精练剂ZJ-CH58在棉织物前处理工艺中的应用研究

周文雅,施亦东

(四川大学轻纺与食品学院，四川成都 610065)



精练剂ZJ-CH58在棉织物前处理工艺中的应用研究

周文雅,施亦东

(四川大学轻纺与食品学院，四川成都 610065)

将精练剂ZJ-CH58应用于棉织物的低温前处理工艺中，应用均匀设计试验方法探讨了ZJ-CH58、烧碱、双氧水的用量以及温度、时间等因素对棉织物前处理效果的影响。当ZJ-CH58为2g/L，烧碱7g/L，双氧水1g/L，温度80℃，时间60min时，采用一浴法对棉坯布进行煮练漂，白度可达73.3、毛效9.6cm、失重率16.19%、强力446cN，工艺省时节能。

精练剂性能前处理工艺均匀设计

精练剂在棉织物前处理中起着非常重要的作用。[1]传统的印染前处理一般都需要100℃以上的高温处理才会有较理想的退煮漂效果，且需要耗费大量的化学药剂以及水资源，不仅生产成本高而且极易造成二次污染，因此，在前处理工艺中应用低温、高效的前处理助剂，对于印染企业提高产品质量、节能减排具有实际意义和良好的经济效益。[2-4]

精练剂ZJ-CH58是广东庄杰化工开发的应用于棉、涤棉等纤维、纱线和织物的低温前处理助剂。厂家申明ZJ-CH58不含AEPO等有害化学物质，符合环保要求。本文通过均匀设计试验，对精练剂ZJ-CH58在前处理工艺应用中的工艺条件和处理后织物的性能进行了讨论分析，试验结果可作为印染企业应用精练剂ZJ-CH58实施前处理加工的参考。

1　实验

1.1原料与仪器

药品：市售纯棉坯布(32s×32s 30×30)，精练剂ZJ-CH58(广州庄杰化工有限公司，工业级)，JFC(工业级)，烧碱(分析纯)，双氧水(分析纯)。

仪器：SC-80A色度仪(上海悦丰仪器仪表有限公司)，YG065型电子织物强力试验仪(莱州元茂仪器有限公司)

1.2精练工艺

坯布准备→ZJ-CH58、JFC、烧碱、双氧水配置成浴比为1:20的溶液→在一定的温度下煮练一定的时间→冷水洗→热水洗→烘干

1.3测试

1.3.1失重率

把精练前后的织物于105℃烘干，测定织物退浆前的质量W1和退浆后的质量 W2，按下式计算织物的失重率。

1.3.2白度

采用 SC-80A色度仪测定 4 次，取平均值。

1.3.3毛效

采用定时法测量 在30min 时液体润湿织物样条30cm×5cm的高度，以 cm 表示,数值越大表明精练效果越好。

1.3.4断裂强力

取三块试样，将试样沿经向修成35mm×5mm的长方形布条,，用YG065型电子织物强力试验仪对织物进行强力测试，取平均值。

2　结果与讨论

以纯棉坯布进行试验，采用均匀设计方法对前处理工艺中的几个主要因素：精练剂ZJ-CH58、烧碱和双氧水的用量，处理的温度和时间进行了试验。测试了处理后棉布的白度、毛效、失重率、断裂强力，对得到的数据采用回归分析进行了讨论，再通过规划求解对精练剂ZJ-CH58在棉织物的退煮漂一浴中的各工艺条件进行了优化。表1为前处理工艺均匀试验的因素水平表。表2为前处理均匀试验设计方案及结果。

表1　因素水平表

表2　均匀试验设计方案及结果

2.1各因素对棉织物白度的影响

对精练剂ZJ-CH58、烧碱和双氧水的用量，工艺温度和时间对白度的影响进行回归分析，得到回归方程(1)。

Y1=59.5090+0.3881×X1×X2+0.1779×X2×X3+0.0022×X4×X5

(1)

其回归方程的全相关系数R为0.9977，说明相关性紧密。且 F=145.9667>F0.05(3，2)=19.16，说明各工艺因素X与织物白度Y1的回归方程效果显著。

表3是方程(1)中各回归系数的显著性检验。所有回归系数的P概率值均小于0.05，说明变量间的线性相关关系显著,建立的白度与各因素之间的回归方程有效。而且由表3中的t值和P概率值可知，在煮练一浴法工艺中ZJ-CH58和烧碱用量的交互作用对白度影响最明显，当两者用量增加时白度增加；其次是温度与时间的交互作用。双氧水的作用在此并不显著，从表2中实验5的结果可看出，仅加入1g/L的双氧水，织物白度已可达到72.3%。对于白度要求高的产品建议采用复漂工艺。

2.2各因素对棉织物失重率的影响

同样的方法建立了各工艺因素与棉织物失重率的回归方程(2)，其全相关系数R达到0.9926, F=44.7964>F0.05(3，2)=19.16，说明方程(2)回归效果显著。

Y2=0.0370+0.0173×X1+ 1.82E-05×X4×X5+ 0.0001×X1×X2×X3

(2)

下页表4是方程(2)中各回归系数的显著性检验。由表中t值和P概率值可知，失重率受温度与时间的交互作用影响最大，高温和延时都会增加失重率，同时增加纤维受损的风险；其次是ZJ-CH58的用量，精练剂用量的增加可以使棉织物在前处理过程中的失重率明显增加，说明其退浆除杂效果显著，但是这也有可能会导致强力的损伤。

表4　各因素对失重率影响的回归系数

2.3各因素对棉织物毛效的影响

同样，方程(3)是各工艺因素与棉织物毛效的回归方程，其全相关系数R达到0.9973, F=121.526>F0.05(3，2)=19.16，方程(3)回归效果显著。

Y3= 1.3652 -0.4095×X2×X3+ 0.1089×X1×X2×X3+ 0.0003×X2×X4×X5

(3)

这里各工艺因素对毛效的影响较为复杂。由表(5)中回归系数检验的t值和P概率值可知，精炼剂ZJ-CH58、烧碱和双氧水用量三者的交互作用对毛效影响最为明显，温度与时间影响也较大，也就是说增加各助剂用量，提高温度，延长时间均有利于提高织物毛效。

表5　各因素对毛效影响的回归系数

2.4各因素对棉织物断裂强力的影响

方程(4)是各工艺因素与棉织物断裂强力的

回归方程，其全相关系数R达到0.9999, F=1277.92>F0.05(4，1)=224.6，且表6中回归系数的P值均小于0.05，说明方程(4)回归效果显著，各工艺因素X与织物断裂强力有高度显著的线性关系。

Y4= 861.5027-53.186×X1-3.6006×X3+0.1482×X2×X4-0.0594×X4×X5

(4)

由表6中回归系数检验的t值和P概率值可知，对织物断裂强力影响最大的是精炼剂ZJ-CH58的用量，ZJ-CH58用量增加织物强力下降明显；其次是温度与时间的交互作用，这与失重率的结果是一致的。说明ZJ-CH58在对织物进行前处理时会对织物造成一定的损伤，所以精练剂ZJ-CH58的用量不宜过多，温度和时间要恰当。

表6　各因素对断裂强力影响的回归系数

2.5工艺优化

对建立的回归方程(1)、(2)、(3)、(4)分别进行规划求解，得到白度最大97.17，失重率最小8.18%，最大31.46%，毛效最高23.6cm，强力最高760.12cN的工艺，见表7中的结果。

表7　规划求解的结果

但是实际工艺制定时，白度 、毛效、失重率和强力几个因素不能割裂，它们之间存在一定的相互关联。而根据前面的分析可知增加精炼剂ZJ-CH58和烧碱浓度用量，提高温度和时间有利白度和毛效的提高，以及退浆除杂，但会损伤织物的强力。综合考虑拟定工艺见下页表8中序号为1的结果是依据前面4个回归方程计算得到的结果，并按此工艺进行了验证试验，结果见下页表8中序号为2的结果。

对比试验数据可知，实际试验结果与根据回归方程理论计算的结果具有较好的一致性，因此采用均匀设计试验建立的回归方程对工艺结果进行预判，可减少工艺设计时的试验次数。

表8　理论计算与验证试验结果

3　结论

精练剂ZJ-CH58可在稍低的温度(80℃)对棉织物进行前处理，对织物白度、毛效和失重率的提高效果明显，只是应用中需注意精练剂ZJ-CH58用量增加对织物强力的损伤作用较为明显。

当ZJ-CH58为2g/L，烧碱7g/L，双氧水1g/L，温度80℃，时间60min时，采用一浴法对棉坯布进行煮练漂，白度可达73.3、毛效9.6cm、失重率16.19%、强力446cN，工艺省时节能。

[1]王小娟. 新型高效耐碱精练剂 WJ 的研制及应用[J].印染助剂,2006，23(6):31-33.

[2]杨志昌，吴雅琴. 低温练漂剂在棉织物练漂中的应用[J]．印染，2007，33( 23):16-19．

[3]陈玉梅. 低温精练剂在棉/毛混纺纱线染色前处理中的应用[J].染料与染色,2012,49(5):35-36.

[4]夏建明. 开发、使用环保助剂，为印染清洁生产服务[J].印染助剂,2005，22(3):1-8.

Application Research of Scouring Agent ZJ-CH58 on the Pre-treatment Process of Cotton Fabric

ZHOUWen-ya,SHIYi-dong

(College of Light Industry, Textile and Food Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065)

Scouring agent ZJ-CH58 was applied to a low temperature pretreatment process of cotton fabric. The influence of ZJ-CH58, caustic soda, hydrogen peroxide dosage, temperature and time on the effect of the pretreatment of cotton fabric was discussed by using even design method. When ZJ-CH58 was 2g/L, caustic soda was 7 g/L, hydrogen peroxide was 1g/L, temperature was 80℃, time was 60mins, one bath method was adopted to bleach cotton fabric, the whiteness of fabric was 73.3, capillary effect was 9.6cm, rate of weight loss was 16.19% , strength was 446cN, which proved that the process was time-saving and energy-saving.

scouring agentperformancepretreatment processeven design

1008-5580(2016)03-0057-04

2016-03-01

周文雅(1991-)，女，硕士研究生，研究方向：生态纺织品研究。

施亦东(1963-)，女，副教授，硕士生导师。

TS192

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