[摘要]:本文探讨了竹/棉混纺织物的冷轧堆前处理和冷轧堆染色工艺,用中心旋转法设计试验,用数理统计的方法优化出工艺条件,加工产品质量良好。冷轧堆前处理和染色工艺能耗低,生产设备简单,对环境污染小,适合小批量多品种的生产。
[关键词]:竹/棉混纺织物 冷轧堆前处理 冷轧堆染色 中心旋转法
1.前言
竹纤维是利用我国广泛生产的竹子为原料,经特殊的高科技工艺处理制得的再生纤维素纤维 [1],由于竹子是可以降解的,对环境没有污染,故被称为环保型纤维。竹纤维横截面形状与粘胶相近,天然中空,截面内呈多孔状,所以竹纤维及其与棉混纺面料制成的各种服装有许多优良的特性。如吸湿,导湿,透气性强,染色性好,色泽鲜艳,手感柔软,滑爽,悬垂性好,还具有较强的抗菌防臭功能。竹纤维属于再生纤维,强度比棉纤维低得多,因此,在制定染整加工工艺时,要充分考虑竹棉混纺织物产品特点。
碱氧一步法冷轧堆前处理工艺,对织物强力损伤较小,非常适用于含强力较低的竹纤维织物的染整。冷轧堆染色技术具有工艺简单可靠,基建投资费用低,活性染料固色率高等优点。另外,冷轧堆前处理和染色工艺的生产流程短,能源消耗低,用水量少,而且还能有效地克服采用传统加工时易出现的折皱,提高了正品率。
中心旋转法[2]使实验设计具有可旋转性,能从少量实验次数中得到最大的信息,并能通过数理统计法,检验实验结果的可信度。凭借计算机绘制二维恒值图,优化出最佳工艺条件的某个区域。本次实验先对竹/棉混纺织物采用冷轧堆法进行退煮漂一步法前处理,再用冷轧堆法对半制品进行染色,分别采用中心旋转法优化出最佳工艺条件,加工产品质量达到一等品要求。
2.试验
2.1 织物规格
14.8×14.8 511.5×346 竹/棉(70/30)混纺织物
2. 2 主要化学品
作者简介:杨静新(1947—),男,江苏海门人,教授,硕士,主要从事纺织品练漂、后整理和新型纺织化学品的研究。
精练剂DF-61、稳定剂DF-71、渗透剂JFC、双氧水、氢氧化钠、水玻璃、雷马素艳红3BS、雷马素黄3BS、雷马素蓝RR 都是工业品等级。
2.3 试验设计
用中心旋转法设计三个变量,五个水平值的20个实验[2], 三个变量的编码值和真实值如表1所示。
表1 变量的编码值和真实值
| 真实值 | |||||
前处理 | 染色 | |||||
X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | X6 | |
+1.682 | 46.82 | 20.728 | 16.728 | 81.82 | 11.364 | 13.364 |
+1 | 40 | 18 | 14 | 75 | 10 | 12 |
0 | 30 | 14 | 10 | 65 | 8 | 10 |
-1 | 20 | 10 | 6 | 55 | 6 | 8 |
-1.682 | 13.18 | 7.272 | 3.272 | 48.18 | 4.636 | 6.636 |
2. 4 冷轧堆前处理工艺
坯布二浸二轧浸轧工作液(带液率为80~90%)→打卷堆置(30±1°C,20小时)→热水洗→冷水洗→烘干
工作液处方如下:
氢氧化钠 X1 g/L
双氧水(100%) X2 g/L
稳定剂 DF-71 X3 g/L
精练剂DF-61 8 g/L
渗透剂JFC 2 g/L
2.5 冷轧堆染色工艺
前处理半制品一浸一轧工作液(带液率为85%~95%)→打卷堆置(30±1°C, X6小时)→冷水洗→热水洗→皂煮(洗涤剂3g/L,95°C ,10min)→热水洗→冷水洗→烘干
工作液处方如下:
水玻璃 X4 g/L
氢氧化钠 X5 g/L
雷马素染料10 g/L
2.6 测试
白度的测试:用WS-SD d/o 色度白度仪测定织物的反射率。
强力的测定:用YG026C型电子织物强力机测定织物的纬向强力。
毛细管效应(简称毛效)的测定:用毛细管效应的方法测定织物的毛效。
K/S值:用GretagMacbeth COLOR-EYE 3100测配色系统测定。
耐洗色牢度:按GB/T3921-97试验1方法3,在GYROWASH4/5水洗/干洗色牢度机上测定后评级。
3. 数据处理
表 2实验结果和预测值
| 反射率(%) | 毛效(cm/30min) | 断裂强度(N) | K/S值 | ||||
真实值 | 预测值 | 真实值 | 预测值 | 真实值 | 预测值 | 真实值 | 预测值 | |
1 | 73.85 | 73.65 | 10.25 | 10.50 | 333.50 | 366.69 | 18.775 | 19.10 |
2 | 76.01 | 76.29 | 12.10 | 12.14 | 364.50 | 348.58 | 20.751 | 20.98 |
3 | 75.53 | 74.87 | 10.30 | 10.20 | 356.70 | 352.93 | 16.745 | 17.71 |
4 | 77.09 | 76.33 | 11.35 | 11.90 | 245.75 | 275.92 | 17.775 | 18.68 |
5 | 73.17 | 73.07 | 11.10 | 11.08 | 305.45 | 300.61 | 17.740 | 17.85 |
6 | 75.86 | 75.66 | 10.40 | 11.03 | 277.80 | 344.70 | 18.854 | 18.90 |
7 | 74.65 | 73.50 | 10.30 | 10.79 | 307.80 | 311.24 | 16.376 | 17.17 |
8 | 75.57 | 74.90 | 10.50 | 10.79 | 304.30 | 296.44 | 16.620 | 17.31 |
9 | 72.49 | 73.35 | 9.60 | 9.49 | 372.15 | 317.79 | 20.334 | 19.53 |
10 | 76.34 | 76.75 | 11.50 | 10.87 | 312.30 | 290.11 | 21.842 | 21.22 |
11 | 74.13 | 73.87 | 11.25 | 10.98 | 335.35 | 350.40 | 20.989 | 21.06 |
12 | 72.74 | 74.26 | 11.00 | 10.53 | 308.20 | 298.33 | 20.065 | 18.56 |
13 | 75.58 | 75.98 | 12.20 | 12.02 | 373.40 | 359.75 | 17.566 | 16.62 |
14 | 73.45 | 74.31 | 12.15 | 11.58 | 343.40 | 321.43 | 14.889 | 14.41 |
15 | 74.58 | 74.23 | 8.10 | 8.54 | 283.55 | 295.61 | 20.846 | 20.30 |
16 | 74.79 | 74.23 | 8.85 | 8.54 | 296.35 | 295.61 | 20.020 | 20.30 |
17 | 74.01 | 74.23 | 7.9 | 8.54 | 286.70 | 295.61 | 19.673 | 20.30 |
18 | 74.71 | 74.23 | 8.80 | 8.54 | 272.60 | 295.61 | 19.845 | 20.30 |
19 | 74.39 | 74.23 | 8.10 | 8.54 | 258.60 | 295.61 | 20.703 | 20.30 |
20 | 73.20 | 74.23 | 9.35 | 8.54 | 305.00 | 295.61 | 20.471 | 20.30 |
中心旋转法的三个变量的二次回归方程的一般形式[2]是: