摘要:將絲素蛋白助劑應(yīng)用到棉織物雙氧水漂白體系中,發(fā)現(xiàn)絲素蛋白助劑的加入,可以顯著降低堿劑用量,并且能達(dá)到較好的漂白效果。得出絲素蛋白助劑用于雙氧水漂白的最佳工藝為:30%H202 20mL/L,Na0Hlg/L,絲素1.5g/L。將絲素蛋白助劑與硅酸鈉進(jìn)行復(fù)配,對(duì)棉織物進(jìn)行漂白,可獲得更好的漂白效果。將廢棄絲素蛋白用于雙氧水漂白中,具有一定的實(shí)用價(jià)值及意義。
棉及棉型織物一般需進(jìn)行以提高白度為主要目的的漂白加工,漂白的方法主要采用的是氧化漂白法,應(yīng)用最多的氧化漂白劑是雙氧水u 。雙氧水漂白過程中,通常需要加入穩(wěn)定劑,還需加入活化劑。穩(wěn)定劑可以穩(wěn)定過氧氫離子,抑制過氧自由基生成,降低雙氧水分解速率使其在整個(gè)處理時(shí)間內(nèi)有效分解。活化劑是在堿性雙氧水溶液中與過氧氫陰離子(HO0一)發(fā)生反應(yīng),生成過氧酸的化合物。過氧酸是一種比雙氧水更強(qiáng)的氧化劑,它的漂白作用相對(duì)來(lái)說更大些,可以解決一些雙氧水漂白過程中出現(xiàn)的難以克服的問題。
國(guó)內(nèi)外已開發(fā)的雙氧水漂白活化劑按結(jié)構(gòu)分類,主要有以下幾種:烷?;惢罨瘎Ⅴ0坊惢罨瘎?、N一?;簝?nèi)酰胺(N—Acy1caprolactam)類活化劑、氧氮雜萘類活化劑、甜菜堿衍生物兩性型活化劑和糖類漂白活化劑 。王東寧等 將活化劑一烷酰氧苯磺酸鈉(AOBS)應(yīng)
用于棉織物冷軋堆前處理中,用其對(duì)織物進(jìn)行低溫低堿冷軋堆處理后,織物的白度和毛效接近常規(guī)冷軋堆工藝,強(qiáng)力損傷小,堿用量?jī)H為常規(guī)冷軋堆工藝的5%~10%。
王宏等采用雙氧水/乙酰胍(ACG)活化體系替代傳統(tǒng)工藝對(duì)棉織物進(jìn)行漂白,采用合適的工藝,可獲得良好的漂白效果?;诮z素蛋白分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),一方面,絲素蛋白分子中含氨基和羧基極性基團(tuán),這些基團(tuán)含有孤對(duì)電子,可與金屬生成具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配位化合物,從而束縛漂浴中的金屬離子。此外,絲素蛋白在堿性溶液中帶負(fù)電, 由于靜電作用,會(huì)吸引漂浴中的金屬離子,起到穩(wěn)定雙氧水分解的作用。另一方面, 絲素蛋白溶解后,分子中的酰胺鍵有可能直接與過氧化氫作用,對(duì)過氧化氫產(chǎn)生催化作用, 促進(jìn)其有效分解, 在過氧化氫漂白中起到活化作用。即絲素蛋白引入到過氧化氫漂白體系中,在一定的條件下會(huì)表現(xiàn)出穩(wěn)定及活化的雙重作用。
本實(shí)驗(yàn)中所用絲素蛋白來(lái)源于廢棄絲素蛋白,這有效利用了廢棄物,有利于降低加工成本,減少污染。實(shí)驗(yàn)中采用CaC1 2一C2H50H—H20(摩爾比1:2:8)為溶劑將絲素蛋白溶解 ,制成絲素蛋白助劑,將其應(yīng)用于雙氧水漂白中,探討絲素蛋白助劑對(duì)棉織物雙氧水漂白效果的影響。
l 實(shí)驗(yàn)
1.1材料與儀器
材料: 未經(jīng)處理的純棉坯布,3 2×3 2×6 8×68;脫膠絹絲(西安毛紡廠提供)。
藥品:30% 雙氧水、氯化鈣、無(wú)水乙醇、硅酸鈉、氫氧化鈉、氯化鈉、無(wú)水碳酸鈉、高錳酸鉀、98% 硫酸均為分析純。
儀器:DSDB-1型數(shù)字白度儀(溫州鹿東儀器廠),HD026N型電子織物強(qiáng)力儀(南通宏大實(shí)驗(yàn)儀器有限公司)。
1.2漂白工藝流程
坯布準(zhǔn)備一室溫浸漬一漂白(30% H202 20mL/L:Na0H、Na Si0。、絲素蛋白用量,以及溫度、時(shí)問在實(shí)驗(yàn)中優(yōu)選:浴比40:1)一流動(dòng)水洗滌一風(fēng)干-'-N定白度、毛效、強(qiáng)力、雙氧水分解率。
1.3絲素蛋白助劑制備
將氯化鈣、無(wú)水乙醇和水以1:2:8(摩爾比)的比例配制成溶液,溫度升至80℃,再將稱量好并剪碎的絹絲逐步加入,不斷攪拌,水浴80~C保溫60min,直至溶解。定容至容量瓶中,最后轉(zhuǎn)移至細(xì)口瓶中待用,即制成絲素蛋白助劑。
1.4測(cè)試
1.4.1白度
使用DSDB一1型數(shù)字白度儀進(jìn)行測(cè)量,將織物折成四層(織物表面紋路方向盡可能一致,保持織物平整),待儀器準(zhǔn)備好即可開始測(cè)試。測(cè)量一塊織物的三個(gè)不同位置,取其平均值 。
1.4.2斷裂強(qiáng)力測(cè)試方法
根據(jù)GB/T 3929--1997《紡織品織物拉伸性能第1部分:斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)的測(cè)定條樣法》進(jìn)行。
1.4.3雙氧水分解率
采用高錳酸鉀滴定法測(cè)定雙氧水的分解率 ]。記錄耗用的高錳酸鉀體積,平行測(cè)定3次,取平均值。按下式計(jì)算雙氧水分解率:
式中V 為原液消耗高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù);V。為殘液消耗高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)。
1.4.4毛效
織物剪成30×5cm大小,將試樣上端固定在玻璃棒上,在織物下方畫一條與經(jīng)紗垂直的基線,將另一端固定在張力架上,下面放置盛水的裝置,調(diào)整布夾夾取織物的高度,當(dāng)下端的基線與水位重合時(shí)開始計(jì)時(shí),每隔5min在布面做記號(hào)記下水上升最高位置,30min后測(cè)量水面上升的最高高度。
2 結(jié)果與討論
2.1硅酸鈉用量對(duì)白度的影響
其中氫氧化鈉用量為1 0g/L,溫度90℃,時(shí)間60min,浴tP,40:l。改變添加劑Na,SiO 用量,對(duì)棉織物進(jìn)行漂白,白度效果見圖1。
從圖1可知,隨著硅酸鈉用量的增大,織物白度逐漸提高。不加硅酸鈉時(shí)織物漂白后白度最低, 當(dāng)硅酸鈉用量達(dá)~lj6g/L時(shí),織物白度最高;當(dāng)硅酸鈉用量超過6g/L時(shí),織物白度有所下降。在一定范圍內(nèi),硅酸鈉的穩(wěn)定作用阻止漂液中銅、鐵等重金屬離子對(duì)雙氧水的催化分解,使雙氧水在總的漂白時(shí)間內(nèi)保持較高的氧化能力。硅酸鈉濃度過高,會(huì)使織物的毛效降低,影響織物手感,在大生產(chǎn)中會(huì)在設(shè)備上形成硅垢。因此,硅酸鈉用量選為5~7g/L。
2.2絲素蛋白應(yīng)用于棉織物雙氧水漂白工藝條件優(yōu)選采用單因素法優(yōu)化絲素蛋白應(yīng)用于雙氧水漂白的最佳工藝條件。
2.2.1氫氧化鈉用量對(duì)白度的影響
實(shí)驗(yàn)中,絲素用量定為1.5g/L,溫度90~C,時(shí)間60min,浴Lt40:l。
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