大豆纖維是由豆粕中提取的球狀蛋白和聚乙烯醇結(jié)合經(jīng)過濕法紡絲工藝而成的超天然蛋白纖維。在電子顯微鏡下可以觀察到它的縱向表面為梭子形條紋,長度約是3-4微米。寬及深度約為0.1微米。它具有明顯的皮芯結(jié)構(gòu),皮層結(jié)構(gòu)緊密且厚韌。(見附錄A、B)芯層由于在凝固浴脫溶劑時(shí)形成許多種極性基團(tuán),如羥基、氨基等親水性較好。纖維制品呈米黃色質(zhì)地柔軟,表面光澤,一些物理性質(zhì)明顯好于其他蛋白質(zhì)纖維。但是它的加工相對(duì)困難尤其是染淺色和鮮亮的顏色時(shí)坯布前處理工藝達(dá)不到要求的白度,纖維帶很重的米黃色。為此本論文著重于纖維前處理漂白工藝的探索,分別采用了氧漂方法通過對(duì)纖維白度和強(qiáng)力的比較選擇較好的工藝,設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)篩選最佳工藝來滿足加工要求。
1 實(shí)驗(yàn)材料和方法
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
試樣:大豆蛋白纖維針織物(與棉混紡)。
藥品:雙氧水、碳酸鈉、硅酸鈉。
1.2 主要設(shè)備
DSBD-1數(shù)字白度儀、HH-8恒溫水浴鍋、頂破強(qiáng)力實(shí)驗(yàn)機(jī)。
1.3 實(shí)驗(yàn)工藝
表1 雙氧水濃度對(duì)漂白效果的影響
| 雙氧水30%g/L | 15 | 18 | 21 | 33 | 42 |
| 白度指數(shù)DSBD-1 | 47.8 | 54.6 | 58.9 | 62.8 | 57.6 |
| 強(qiáng)力/N | 501 | 498 | 425 | 512 | 445 |
| 毛效cm/2min | 大于5 | ||||
| 尿素 | |||||

由表1可以直觀的看到纖維白度隨著雙氧水濃度的增加而增加,但是當(dāng)雙氧水用量超過
表2 穩(wěn)定劑對(duì)漂白效果的影響
| 尿素g/L | 3 | 5 | 7 | 9 | 14 |
| 白度指數(shù)DSBD-1 | 51.6 | 60.3 | 57.8 | 52.6 | 50.4 |
| 強(qiáng)力/N | 425 | 444 | 412 | 425 | 309 |
| 毛效cm/2min | 大于5 | ||||
| 雙氧水 FC | |||||

尿素又名碳酰二胺,分子式為CO(NH2)2 在堿性條件下加熱生成二氧化碳和氨。對(duì)雙氧水的穩(wěn)定效果較好,且對(duì)纖維有膨脹的作用,由圖表顯示用量在5-7范圍較好。隨著用量的增,加纖維白度和強(qiáng)力都有所降低。
1.3.3 溫度單因素
表3 溫度對(duì)漂白效果的影響
| 溫度/℃ | 30 | 40 | 60 | 70 | 90 |
| 白度指數(shù)DSBD-1 | 37.1 | 40.8 | 46.8 | 53.8 | 63.5 |
| 強(qiáng)力/N | 500 | 438 | 468 | 477 | 451 |
| 毛效cm/2min | 大于5 | ||||
| 雙氧水 | |||||

本實(shí)驗(yàn)著重于纖維白度在保證一定強(qiáng)力的條件下我們選擇單因素中較好的,雙氧水水解在氧漂單因素實(shí)驗(yàn)有:雙氧水濃度、穩(wěn)定劑用量、保溫溫度;雙氧水在一定條件下釋放活化氧離子作用于織物纖維達(dá)到去處色
從表3可見溫度是影響漂白效果的主要因素在實(shí)驗(yàn)中其白度指數(shù)變化較大,強(qiáng)力和毛效均能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)因此溫度的選擇范圍在60
由上述單因素的分析和工藝的選擇,現(xiàn)對(duì)于大豆蛋白纖維氧漂白工藝條件進(jìn)行L9(34)正交實(shí)驗(yàn)
表4 復(fù)漂工藝正交實(shí)驗(yàn)和結(jié)果
| 序號(hào) | A | B | C | 指標(biāo) | ||
| 雙氧水濃度g/L | 尿素g/L | 溫度℃ | 白度指數(shù) | 強(qiáng)力/N | 毛效cm/2min | |
| 1 | 24 | 4 | 90-100 | 70.0 | 398 | 大于5 |
| 2 | 24 | 5 | 80 -70 | 62.4 | 428 | |
| 3 | 24 | 7 | 60 | 49.1 | 410 | |
| 4 | 27 | 4 | 80-70 | 64.3 | 501 | |
| 5 | 27 | 5 | 60 | 49.6 | 432 | |
| 6 | 27 | 7 | 90-100 | 69.5 | 401 | |
| 7 | 30 | 4 | 60 | 51.3 | 425 | |
| 8 | 30 | 5 | 90-100 | 70.3 | 480 | |
| 9 | 30 | 7 | 80-70 | 67.5 | 404 | |
表5 復(fù)漂工藝正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
| 白度指數(shù) | 強(qiáng)力 | 毛效cm/2min | |||||
| A | B | C | A | B | C | 各因素影響對(duì)毛效的影響不大且都在合格范圍內(nèi)故不于詳細(xì)討論 | |
| K1 | 132.4 | 185.6 | 150 | 1236 | 1324 | 1267 | |
| | 183.4 | 182.3 | 194.2 | 1334 | 1340 | 1333 | |
| K3 | 189.1 | 186.1 | 209.8 | 13.9 | 1215 | 1279 | |
| K | 44.1 | 61.9 | 50 | 412 | 441.3 | 422.3 | |
| K | 61.1 | 60.8 | 64.7 | 444.7 | 446.7 | 444.3 | |
| K | 63 | 62 | 69.9 | 436.3 | 405 | 426.3 | |
| R’ | 18.9 | 1.2 | 19.9 | 8.4 | 41.7 | 22 | |
由表5可以看出:影響白度指標(biāo)的因素主次順序是C>A>B。優(yōu)選方案應(yīng)為A3B
在優(yōu)選方案中可以看出:影響纖維白度指數(shù)的主要因素是C,所以在選擇C2、C3時(shí)充分考慮白度因素我們選擇C3即保溫溫度為90
由實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析最終的優(yōu)化工藝處方及條件為:
雙氧水30%
尿素
硅酸鈉
J F C
去油劑
坯布準(zhǔn)備→熱水洗5min→投入藥液→升溫
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