2021-10-08陳臨靜 范雪榮 高衛東 袁久剛

江南大學(xué)生態(tài)紡織教育部重點(diǎn)試驗室 

陳臨靜  范雪榮  高衛東  袁久剛

摘要：目前常用于羊毛漂白的方法有過(guò)氧化氫氧化漂白和過(guò)氧化氫與還原劑結合使用的氧化／還原漂白，這些工藝均需在較高溫度和較高pH值下進(jìn)行，對羊毛的損傷較大，且使用還原劑處理后的羊毛織物易泛黃，因此本文研究了羊毛針織物的冷堆漂白工藝。通過(guò)試驗分析pH值、室溫活化劑836A用量、溫度以及漂白時(shí)間等對羊毛白度和強力的影響，從而確定了羊毛針織物冷堆漂白的最佳工藝。結果表明，羊毛的漂白效果隨著(zhù)pH值、溫度

及時(shí)間等因素的變化而變化。羊毛針織物冷堆漂白的最佳工藝是30%過(guò)氧化氫200ml/L，室溫活化劑836A 0.05g/ L，協(xié)同增效劑290B 2.5g/L，焦磷酸鈉2.Og/L，JFC 2.Og/L，PH值為5.5，二浸二軋，軋余率為100%，室溫(25⁰C)，堆置24h，羊毛織物白度為65.0，強損是2.37%。

由于生長(cháng)環(huán)境的影響，天然的羊毛本身是黃色或淺黃色^[1]，而一些產(chǎn)品對織物的白度要求較高，因此需要對羊毛進(jìn)行漂白處理^[2]。目前國內外常用的羊毛漂白方法有氧化漂白、還原漂白和氧化／還原漂白，均需要在較高溫度和較高pH值條件下進(jìn)行，但這些方法對羊毛的損傷較大且處理后的羊毛白度不持久^[3]。孫建敏等^[4]采用過(guò)氧化氫／硫脲來(lái)漂白羊毛，與傳統羊毛漂白工藝相比，該漂白工藝的漂白溫度降至60℃，但白度有所降低；楊文秀等^[5]使用過(guò)氧化氫一鎢酸鈉在酸性條件下漂白羊毛織物，處理后的羊毛出現微微泛紅的現象，雖可以通過(guò)添加還原劑的方法使紅色褪去，但手感變差；郭仕良等^[6]使用二氧化硫脲來(lái)處理羊毛，漂白后的羊毛獲得了較好的漂白效果，但漂白溫度在50～60℃。因此需要探究一種低強損高白度的羊毛漂白方法，以提高產(chǎn)品質(zhì)量。

冷堆工藝是將浸軋溶液后的布樣室溫放置24h 的低溫長(cháng)時(shí)間反應法，不僅節能，降低對織物的損傷，而且還可以提高織物的白度均勻性^[7]。本文通過(guò)試驗對低強損高白度羊毛針織物的弱酸性冷堆漂白方法進(jìn)行研究。

1試驗部分

1.1材料、試劑與儀器

材料  100%純羊毛本色汗布(基礎白度50.0)。

試劑  30%過(guò)氧化氫（國藥集團化學(xué)試劑有限公司）、室溫活化劑836A（自制）、協(xié)同增效劑290B( 自制)、滲透劑JFC（青島優(yōu)索化學(xué)科技有限公司）、焦磷酸鈉（國藥集團化學(xué)試劑有限公司）、碳酸鈉（國藥集團化學(xué)試劑有限公司）。

儀器  WSB-2白度計（上海昕瑞儀器儀表有限公司），HD026N+電子織物強力機（南通宏大試驗儀器有限公司），pH計（梅特勒一托利多儀器（上海）有限公司）。

1.2試驗方案

1.2.1冷堆漂白工藝

漂白處理采用30%的過(guò)氧化氫0～300ml/L，室溫活化劑836A 0.01～0.20g/L，協(xié)同增效劑290B 2.5～l0.0g/L，JFC 2.0g/L，焦磷酸鈉1～3g/L，PH值4～8，室溫(25℃)，時(shí)間6～48h，二浸二軋，軋余率100%，處理后的試樣進(jìn)行水洗，烘干，測試性能。

1.2.2常規氧漂工藝（浸漂）

30%過(guò)氧化氫(o.w.f.)                      60%

硅酸鈉(o.w.f.)                        6%

pH值                             8～9

浴比                                       1：30

溫度                             80℃

時(shí)間                                 1h

常規氧漂工藝曲線(xiàn)如圖l所示。

圖1  常規氧漂工藝流程

1.2.3常規氧化／還原漂白工藝（浸漂）

30%過(guò)氧化氫                                           30mL／L

pH值                                    7～8

浴比                                    1：20

溫度                                    60℃

時(shí)間                                    1h

漂毛粉(o.w.f.)                                         25%

浴比                                                 1：20

溫度                                     85℃

時(shí)間                                     40min

常規氧化／還原漂白工藝曲線(xiàn)如圖2所示。

圖2  常規氧化／還原漂白工藝流程

1.3測試

1.3.1白度

參照GB/T8424.2-1997《紡織品相對白度的儀器評定辦法》，把所要測試的樣品疊為四層，利用WSB-2白度計對織物白度進(jìn)行測定，每個(gè)樣品在不同的位置測試5次，取其平均值。

1.3.2強力

根據GB/T7742.1-20057《紡織品織物脹破性能第1部分，脹破強力和脹破擴張度的測定液壓法》標準，采用HD026N+電子織物強力機測定不同條件處理后羊毛織物，取3組平行試樣的平均值。

2結果與討論

2.1 pH值對羊毛漂白效果的影響

羊毛的等電點(diǎn)在4.8左右，耐酸不耐堿，PH值在等電點(diǎn)附近可以降低對羊毛的損傷，PH值過(guò)高或過(guò)低均會(huì )在一定程度上對羊毛造成損傷，且會(huì )影響羊毛的漂白效果，因此需要探究漂液pH值對于羊毛漂白效影響。

首先固定漂白工藝條件：30%過(guò)氧化氫200mL/ L，室溫活化劑836A 0.05g/L，協(xié)同增效劑2908 7.5g/ L，焦磷酸鈉2.0g/L，JFC 2.0g/L，二浸二軋，軋余率100%，室溫(25℃)，時(shí)間24h，再改變pH值對羊進(jìn)行漂白，試驗得出pH值對羊毛漂白效果的影響見(jiàn)表1。

表1 pH值對羊毛漂白效果的影響

由表1可知，隨著(zhù)pH值的增大，羊毛白度先增大后減小，強力損失先降低后增大，在pH值為5.5時(shí)，強力達到最大值，強降最小。繼續增大pH值，白度先提高后降低，強力明顯下降，因此選擇pH值為5.5。

2.2室溫活化劑836A用量對羊毛漂白效果的影響

過(guò)氧化氫在低溫、低pH條件下難以發(fā)揮漂白作用，通常需要在較高溫度( >60℃)和堿性(pH>10)條件下進(jìn)行漂白^[8]。而室溫活化劑836A的加入，通過(guò)活化過(guò)氧化氫，生成一種比過(guò)氧化氫氧化能力更強的過(guò)氧酸，可以達到更好的漂白效果，因此本文探究了不同用量的室溫活化劑對羊毛漂白效果的影響。

首先固定漂白工藝條件：30%過(guò)氧化氫200mL/ L，協(xié)同增效劑2908 7.5g/L，焦磷酸鈉2.0g/L，JFC 2.0g/L，pH值為5.5，二浸二軋，軋余率100%，室溫(25℃)，時(shí)間24h，再改變室溫活化劑836A用量對羊毛進(jìn)行漂白，室溫活化劑836A對羊毛漂白效果的影響見(jiàn)表2。

表2 室溫活化劑863A用量對羊毛漂白效果的影響

由表2可知，隨著(zhù)室溫活化劑836A用量的增加，羊毛白度先增大后降低，強力不斷下降，在室溫活化劑836A用量為0.05g/L時(shí)，白度達到最大值。室溫活化劑836A可以加速過(guò)氧化氫的分解，生成一種比過(guò)氧化氫氧化能力更強的過(guò)氧酸，從而提高漂白效果，但當室溫活化劑836A的用量過(guò)大時(shí)，導致過(guò)氧化氫的分解過(guò)快，僅有一部分參與了有效分解，從而降低了過(guò)氧化氫的有效利用率。綜合白度和強力，選擇室溫活化劑836A用量為0.05g/L

2.3協(xié)同增效齊11290B用量對羊毛漂白效果的影響

協(xié)同增效劑290B與過(guò)氧化氫反應也能生成一種過(guò)氧酸，該過(guò)氧酸具有比過(guò)氧化氫更強的氧化性，可達到更好的漂白效果，因此本文探究了不同協(xié)同增效劑的用量對羊毛漂白效果的影響。

首先固定漂白工藝條件：30%過(guò)氧化氫200mL/ L，室溫活化劑836A 0.05g/L，焦磷酸鈉2.0g/L，JFC 2.0g/L，pH值為5.5，二浸二軋，軋余率100%，室溫(25℃)，時(shí)間24h，再改變協(xié)同增效劑290B用量對羊毛進(jìn)行漂白，試驗得出協(xié)同增效劑290B用量對羊毛漂白效果的影響，見(jiàn)表3。

表3協(xié)同增效劑290B用量對羊毛漂白效果的影響

由表3可知，隨著(zhù)協(xié)同增效劑290B用量的增加， 強力不斷下降，白度先增加后減小，在協(xié)同增效劑290B用量為2.5g/L的時(shí)候達到最大值，因此選協(xié)同增效劑290B的用量是2.5g/L。

2.4過(guò)氧化氫用量對羊毛漂白效果的影響

過(guò)氧化氫的漂白作用是自由基反應，它們具有較高活性，既能使纖維脆損，又能通過(guò)破壞羊毛纖維中色素的發(fā)色基團從而使其失色，達到漂白的目的^[9]。在本試驗中，過(guò)氧化氫除與活化劑生成過(guò)氧酸外，也會(huì )生成對羊毛損傷更大的自由基。隨著(zhù)過(guò)氧化氫用量的增加，氧化反應開(kāi)始變得劇烈，當過(guò)氧化氫用量過(guò)大時(shí)，會(huì )導致羊毛損傷，手感變差，因此需要探究過(guò)氧化氫不同用量對羊毛漂白效果的影響。

首先固定漂白工藝條件：室溫活化劑836A 0.05g/L，協(xié)同增效劑290B 2.5g/L，焦磷酸鈉2.0g/ L，JFC 2.0g/L，pH 5.5，二浸二軋，軋余率100%，室溫(25℃)，時(shí)間24h，再改變過(guò)氧化氫用量對羊毛進(jìn)行漂白，試驗得出過(guò)氧化氫用量對羊毛漂白效果的影響，見(jiàn)表4。

表4 過(guò)氧化氫用量對羊毛漂白效果的影響

由表4可知，隨著(zhù)過(guò)氧化氫用量的增加，羊毛的白度不斷提高，強力持續下降。當用量達到200mL/L 時(shí)，再繼續增大過(guò)氧化氫的用量，羊毛的白度提高不明顯，但強力損傷嚴重，因此選擇過(guò)氧化氫的用量為200mL/L。

2.5漂白溫度對羊毛漂白效果的影響

隨著(zhù)溫度的變化，室溫活化劑和協(xié)同增效劑會(huì )與過(guò)氧化氫發(fā)生不同程度的反應，當溫度過(guò)低時(shí)，反應進(jìn)行的不徹底，達不到預期效果；當溫度過(guò)高時(shí)， 反應過(guò)于劇烈，使得羊毛織物被過(guò)度氧化，對羊毛的損傷較大，因此需要探究不同溫度對羊毛漂白效果的影響。

首先固定漂白工藝條件：30%過(guò)氧化氫200mL/ L，室溫活化劑836A 0.05g/L，協(xié)同增效劑290B 2.5g/ L，焦磷酸鈉2.0g/L，JFC 2.0g/L，pH 5.5，二浸二軋，軋余率100%，時(shí)間24h，再改變漂白溫度對羊毛進(jìn)行漂白，試驗得出漂白溫度對羊毛漂白效果的影響，見(jiàn)表5。

表5  漂白溫度對羊毛漂白效果的影響

由表5可知，隨著(zhù)溫度升高，提高了過(guò)氧化氫的分解速度，羊毛的白度提高但是強力不斷下降，當溫度為25℃時(shí)，白度達到最大值，繼續提高溫度，由于過(guò)氧化氫的分解速度過(guò)快，導致有效利用率下降，白度反而有所下降，而且溫度越高對羊毛的損傷也越大，因此漂白溫度以25℃為宜。

2.6漂白時(shí)間對羊毛漂白效果的影響

漂白時(shí)間對于反應的進(jìn)行至關(guān)重要，隨著(zhù)時(shí)間的變化，反應進(jìn)行的程度不同。因此需要探究不同時(shí)間對于羊毛漂白效果的影響。

先固定漂白工藝條件：30%過(guò)氧化氫200mL/L，室溫活化劑836A 0.05g/L，協(xié)同增效劑290B 2.5g/ L，焦磷酸鈉2.0g/L，JFC 2.0g/L，pH值為5.5，二浸二 軋，軋余率100%，室溫(25℃)，再改變漂白時(shí)間對羊毛進(jìn)行漂白，試驗得出漂白時(shí)間對羊毛漂白效果的影響，見(jiàn)表6。

表6漂白時(shí)間對羊毛漂白效果的影響

由表6可知，羊毛的白度隨著(zhù)漂白時(shí)間的延長(cháng)而提高，但對強力影響不大。當漂白時(shí)間達到48h后，再繼續延長(cháng)漂白時(shí)間，羊毛白度不再增加，時(shí)間延長(cháng)對強力的影響也不大，因此漂白時(shí)間選擇為24h。

2.7焦磷酸鈉用量對羊毛漂白效果的影響

焦磷酸鈉在羊毛漂白工藝中的作用是吸附水中的重金屬離子，降低其對過(guò)氧化氫的催化分解，使得過(guò)氧化氫得到有效的緩慢分解，因此需要探究不同焦磷酸鈉用量對羊毛漂白效果的影響^[10-12]。

首先固定漂白工藝條件：30%過(guò)氧化氫200mL/ L，室溫活化劑836A 0.05g/L，協(xié)同增效劑290B 2.5g/ L，JFC 2.0g/L，pH 5.5，二浸二軋，軋余率為100%，室溫(25℃)，24h，再改變焦磷酸鈉的用量對羊毛進(jìn)行漂白，試驗得出焦磷酸鈉用量對羊毛漂白效果的影響，見(jiàn)表7。

表7 焦磷酸鈉用量對羊毛漂白效果的影

由表7可知，隨著(zhù)焦磷酸鈉用量的增加，羊毛白度不斷提高，在焦磷酸鈉用量達到2.5g/L時(shí)基本達到最大值，再繼續增大焦磷酸鈉的用量，白度基本不變，這是由于焦磷酸鈉可以吸附漂液中的金屬離子，降低這些金屬離子對過(guò)氧化氫的催化能力，使得過(guò)氧化氫可以進(jìn)行有效的緩慢分解。從表中的數據還可以得知，焦磷酸鈉可以保護羊毛纖維，在2.0g／ L，時(shí)漂白羊毛強力損傷最小，因此選擇焦磷酸鈉的最佳用量為2.0g/L。

綜上，過(guò)氧化氫冷軋堆漂白羊毛單因素優(yōu)化工藝條件為：30%過(guò)氧化氫200mL/L，室溫活化劑MH 0.05g/L，協(xié)同增效劑UN 7.5g/L，焦磷酸鈉2.0g/L， JFC 2.0g/L，pH值為5.5，二浸二軋，軋余率100%，室溫(25℃)，時(shí)間24h。

2.8弱酸性冷軋堆工藝的漂白效果與常規工藝對比

比較弱酸性冷軋堆漂白最佳工藝與常規的氧漂工藝和常規氧化／還原漂白工藝的白度和強力，見(jiàn)表8。

表8 弱酸性冷軋堆工藝的漂白效果與常規工藝對比

由表8可知，與常規氧漂工藝相比，弱酸性冷軋堆漂白工藝處理后的羊毛白度高；與常規氧化／還原漂白工藝相比較，弱酸性冷軋堆漂白工藝處理后的羊毛損傷小，并且羊毛織物的手感柔軟，織物表面絨毛保留較多，這是由于冷軋堆漂白工藝是在弱酸性條件下長(cháng)時(shí)間緩慢進(jìn)行的，整個(gè)反應體系較為穩定。

3結論

1.隨著(zhù)pH值的增大，羊毛白度先增大后減小， 強力先減小后增大，在pH值為5.5時(shí)，強力降低最小。 當pH過(guò)高時(shí)，由于過(guò)氧化氫分解過(guò)快導致其有效利用率下降。

2.室溫活化劑836A可以與過(guò)氧化氫反應生成漂白能力更強的過(guò)氧酸，從而提高漂白效果，但當室溫活化劑863A的用量過(guò)大時(shí)，導致過(guò)氧化氫的分解過(guò)快，僅有一部分參與了有效分解，從而降低了過(guò)氧化氫的有效利用率。

3.隨著(zhù)溫度升高，加快了過(guò)氧化氫的分解速度，羊毛的白度和強力都會(huì )受到影響，當溫度為25℃ 時(shí)，白度達到最大值。

4.羊毛的白度隨著(zhù)漂白時(shí)間的延長(cháng)而提高，但強力不斷下降。

5.隨著(zhù)焦磷酸鈉用量的增加，羊毛白度不斷提高，在焦磷酸鈉用量達到2.5g/L時(shí)基本達到最大值，而強損最小，再繼續增大焦磷酸鈉的用量，白度基本不變，焦磷酸鈉可以吸附漂液中的金屬離子，降低這些金屬離子對過(guò)氧化氫的催化能力，使得過(guò)氧化氫可以緩慢地進(jìn)行有效分解。

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