[6]。

潤濕性：根據(jù)GB/T 9995—1997《紡織材料含水率和回潮率的測定》，紗布在105℃電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)烘干，之后快速放入干燥器內(nèi)平衡24 h后進行測試。向直徑為110～120 mm的燒杯中加水（20℃）至深為100 mm，用鑷子將裁剪好的質(zhì)量約為1 g的狹長紗布對折3次（長度不大于8 mm），并平整表面。將紗布置于水面，同時按下秒表開始計時，紗布完全沉入液面時計時停止。測量3次并取平均值[7]。

表面活性物：稱取試樣10 g加蒸餾水100 mL于封閉容器中，浸泡2 h后倒出浸漬液，取10 mL。用稀硫酸潤洗25 mL帶塞量筒后再用清水沖洗，將10 mL浸漬液倒入其中，10 s內(nèi)用力振蕩30下，放置1 min，10 s內(nèi)用力振蕩30下，靜置5 min后觀察液面的泡沫高度，要求不超過2 mm[8-9]。

2 結(jié)果與討論

2.1 雙氧水用量

由圖1可以看出，隨著雙氧水用量的增加，紗布白度逐漸增大，當(dāng)雙氧水用量達到0.6 g/L后白度的增長速率趨于平緩，雙氧水用量達到1.2 g/L后白度基本保持不變。這是由于雙氧水水解產(chǎn)生的HO2-等有效成分與織物發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生漂白活性物質(zhì)，隨著雙氧水用量的增加產(chǎn)生的HO2-達到飽和，織物白度不再增大。工廠提供的漂白紗布白度為76.5%。優(yōu)化后的漂白白度能達到工廠樣品的白度即可，因此，在考慮成本和白度的情況下，雙氧水用量選擇1.2 g/L（紗布白度＞81%）。

圖1 雙氧水用量對紗布白度的影響

2.2 精練劑A用量

由圖2可知，隨著精練劑用量的增加，紗布白度增大，當(dāng)精練劑用量為2.3 g/L時白度達到最大值，之后隨著精練劑用量的增加紗布白度略微下降。由圖3可知，隨精練劑用量增加至2.3 g/L，紗布完全潤濕所需的時間由1.71 s降為1.14 s，因此，增加精練劑用量有利于提高紗布的潤濕性。之后繼續(xù)增加精練劑用量對紗布潤濕性的改善不大。綜合考慮紗布白度和潤濕性，精練劑用量確定為2.3 g/L。

圖2 精練劑A用量對紗布白度的影響

圖3 精練劑A用量對紗布潤濕性的影響

2.3 NaOH用量

由圖4可知，隨著NaOH用量的提高，紗布白度逐漸增加，剛開始白度增加速率較快，用量達到2.65 g/L后白度增加速率變慢。這是因為適量的氫氧化鈉對雙氧水的分解有促進作用，但氫氧化鈉用量過高時，對雙氧水的無效分解加快，不利于紗布的漂白。

圖4 NaOH用量對紗布白度的影響

由圖5可以看出，NaOH用量越高，精練效果越好，紗布的潤濕性也越好。NaOH用量達到2.65 g/L后潤濕性變化幅度趨于平緩。綜合考慮白度和潤濕性，NaOH用量取2.65 g/L。

圖5 NaOH用量對紗布潤濕性的影響

2.4 活化劑種類及溫度

20世紀90年代起就開始了低溫氧漂活化劑的研究，它可與雙氧水在漂白液中直接生成過氧酸對織物進行漂白。但在純棉紗布一步煮漂中的應(yīng)用未見報道。本實驗采用3種活化劑TAED、PA、PAG以降低紗布的煮漂溫度。

在適當(dāng)?shù)奶幚項l件下，過氧化氫水解生成HO2-，然后與活化劑TAED反應(yīng)生成具有實際漂白作用的過乙酸[10]。TAED及其反應(yīng)產(chǎn)物無毒性且具有可生物降解性。

在H2O2/PA漂白體系中，由于HO2-親核進攻PA導(dǎo)致PA水解產(chǎn)生過酸，水解可能在堿性條件下發(fā)生。H2O2/PA漂白體系可能有兩條漂白路線：（1）過酸與雜質(zhì)反應(yīng)直接提升白度；（2）過酸分解產(chǎn)生·OH后去除雜質(zhì)[11]。

PAG是一種單糖衍生物。PAG和TAED的漂白活化原理相似，由于PAG自身的乙酰基能和過氧化氫生成過氧乙酸，過氧乙酸具有相當(dāng)高的漂白活性，可有效去除色素[12]。

從圖6中可以看出，未加活化劑時，隨著溫度的升高，純棉紗布的白度逐漸增加，由此可知高溫有利于漂白的進行。隨著溫度的升高，TAED對雙氧水的活化作用增強，紗布白度增加，達到85℃之后活化作用不明顯，紗布白度基本不發(fā)生改變。PA對雙氧水的活化作用不明顯，處理后紗布的白度比未添加活化劑時更低。PAG在85℃下對雙氧水的活化作用最好，但漂白效果整體不如TAED。

圖6 活化劑在不同溫度下對紗布白度的影響

由表1可知，紗布的沉降時間隨漂白溫度的升高而降低，在溫度達到95℃時，織物的潤濕性能最好。活化劑TAED、PA和PAG對紗布潤濕性的影響相差不大。綜合處理成本、處理后織物的白度和潤濕性考慮，選擇TAED作為低溫漂白活化劑，但溫度太低會影響紗布的潤濕性，不符合前處理要求。因此，選用TAED作為純棉紗布低溫煮漂活化劑，溫度為95℃時白度和潤濕性均符合要求。

表1 活化劑TAED、PA和PAG在不同溫度下對紗布沉降時間的影響

2.5 活化劑用量

由圖7可知，隨著TAED用量的提高，純棉紗布的白度變化不大，在TAED用量為2 g/L時白度較好。由圖8可知，隨著TAED用量的提高，紗布的潤濕性先升高后降低，可能是過量的TAED會影響純棉紗布的浸潤性。綜合考慮白度和潤濕性以及成本，TAED用量選擇2 g/L。

圖7 TAED用量對紗布白度的影響

圖8 TAED用量對紗布潤濕性的影響

3 結(jié)論

優(yōu)化的紗布煮漂工藝：27.5%雙氧水用量1.2 g/L，精練劑A用量2.3 g/L，32.5%NaOH用量2.65 g/L，漂白活化劑TAED用量2 g/L，溫度95℃。采用優(yōu)化工藝煮漂后紗布的白度為78.8%，沉降時間為1.63 s，表面活性物測試中泡沫高度不超過2 mm，符合工廠樣品的前處理要求。