涤棉织物双氧水／尿素活化氧化前处理体系

　　涤棉混纺织物广泛使用聚乙烯醇(PVA)进行经纱上浆。在常用的前处理工艺中，碱氧前处理工艺对PVA的降解效果不好，水洗负担重，且容易损伤纤维；酶前处理主要降解纤维共生杂质和天然浆料，而难以降解PVA。在氧化法前处理中，过硫酸盐易使织物降强严重，而对PVA的退浆效果不佳；亚溴酸钠虽是一种很有效的退浆剂，但其工艺条件苛刻，难以控制，已逐步淘汰；四乙酰乙二胺(TAED)／H2O2活化氧化体系虽然退浆率和PVA降解率较高，但TAED的水溶性较差，轧蒸时不易带在织物上，因而用量较大，且TAED价格较高，导致工艺成本增加。

　　在尿素的活化作用下，双氧水可在较短的时间内分解，并诱发一系列自由基反应，将PVA大分子链氧化降解为小分子物质，达到退浆和降解PVA的目的。本项目采用双氧杉尿素活化氧化体系对涤棉混纺织物进行退煮漂一步法前处理，考察该体系在涤棉混纺织物前处理中的应用效果。

　　1试验

　　1.1材料与仪器

　　仪器UV762紫外／可见光分光光度计，卧式轧车SD-400，YG065型电子织物强力测试仪，SC-80A白度仪，FA2104S电子天平，毛效测定装置。

　　药品双氧水(30%)，尿素，硼酸，碘，碘化钾等(以上均为分析纯)；Homectol LYS去油剂(科莱恩公司)。

　　织物65／35涤棉织物(PVA上浆率1.32%，淀粉上浆率4.02%)；90／10涤棉织物(PVA上浆率7.70%，淀粉上浆率3.30%)。

　　1.2前处理工艺

　　室温浸轧前处理工作液[：二浸二轧，轧余率100%，尿素(g／L)：双氧水(mL／L)=1.875：1，去油剂X g／I.，pH=5-6]→汽蒸(100℃，20～30 min)→热水冼2次(80～85℃)，冷水洗2次→水洗

　　I.3测试方法

　　1.3.1白度

　　根据GB／T 8424.2-200l《纺织品色牢度试验相对白度的仪器评定方法》，用sc-80A白度仪测定。

　　1.3.2毛效

　　根据FZ／T 01071-1999《纺织品毛细效应试验方法》测定。

　　1.3.3强力

　　根据GB／T 3923.1-1997《纺织品织物拉伸性能第l部分：断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》测定。

　　1.3.4退浆率

　　采用H3BO3-I2法测定织物处理前后的PVA含量，按式(1)计算织物的PVA退浆率。

　　式中：A——处理前织物上的PVA含量；

　　B——处理后织物上的PVA含量。

　　1.3.5 PVA降解率

　　采用H3BO3-I2法测定，按式(2)计1算残液中PVA降解率：

　　式中：A——处理前织物上的PVA含量；

　　B——处理后织物上的PVA含量；

　　C一——残液中的PVA含量。

　　1.3.6淀粉降解率

　　取定量定容后水洗残液加入碘液，使用UV762紫外／可见光分光光度计，测定处理前后织物和残液中的淀粉含量，按式(3)计算淀粉降解率：

　　式中：A——处理前织物上的淀粉含量；

　　B——处理后织物上的淀粉含量；

　　C——残液中的淀粉含量。

　　2结果与讨论

　　2.1影响PVA降解率的因素

　　2.1.1双氧水用量对残液PVA降解率的影响

　　去油剂用量为0.65／35涤棉织物汽蒸时问为30 min，90／10涤棉织物为20 min，改变双氧水用量，其它条件同1.2节，对涤棉织物进行前处理，测定PVA降解率，结果见图l。

　　图1双氧水用量对PVA降群率的影响

　　由图1可以看出，双氧水用量小于：60ml／L时，PVA降解率随双氧水用量增加而明显提高。这是因为双氧水用量越大，相同时间内分解出来的·OH游基越多，有助于使PVA发生降解反应生成水溶性小分f物质。但双氧水对·OH具有抑制作用.当溶液中双氧水浓度过大(超过60 mL／L)时，双氧水对·OH的消耗也会增加，而使PVA降解率趋于稳定。因此，最适宜的双氧水用量为60 ml／L。

　　2.1.2汽蒸时间对PVA降解率的影响

　　去油剂用量为0，双氧水用量为60 mL.改变汽蒸时间，其它条件同1.2节，对涤棉织物进行前处理，测定PVA降解率，结果见图2。

　　由图2可以看出，汽蒸初期，90／10涤棉织物的PVA降解率已较高，并随汽蒸时间的延长而升高；汽蒸时间达到15 min时，PVA降解率已趋于稳定。对于65／35涤棉织物，随汽蒸时问延长，PVA降解率增加明显，30 min时，PVA降解率趋于稳定，达到95%。因此，90／10涤棉织物的最佳汽蒸时问为20 min，65／35涤棉织物则为30 min。

　　2.1.3轧余率对PVA降解率的影响

　　去油剂用量为0，双氧水用量为60 mL／L，汽蒸时间63／35涤棉为30 min，90／10涤棉为20 min，改变轧余率，其它条件同1.2节，对涤棉织物进行前处理，测定PVA降解率，结果见图3。

　　图3轧余率对PVA降解率的影响

　　由图3可以看出，轧余率小于100%，两种织物的PVA降解率随轧余率的增加而快速上升。这是因为轧余率较小时，织物上所带的处理液量少，不足以降解PVA。当轧余率大于100%后，PVA降解率趋于稳定。因此，选择轧余率100%。

　　综上所述，就PVA降解率而占，得到的优化工艺为：双氧水60 ml／L，尿素112.5 g／L。pH值5～6，二浸二轧(轧余率100%)，100℃汽蒸30 min(65／35涤棉)或20 min(90／10涤棉)。

　　2.2影响涤棉织物前处理效果的因素

　　经上述优化的双氧水／尿素活化氧化前处理工艺处理后，两种涤棉织物的各项性能指标见表1。

　　表1处理前后涤棉织物的各项指标

　　由表1可知，涤棉织物处理后仍残留部分油剂、蜡质等拒水性物质，毛效不能满足后续加工要求，而织物的断裂强力有小幅上升。这是因为前处理工艺在无张力条件下进行，处理后织物收缩使断裂强力有所提升。为了实现一步退、煮、漂，考虑在前处理工作液中添加适量表面活性剂(去油剂)，以去除织物上的拒水性物质，提高织物的渗透性能。

　　2.2.1去油剂对前处理效果的影响

　　在尿素／双氧水前处理工作液中加人不同用量的去油剂，按上述优化工艺分别对两种涤棉织物进行处理，考察处理后织物的各项性能指标，见表2。

　　表2去油剂用置对涤棉织物前处理的影响

　　表2中，随去油剂用量的增加，两种涤棉织物的毛效均有较明显的改善，可满足后续加工要求。这是由于去油剂具有润湿、分散、净洗的作用，有助于去除织物上的油剂、脂蜡质等拒水性物质。但去油剂用量增加，两种涤棉织物的退浆率和残液中PVA降解率均下降，90／10涤棉织物退浆残液中PVA降解率下降较65／35涤棉织物明显。这是因为去油剂能与舣氧水发生反应，使·OH减少，从而降低织物的退浆率棚残液中PVA降解率。90／10涤棉织物上的PVA浆料较多，加入去油剂后，双氧水量不足以使PVA完全降解.导致PVA的降解率下降明显。此外，去油剂用量增加。两种涤棉织物的白度均呈小幅下降趋势，断裂强度则略有提升。综合考虑各项指标，取去油剂用量2g/L。

　　2.2.2 90／10涤棉织物前处理工艺

　　为提高90／10涤棉织物的毛效和PVA降解率，提高前处理工作液中双氧水的浓度，以观察其效果。

　　表3双氧水用量对90／10涤棉织物前处理效果的影响

　　注：去油剂2g/L，汽蒸20min，轧余率100％。

　　表2中，增加双氧水用量，90／10涤棉织物的退浆率和残液中PVA降解率明显改善。当双氧水用量为80 mL／L时，90／10涤棉织物的退浆率和PVA淀粉降解率较高，分别为99．94％，94．57％和94．7l％．且织物毛效为7．8 cm／30 min，白度为90．88，断裂强力为738 N，完全满足前处理要求。

　　3 结论

　　(1)双氧水／尿素活化氧化体系用于涤棉织物一步一浴法前处理工艺，具有工艺时间短、PVA退浆率和降解率高的优点，且该工艺为无碱工艺，pH值为6，减轻了前处理后的水洗负担，有利于实现清洁化生产。

　　(2)65／35涤棉织物的优化前处理工艺为：双氧水60 ml/L，尿素112．5g／L，去油剂2g/L，pH值5-6，二浸二轧(轧余率100％)，100℃汽蒸30 min；

　　(3)90／10涤棉织物的为：双氧水80 ml／L，尿素150 g／L，去油剂2g/L，pH值5～6，二浸二轧(轧余率100％)，100℃汽蒸20min。