针织物前处理中除氧方式探索9-30
贾开心 左凯杰 常州旭荣针织印染有限公司
原载：第九届全国染整前处理学术讨论会论文集；249-253
【摘要】针对前处理中的除氧过程，设计出两种不同除氧方式的前处理工艺，研究其对后续染色的影响，并得出最佳工艺。
【关键词】纯棉针织布；前处理；除氧方式；染色；节能减排
纯棉针织物的前处理加工与棉布的前处理加工有所不同。因为针织用纱在织造前不经上浆，因此不需进行退浆工序，一般品种只需进行煮练和漂白加工，且为了尽量多地保留油蜡，其练漂条件比较温和。棉针织物的前处理加工随着品种和用途的不同而异。如深色品种，对前处理要求较低，只需煮练或轻度漂白。中、浅色品种一般都需要煮练和漂白。目前，采用较多的是碱—氧一浴练漂法。碱—氧一浴练漂法是将烧碱与双氧水同浴处理棉针织物，使煮练和漂白同时完成。采用这种工艺可以大大缩减棉针织物的前处理加工过程，具有减少加工时间，节约能源，降低劳动强度等优点。因此，它是练漂加工的发展方向［1］。
在前处理过程中，使用双氧水来增强练漂的程度，提高织物的白度；而且织物的白度稳定性较好，又没有环境污染问题，是一个有很大发展前途的漂白剂［2］。实验中所用到的LTQ是一种单克隆基因改性菌产生的双氧水酶，它是深褐色液体，且能完全溶于水，适宜的pH范围大；最佳pH环境为pH=3.9。温度范围在30℃～
棉纱染色大多用活性染料，该染料主要靠活性基团与纤维结合而形成共价键。若氧漂后纱线上有过氧化氢残留，就会将染液中染料的反应基团氧化分解，使染料和纤维不能充分有效地结合，从而产生色浅、色花等［3］；因此，前处理中需要去除织物上残余的双氧水（H2O2），以免影响后道染色，出现染色疵病。
在去除双氧水时，会发生如下反应：
2H2O2
O2+2H2O
从而去除残留在布面上的双氧水，防止色花的产生。
1 实验部分
1.1 实验材料、助剂及设备
材料：纯棉针织单面布（30s）
助剂：浴中柔软剂FH（工业级，无锡昱大）、烧碱（工业级，常州化工）、精练渗透剂A（工业级，上海德-工贸）、双氧水H2O2（工业级，常州庄联化工）、去油纱剂C-180（工业级，苏州维眀化工）、冰醋酸（工业级，常州化工）、去双氧水酵素LTQ（工业级，上海德-工贸）、元明粉（工业级，上海太平洋化工）、纯碱（工业级，中国石化集团南京化工）
生产设备：高温染色剂（杭州东霖染整机械有限公司）、Datacolor SF600X测配色系统（美国）染料：Y-K-HL、B-K-HL（以上两种染料均为工业级，韩国京仁）、Y-4GL（工业级，德旺化工）、WO、Red D2B、B-RN（以上三种染料均为工业级，太仓化工）、B-G-X（工业级，徳司达）
1.2 工艺处方及条件
FH浴中柔软剂
NaOH
H2O2
精练渗透剂A
去油纱剂C-180
温度：
时间： 30min
浴比： 1∶12
黄色配方（
Y-K-HL 0.2%
Y-4GL 0.61%
B-K-HL 0.26%
元明粉
纯碱
红色配方（
R-WO
0.4%
RR-WR 1%
元明粉
纯碱
蓝色配方（
B-G-X 0.2%
B-RN 1%
元明粉
纯碱
传统工艺流程：现在棉针织物可以用溢流喷射染色机进行染色，先进行煮漂，再做后续的染色。其在前处理过程中，一般经过：精练OK→溢流洗（3min）→排水→进水（水洗5min）→酸洗→除氧处理（再染色）。如图1。
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图1 传统工艺流程 |
其中有好几道水洗工序，为了严格控制用水量及排污量，现试设想出两种除氧方式，如下：新工艺一：精练OK→溢流洗（3min）→水洗→酸洗，在酸洗之后不排液，直接加除氧酶LTQ进行除氧，除氧OK后，排液，再继续做下一步染色。如图2。
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图2 新工艺一 |
新工艺二：精练OK→溢流洗（3分钟）→水洗→酸洗→除氧，在除氧OK后，不排液，直接染色。如图3。
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图2 新工艺二 |
1.3 实验方法
本文选用了黄、红、蓝三组颜色配方，来研究前处理中不同除氧方式对所染颜色色光的影响。染每种颜色所需的布都分别依照传统工艺、新工艺一、新工艺二做前处理，然后每种颜色都在相同的条件下进行染色和后处理，以去除染色及后处理过程中其它因素对色光的影响。最后用datacolarSF600X测配色系统来对所做的布样进行分析；每种颜色都以用传统工艺处理后的布所染颜色为标准样，来评定新工艺一，新工艺二所染的颜色。
2 结果与讨论
2.1 缸内pH值变化情况
表1 前处理精练OK后，酸中和与除氧时缸内pH的比较
由实践可知，在新工艺一中，精练结束后，酸洗中和时不排液，加入LTQ去除残氧，其缸水pH值约5～6，其酸性环境正好适合其性能的发挥，而新工艺二中，除氧酵素LTQ已在pH=8～9的环境里，其活性已有所降低，利用率也有所下降。
2.2 缸内温度对LTQ使用效果的影响情况
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图4 pH-LTQ相对活性（%） |
由上图可知，在
由图4、图5可见，LTQ的一个显著优点在于其极佳的工业适用性，它在pH=3.5～7和温度25～60℃的范围内都能保持很高的活力，在实际工业应用中可控性强、易于操作，这也是绿色高科技产品能真正应用于规模生产的必要条件。
酶在特定pH值、温度、离子强度条件下才表现出高效性。如果使用条件超出范围，由于酶蛋白质变性，酶立即失活。为避免失活，酶的使用温度、pH值、化学试剂（表面活性剂）用量必须准确。尽管过氧化氢酶只分解过氧化氢，但有研究发现，在大于或小于酶最佳用量的情况下，会增大织物表面色差。而本实验中LTQ的用量为
2.3 不同除氧方式对色差的影响情况
以传统工艺处理的纯棉针织物所染得的布样为标准样，利用datacolor计算机测色系统来测新工艺一、新工艺二所染得布样。所得的数据如下：
表2 新工艺方式一和方式二所做颜色的色差比较
（除氧方式对色差的影响）
备注：DL“+”表示颜色偏浅，“-”表示颜色偏深；Da“+”表示色光偏红，“-”表示色光偏绿；
Db“+”表示色光偏黄；“-”表示色光偏蓝；DE表示色差；DC表示相对于标准样的颜色判别。
从电脑所测的数据来看，两个新工艺所染出的颜色与传统工艺所染颜色都很接近。但是随着工艺的不同，所得颜色的深浅和色光也有不同的变化；其中新工艺一所染颜色最接近标准样，即新工艺一的除氧效果与传统工艺除氧效果很相近（此实验中已排除染色及后处理过程中各因素对颜色的影响）。
（1）从颜色的深浅度来讲，利用新工艺一处理后的布，染得的颜色深浅度更靠近于标准样。例如，从表中数据可看出：利用新工艺一所染得黄、红、蓝三色的DL分别是0.12、0.26、-0.43，而利用新工艺二所染得的此三色的DL分别是0.52、0.42、-0.54。
（2）从颜色的色光来讲，新工艺一对颜色的色差值都小于新工艺二的色差值，并且都在色差许可范围之内，均可通过要求。例如红色，新工艺一测得的Da、Db、DE分别是0.01、0.09、0.14，而利用新工艺二所得分别是0.07、-0.15、0.23。可见，新工艺一对色光的影响很小，不影响产品的质量。
以上的原因可能是：新工艺二的除氧过程中LTQ的活性没有得到充分的发挥，除氧不够充分，残留了少量的双氧水。而残留的双氧水对活性染料染色影响较大，会破坏部分染料的结构，导致得色率的降低、色光发生变化，从而影响了颜色的深浅度和色光。
3 结 论
实践证明：新工艺一的使用效果优于新工艺二和传统工艺。原因如下：
（1）与新工艺二相比，新工艺一对颜色的深浅度及色光的影响较小，保证了后道染色的色光和染色重现性，符合生产工艺及对色的要求。
（2）新工艺一在工艺流程上，可以节省一缸水，同时也节约了电及蒸汽。既节能降耗，也提高了产能，总体上讲，降低了生产成本，增加了企业的利润，可推荐其应用于生产。
参考文献：
［1］范雪荣、王强等.针织物染整技术［M］.北京：中国纺织出版社，2006
［2］王菊生，孙铠主编.染整工艺原理（第二册）［M］.北京中国纺织出版社：128
［3］徐刚.过氧化氢酶在染纱生产中的应用［J］.《纺织科技进展》：2005.02