图10
由图10和蓬松度数据可知,双氧水浓度对纤维白度影响显著,对蓬松度无明显不利影响。双氧水浓度在50mL/L时白度出现了较大值,继续增大到60mL/L以后白度没有明显增加。这是因为在有催化剂存在时,H2O2浓度越高,可分解成O2和各种游离基就越多,漂白效果提高。然而,在破坏黑色素的同时也可能损伤角蛋白。综合考虑白度和纤维蓬松度,选用漂白液双氧水(30%)浓度为50mL/L~60mL/L为宜。
2.3.2漂白时间对纤维白度、蓬松度的影响
为了考察漂白时间对纤维白度、蓬松度影响,固定双氧水浓度,改变时间对漂白后纤维白度及蓬松度的影响,如图11所示:蓬松度:漂白时间对纤维蓬松度影响不大,蓬松度差别不明显,在16.7到16.0之间。
图11
由图11可以看出,漂白时间越长,白度越高,60min以前白度提高迅速,100min以后白度提高缓慢。考虑到用亚铁盐预处理后,纤维上的亚铁离子会加速双氧水的分解,并与色素发生强氧化作用加速色素不饱和键的断裂,如果漂白时间过长,纤维在长时间氧化后,可能会发生损伤。因此,在实验中采用的120min。若后续进一步还原漂白,处理100min为宜。
2.3.3漂白温度、pH对纤维白度、蓬松度的影响
为了考察漂白温度、pH对纤维白度、蓬松度影响,做了单因素变量分析。比较了温度为50℃、60℃和70℃时的白度,其中50℃白度为55.34%,而60℃白度为60.56%,有明显的提高,而蓬松度影响不大。在70℃时蓬松度严重下降,说明羽绒纤维在70℃以后损伤开始明显加大,不利于后续加工。pH方面,由于双氧水漂白在酸性条件下白度提高不明显,碱性条件下损伤又过于严重,在试验了弱酸、弱碱、中性后采用了弱碱性pH=8。
表2
2.3.4稳定剂用量对纤维白度、蓬松度的影响
H2O2很容易受到一些物质的催化作用而发生剧烈的分解,这些分解有的并无漂白作用,反而加剧纤维的降解,尤其是在局部不均匀的情况。因而正确使用稳定剂具有十分重要的意义。稳定剂对白度及蓬松度的影响如表4所示。
由表2可以看出,稳定剂对双氧水的漂白有一定的促进作用,但是对蓬松度也有一定的负面作用。稳定剂量的增大,有可能络合金属离子后析出并沉积到纤维表面使手感变差。因此,为了减少沉淀的发生和达到较好的稳定效果,建议在双氧水(30%)浓度为50mL/L的条件下,稳定剂焦磷酸钠用量为3g/L。
综上所述,氧化漂白的优化工艺参数为:双氧水(30%)浓度为50mL/L~60mL/L,漂白时间100min,温度60℃,pH=8-8.5,稳定剂焦磷酸钠3g/L,浴比1:50。
3结论
灰色羽绒的选择性氧化漂白技术能较好解决白度和纤维损伤的矛盾,综合兼顾漂白羽绒的白度和蓬松性要求。优化的灰色羽绒选择性漂白的工艺为:
(1)预处理:Fe2+浓度15%(o.w.f.),次亚磷酸钠浓度30%(o.w.f.),pH值5,浴比1:80,50℃处理40min;
(2)清洗:清洗液为1g/L的次亚磷酸钠溶液,在55℃条件下清洗1次,再冷水清洗;
(3)漂白:30%双氧水浓度50mL/L~60mL/L,稳定剂焦磷酸钠3g/L,pH值8~8.5,,浴比1:50,在60℃条件下漂白100min~120min。
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