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无磷络合分散剂在碱氧轧蒸工艺中的应用

来源:中国纺机网编辑部 发布时间:2013年08月12日
岳仕芳,陈雪
(常州纺织服装职业技术学院,江苏常州213164)0 前言
传统棉织物前处理加工大多分步进行.优点是工艺稳定、重觋性好,但耗时长、效率低、能耗府。碱氧轧蒸一浴一步高效短流程工艺,具有流程短、能耗低的特点,但作为碱氧处方中必不可少的络合(螯合)分散剂或稳定剂,大多为含磷产品,会致使水域富营养化。
本研究选用甲基丙烯酸、丙烯酰胺、顺丁烯二二酸酐作共聚单体,以合适的比例进行聚合,得到一种水溶性无磷络合分散剂。
该共聚物聚合度大,聚集态为无定形,结构中含有大量的羧基、酰胺基,因而水溶性好。其在水中能电离出许多羧酸根离子,加之结构中含有的酰胺基,因而能与水中的钙、铁离子形成络合物。该络合分散剂在强碱高温下,对钙、铁离子仍有很高的络合值,所以形成的络合物稳定常数大,溶液稳定。该共聚物中除了碳链外,还含有疏水的甲基,易发生胶束化。具有分散作用。其用于纯棉、涤/棉前处理工艺,利于去杂、助洗,提高吸水性及改善手感。
l 试验
1.1材料与药品
材料28.1 tex×28.1 tex 472根/10 cm×236根/10 cm纯棉纱卡(原坯白度47.9,坯强859 N)
药品 30%工业烧碱、30%工业双氧水、高效精练剂、无磷络合分散剂(自制)
主要仪器与设备 轧车(厦门瑞比公司)、YG-026M型电子织物强力机(温州方圆仪器有限公司)、数字DSBD-白度仪(温州鹿东仪器厂)
1.2无磷络合分散剂碱氧轧蒸一步法
(1)工艺流程
坯布→浸轧碱氧液(多浸一轧,室温)→浸轧碱氧液(同前.轧余率100%~110%)→汽蒸(100~102 ℃×60 min)→热水洗3次(85~90℃,每次12 S)→温水洗1次(75~80℃,12s)→冷水洗→烘干
(2)碱氧液处方/(g/L)
100%烧碱 25~40
双氧水(100%) 10~25
高效精练剂 5~8
无磷络合分散剂 x
1.3-陛能指标测试方法

@=================@###page###@=================@ 毛效测定30 min时水在5 cm宽条样上的爬升高度(cm)。
白度用[)SDB白度仪进行测试。
断裂强力按GB/T 3923.1一1997《纺织品织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》进行测试。
2 结果与讨论
2.1 无磷络合分散剂用量的确定
分析原含磷前处理工艺的相关资料,确定烧碱用量35 g/L、100%双氧水用量20 g/L、高效精练剂用量6 g/L、汽蒸时间60 min,按1.2工艺进行试验。改变无磷络合分散剂用量,以白度、毛效及强力指标确定无磷络合分散剂的用量范围。
表1 无磷络合分散剂用量的影响

从表1可以看出,无磷络合分散剂用量由2 g/L增加到6 g/L,白度变化不大,毛效上升,且用量越多,毛效越好,说明无磷络合分散剂有较好的净洗作用。但分散剂用量增至4 g/L后,白度有所下降,强力明显下降,原因可能是此时螯合能力过强,已无钙、镁离子可络合形成分散胶体。因此,选择无磷络合分散剂用量为2~4 g/L,进行正交试验。
2.2正交试验
影响碱氧轧蒸工艺加工质量的因素,包括氢氧化钠、双氧水、高效精练剂、无磷络合分散剂等的用量.以及汽蒸时间、汽蒸温度和水洗条件等。结合工厂设备特点及实际生产的需要,按1.2工艺流程,主要对碱剂、精练剂、络合分散剂及双氧水用量进行正交试验(表2~4)。
表2正交试验因素水平表/(g/L)

表3正交试验结果

表4正交试验结果分析

从表4可知,影响毛效和强力的主要因素是氢氧化钠用量,影响白度的主要因素是双氧水用量,但其对质量指标的影响不统一,对应的优化方案也不一致。
2.3优选试验
为了能使各项质量指标都能取得较好水平,将毛效、白度、强力所对应的最优方案进行试验比较,从中选出最佳方案,结果分析见表5。
表5优化试验结果

综合三项指标值,
最优方案选方案2。即无磷络合分散剂用于纯棉纱卡碱氧一浴一步轧蒸法工艺处方为:
@=================@###page###@=================@ 处方/(g/L)
100%氢氧化钠 25
100%双氧水 25
高效精练剂 6
无磷络合分散剂 3.5
3 结论
(1)采用无磷络合分散剂作为棉织物轧蒸一步法前处理工艺的稳定剂,各项指标与常规半制品相仿,可达染色和印花要求,但强力损伤略大,需进一步研讨。
(2)相对于有磷稳定剂或螯合分散剂。无磷络合分散剂是一种环保助剂,可减轻废水处理负担。

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