摘要：采用生物酶轧堆法对纯棉坯布进行前处理,优化和筛选出了最佳工艺条件和配方:生物酶30 g/L(其中,淀粉酶6 g/L、精练酶24 g/L),H2O2 10 g/L,Na2SiO3 4 g/L,AEC-13 2 g/L,pH值5~10,55℃保温堆置10~24 h,同时将处理后的织物采用涂料轧染染色,探索不同前处理方法对涂料染色效果的影响,并与常规处理方法作对比,结果表明:经过生物酶前处理的织物与常规处理织物在退浆率、白度、毛效方面效果相当,而且强力保留值较高,对织物的损伤极小,可用生物酶前处理方法代替常规的碱前处理;从涂料染色后的结果可以看出,生物酶前处理织物涂料染色后K/S值、色度值、摩擦牢度、皂洗牢度都与常规处理织物的染色效果相当.
关键词：棉织物;生物酶;前处理;涂料染色
传统的棉织物前处理是利用烧碱和表面活性剂皂化、乳化蜡质,同时使果胶质水溶,再净洗去除蜡质和果胶物质.碱性弱时还可以和氧漂同浴以缩短前处理时间.[1]近年来,随着生物技术的发展,酶在纺织中的应用已越来越受到人们的重视.棉织物的生物酶前处理利用了生物酶高度专一性、高效性和处理条件的温和性等特性,对纤维的损伤小,且减轻了对环境的污染.因此,用生物酶法代替高温强碱法进行前处理是可行的.[2-3]涂料染色是近年来流行的一种染色技术,具有工艺流程简单、配色容易、能耗低、污水少等特点而引人瞩目,但也存在着某些缺点,如仅能进行织物的中、浅色染色,难以得到深色染色织物,染色织物的湿摩擦牢度和耐洗牢度也差,在染深色时效果更差,仅为1~2级,从而限制了涂料染色的应用.随着涂料染色用粘合剂等助剂性能的改进[4],涂料染色织物的色牢度也随之提高,可增加到3级以上,手感柔软,简化了工艺,使涂料染色过程更加简单.[5-6]
1·试验
1.1材料及仪器
材料:纯棉机织坯布29.5t×29.5t,密度为236×236.淀粉酶EZ-74、果胶酶EZ-Scourlase 2100、涂料促染剂PDA-HZ100和渗透剂AEC-13(青岛海怡精细化工有限公司),涂料红D-111、涂料黑D-501、涂料黄D-204(上海油墨泗联化工有限公司),30%双氧水、硅酸钠、高氯酸、碘化钾、碘酸钾、氢氧化钠、醋酸均为分析纯试剂.
仪器:LCK-800纺织品毛细效应测试仪(山东省纺织科学研究院),ADCT-60-C全自动测色色差计(北京辰泰克仪器技术有限公司),X-Rite测色配色仪(美国爱色丽),YG65N型电子织物强力实验仪,染色摩擦色牢度仪,耐洗色牢度仪(莱州市电子仪器有限公司),722型分光光度仪(上海第三仪器厂),电热恒温水浴锅(常州国华仪器厂).
1.2试验步骤
1.2.1织物生物酶前处理方法
用3种前处理方法对织物进行前处理,分别是:生物酶退煮漂一步法、生物酶退煮与漂白两步法、生物酶退浆煮练漂白三步法,采用的工艺条件如下.
1.2.1.1生物酶退煮漂一步法
采用生物酶轧堆一步法前处理:配制轧堆工作液[混合酶(淀粉酶+果胶酶)30 g/L,H2O2 10 g/L,Na2SiO3 4g/L,AEC-13 2 g/L,pH值5~10]→浸轧(两浸两轧,轧余率80%)→保温保湿堆置(55℃,10~24 h)→90℃热水洗3次→冷水洗→烘干.
1.2.1.2生物酶退煮+漂白两步法
退煮工艺:配制轧堆工作液[混合酶(淀粉酶+果胶酶)30 g/L,AEC-13 2 g/L,pH值5~10]→浸轧(两浸两轧,轧余率80%)→保温保湿堆置(55℃,10~24 h)→90℃热水洗3次→冷水洗→烘干.
漂白工艺:配制漂白液(H2O2 10 g/L,AEC-13 2 g/L,Na2SiO3 4 g/L)→浸轧(两浸两轧,轧余率100%)→汽蒸(1 h)→90℃热水洗3次→冷水洗→烘干.
1.2.1.3淀粉酶退浆+果胶酶精练+漂白三步法
退浆工艺:配制退浆液(淀粉酶2~6 g/L,pH值4~9,AEC-13 2 g/L)→浸轧(两浸两轧,轧余率80%)→保温保湿堆置(55℃,2~10 h)→85℃热水洗3次→冷水洗→烘干.
精练工艺:配制精练液(果胶酶5~25 g/L,pH值5~10,AEC-13 2 g/L)→浸轧(两浸两轧,轧余率80%)→保温保湿堆置(55℃,2~12 h)→90℃以上热水洗3次→冷水洗→烘干.
漂白:配制漂白液(H2O2 10 g/L,Na2SiO3 4 g/L,AEC-13 2 g/L,pH值10)→浸轧(两浸两轧,轧余率100%)→汽蒸(1 h)→90℃热水洗3次→冷水洗→烘干.
1.2.2常规前处理
配制工作液(NaOH 20 g/L,H2O2 10 g/L,AEC-13 2g/L,Na2SiO3 7 g/L)→浸轧(两浸两轧,轧余率80%)→保温保湿堆置(常温,24 h)→85℃热水洗3次→冷水洗→烘干.
1.2.3织物阳离子改性经前处理的织物浸轧改性剂(两浸两轧,轧余率100%,阳离子改性剂PDA-HZ100 20 g/L,pH值8~9)→烘干(80℃,10 min).
1.2.4涂料轧染染色
配制含有涂料20 g/L、粘合剂15 g/L的涂料染液后,两浸两轧涂料染液,保持轧余率为80%,然后在80℃下预烘10 min,最后在140℃下焙烘2 min固色.
1.3测试
退浆率:用高氯酸法测试退浆率=(1-m2/m1)×100%,m1、m2分别为退浆前、后织物含浆量;毛效:采用快速毛效测试方法,在纺织品毛细效应测试仪上测试25℃下,30 min上升的高度;白度:按照纺织品白度仪评定方法GB 8425-87在全自动测色色差计上测试;拉伸强力:按照GB/T 3923.1-1997,第1部分,纺织品织物拉伸性能:断裂强力和断裂伸长率的测定条样法在电子织物强力实验仪上测试;织物表观颜色深度K/S:按照GB/T 8424.1-2001表面颜色的测定通则测试;色度:按照纺织品颜色和色差的测定方法GB/T 8424-87在全自动色差计上测试;摩擦牢度:按照GB/T 3920-1997在染色织物摩擦牢度测试仪上进行测试;皂洗牢度:按照GB/T 3921.3-1997耐洗色牢度测试方法在织物水洗牢度测试机上测试.
2·结果与讨论
2.1前处理工艺条件对毛效及白度的影响润湿性及白度是影响织物后续加工的主要因素.因此,用单因素优化工艺条件时,将毛效和白度作为主要的测试指标.
2.1.1 m(精练酶)/m(淀粉酶)
由图1可知,随着精练酶与淀粉酶质量比的增加,毛效逐渐增加,在质量比为4左右时达到最大值,另外,随着质量比的增加,白度也逐渐增加,在4附近时达到了最大值.从3种处理方法比较后可以看出,三步法处理的织物毛效较好,而一步法处理后织物的白度要优于其余两种处理方法.究其原因,三步法中退浆和煮练都是单独进行,因此对酶的影响都较小,一步法处理的织物毛效较小,原因是双氧水影响了酶效力的发挥.一步法处理时,双氧水存在的时间较长,因此白度最好.综合考虑毛效和白度,确定m(精练酶)/m(淀粉酶)为4,即淀粉酶用量为6 g/L,精练酶用量为24 g/L.
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