从表2可知,无论从失重率还是毛效上考虑,温度影响作用最大,在70℃时,CBS酶的作用效果最明显,而CBS用量和时间的影响相对较弱。综合考虑成本和生产效率,酶处理优化工艺为A2B3C2,即CBS用量3g/L,温度70℃,时间50min。
2.2 CBS酶精练和常规碱煮练工艺比较
将三份恒重的棉散纤维分别按优化的CBS酶精练工艺,常规碱煮漂工艺,以及CBS酶精练+漂白工艺进行前处理,比较三种工艺处理后棉散纤维的失重率、毛效、白度、纤维长度和手感,结果见表3。
从表3可知,棉散纤维经过酶精练后的失重率最小,毛效却最高,纤维长度减少最小,手感柔软。这说明经CBS酶精练后的棉纤维吸湿和润湿性明显提高,而对棉纤维的损伤却最小,为后道的染色和纺纱奠定了良好的基础。经常规碱煮练后纤维白度较好,达到78.42,但是纤维的润湿性较差,毛效只有3.3cm,而且纤维长度缩短较多,手感也僵硬,说明经碱煮练后的棉纤维损伤严重,碱剂在去除棉纤维中的果胶和蜡质等杂质的同时,使部分纤维素分子链氧化断裂,聚合度降低,纤维强力下降,不利于后道加工[3]。由于棉散纤维经CBS酶精练后的白度不够理想,在染浅色时颜色较暗,可以在酶精练后进行漂白,白度能达到65.69,而且失重率、毛效、纤维长度和手感都较理想,完全能达到染浅色的要求。
2.3 煮练工艺对染色性能的影响
对优化CBS酶精练工艺、常规碱煮漂和CBS酶精练+漂白处理的棉散纤维,按1.2.4节染色工艺分别进行浅紫色和藏青色的染色,测试染色织物的K/S值、纤维长度、手感和L值、C值、h值,结果见表4。
注:L-指颜色的明亮程度,L值越接近100,颜色越明亮,L值越接近0,颜色越暗淡;C值指颜色彩度,C值在70~90表示高彩度,C值略大于0表示低彩度;h值表示颜色的色相角。
从表4可知,经CBS酶精练后染色(藏青色和浅紫色),织物的K/S值都大于碱煮练织物的K/S值。
这主要是由于碱煮练对棉纤维造成了一定的损伤,导致染料上染率下降,而CBS酶精练温和、高效,不损伤纤维,但两种颜色的明度和彩度都较碱精练的稍差,这是由于酶精练后棉纤维的白度稍差造成的,色相角度较接近,表明色光一致。
2.4 大货生产
采用德国第斯(Thies)染缸进行棉散纤维CBS酶精练和染色大货生产。
工艺流程 装笼→进缸→CBS酶精练→染色→后处理→脱水→烘干→质检→打包。
从大生产染色结果看,棉散纤维颜色均匀,无色花,无内外层差,手感柔软、蓬松,无板结。
2.5 纺纱
将经染色的棉散纤维按一定比例进行纺纱,未发现有黏辊、黏连等现象,纺制的纱线送质检部门检测均合格,纱线强力、色牢度、条干、毛羽都符合客户要求。
3 结论
(1)棉散纤维精练酶CBS前处理优化工艺为:CBS酶用量3g/L,温度70℃,处理时间50min,渗透剂JFC1.5g/L,pH值9.5。
(2)与传统的碱煮练相比,CBS酶精练的处理条件温和,对棉纤维损伤小,毛效高,手感柔软,染色织物得色量较高。
(3)棉纤维用CBS酶处理后再经过漂白能达到很好的白度,完全能达到染鲜艳的浅色要求,解决了酶精练只能深色的问题,扩大了精练酶的使用范围。
参考文献:
[1] 刘玉森,孙卫国,宋 红,等.棉纤维染色工艺的探讨[J].北京纺织,2001,22(6):42-44.
[2] 胡敏亚,朱 斌.生物精练酶对棉纱线前处理工艺的探讨[J].染整技术,2009,31(10):21-24.
[3] 李 红.煮练酶在棉散纤维前处理中的应用[J].印染,2004,30(11):16-17.
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