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文档简介

1、1前言棉针织物服装企业为适应外销特白产品(如毛巾,浴巾等)的需要,适应国内外市场对产品白度的要求,提高产品白度及色泽鲜艳度,成为一个突出问题。传统的氧漂很难做到很高的白度,经亚漂织物虽然白度较理想,纤维损伤较小,然而漂白过程中产生有毒气体clo2,且对设备要求较高,亚氯酸钠价格较高,因此它的应用受到限制。氯漂工艺设备简单,但生成氯气较难控制,且存在脱氯问题,白度稳定性较差。为了克服上述问题寻找一种提高棉针织物白度的合适工艺具有很大的现实意义。1.1针织物定义及其特点纤维经纺纱、编织后所得的成品叫针织坯布,它是染整加工的主要对象。针织物不需要上浆,顾前处理不需要退浆。为了能在染色、印花加工时获得

2、均匀鲜艳的色泽,加工的坯布必须具有良好的吸水性和白度,所以在印染加工前必须进行前处理。针织物都是由线圈组成的,因此结构疏松,外力作用下容易变形,在练漂加工时必须注意使织物保持松弛状态,同时必须尽量缩短加工过程。此外,针织物在加工时会因纱线受损而造成脱散,同时会因卷边而使练漂加工不匀,因此在加工时应注意防止脱散和产生卷边。1.2棉针织物的染整生产过程棉针织物染整生产过程包括练漂、染色、印花、整理等工序。它对改善针织物外观,改善使用性能,提高产品质量,增加花色品种等有重要作用。1.2.1.练漂 棉针织物练漂的主要工序有:煮练、漂白、碱缩、上蜡等。其中煮练、漂白等加工原理、用剂与棉布相同,不再重述。

3、但棉针织物是由线圈联结而成,纱线之间的空隙较大,易于变形,不能经受较大的张力,故加工时必须采用松式加工设备。下面简单介绍碱缩和上蜡等工序。1.2.2 碱缩 棉针织物碱缩即棉针织物以松弛状态用浓碱处理的过程。棉纤维在浓烧碱液中膨化,织物收缩,织物密度和弹性增大,对组织疏松的汗布等织物加工,碱缩包括三个步骤,即浸轧碱液,堆置收缩和洗涤去碱。1.2.3上蜡 经练漂的棉针织物,棉纤维的油蜡物质去除后,纤维间的磨擦力增大。在缝纫时,因纤维不易滑移,针头易把纤维扎断而使织物产生针洞,影响穿着牢度。为解决这一问题,除严格控制工艺条件外,同时进行柔软处理,即上蜡,将脱水后的织物浸轧石蜡乳液,再经脱液烘干即可。

4、1.2.4染色 棉针织物的染色、印花与棉布基本相同。染色时应采用绳状染色机等松式加工设备。印花采用手工印花或平版布动印花。1.2.5.整理 棉针织物整理主要有防缩整理和起绒整理。棉针织物在染整加工中,易受到拉伸,积累形变,一经水洗,织物的积累形变就要回缩,引起尺寸改变。防缩整理是织物在湿热松弛状态强迫回缩,使织物尺寸稳定。对棉针织绒布需经起绒整理。起绒整理是将针织坯布浮线中的纤维拉出形也绒毛,使织物质地柔软。手感丰薄,保暖性增强。棉针织物品品种不同,染整工艺过程也各不相同。1.3本课题研究的目的和内容传统的氧漂很难做到很高的白度,经亚漂织物虽然白度较理想,纤维损伤较小,然而漂白过程中产生有毒气

5、体clo2,且对设备要求较高,亚氯酸钠价格较高,因此它的应用受到限制。氯漂工艺设备简单,但生成氯气较难控制,且存在脱氯问题,白度稳定性较差。为了克服上述问题寻找一种提高棉针织物白度的合适工艺具有很大的现实意义。另外,印染行业污染严重,废水中含有的大量有害物质对环境及人体造成了极大的危害。节约资源,减少污染是当前关注的重要问题,本课题采用短流程对纤维进行处理,可以大大地节省时间,减少废水排放量,达到尽量清洁生产的目的。棉针织物的特白工艺就是在传统的氧漂基础上实现亚漂的白度,而在强力,尺寸,白度的稳定性上也能同时达到工艺要求。因此除了采用增白工艺来达到白度的要求外,对助剂的选择,工艺参数的控制,前

6、处理的方式以及工艺流程都是重要的考虑因素。1.4国内外研究状况棉针织物的漂白工艺主要采用氧漂,对于白度要求较高的也只有采用亚漂。但传统工艺流程长,加工时间长,效率低,且白度并未达到很理想效果。即使氯氧双漂白度也只达到110左右。对织物采用荧光增白剂处理能显著提高织物白度,通过荧光增白剂处理后的织物白度能达1301959年,原天津市染料厂首先工业化生产出我国第一只荧光增向剂产品,其商品名称是荧光增白剂 vbl (ci85),该品种属双三嗪氨基二苯乙烯类型。改革开放以来,我国的荧光增白剂工业有了大发展,先后开发40余个品种的荧光增白剂,它们分属不同的化学结构类型,适用于不同纤维及其混纺织物和不同增

7、白工艺。目前生产的荧光增白剂品种有30余个,分属的化学结构类型:双三嗪氨基二苯乙烯类型;二苯乙烯联苯类型;双苯并恶唑类型;二苯乙烯基苯类型;吡唑啉类型;香豆素类型。随着我国纺织印染工业的持续发展,进一步做好荧光增白剂产品质量标准化工作是提升荧光增白剂产品质量水平 、促进该行业持续健康发展的重要环节也是为纺织印染行业提供品种更多、质量更优的荧光增白剂商品的重要保证左右。1.5本课题的理论原理1.5.1煮练棉织物煮练的目的主要是去除棉纤维上的纤维伴生物,提高织物的吸湿性,净化纤维(对于机织物,煮练还兼有去除残留浆料和油污的作用,以利后续加工)。棉针织物的毛效测试方法不同于机织物,由于存在卷边问题,

8、故用重铬酸钾法不合适。通常采用滴水法,将试样放在玻璃皿上,在不同部位(一般取5个点)进行滴水试验,观察其水珠完全润湿的时间 (取平均值),其时间越短该试样的润湿性越好。但当时间小于1s时,误差较大。且难于精确比较。煮练过程要去除的伴生物主要是果胶物质、棉籽壳、油脂、蜡质及含氮物质以及灰分。这些伴生物的主要成分是果胶酸的钙盐、镁盐、甲脂的衍生物,高级一元醇游离脂肪酸,蛋白质,硝酸盐,亚硝酸盐,木质素,半纤维素等。在氢氧化钠的作用下这些杂质大部分可以转化成水溶性的物质或被皂化,皂化产物由可以乳化高级醇,最终使杂质脱落。煮练液中加入的高效精炼剂,具有优异的渗透、乳化,分散和螯合功能,是前处理不可缺少

9、的助剂。去除棉纤维的杂质后织物吸湿性提高、重量下降,根据毛细效应和失重率可以测定棉织物的煮练效果。1.5.2漂白用双氧水漂白的织物白度较好,色光纯正,贮存时不易泛黄,多用于高档棉织物的漂白,也广泛应用于棉型织物的漂白。当漂液内过氧化氢浓度达到5gl时,已能达到漂白要求,浓度再增加,白度并不随之提高,反而导致棉纤维脆损。稀薄织物还可以适当降低漂液中过氧化氢浓度。过氧化氢一方面能破坏色素具有漂白作用,另一方面也可能使纤维素氧化受损,因此在漂白时必须合理选择工艺,达到最佳漂白效果的同时是纤维受损最小。过氧化氢分解产物有ho2-、h2o以及ho自由基和oh-,其中漂白的有效成分是oh2-。可能ho2-

10、通过与色素分子中的双键发生加成反应而产生消色作用,也可能是引发过氧化氢生成自由基进行氧化漂白,但ho2-、h2o和o2,特别是h2o也会引起纤维的损伤。因此在漂白过程中要严格控制工艺,且必须加稳定剂。过氧化氢的分解速率随温度升高而增加,因此可用升高温度的办法来缩短漂白时间,一般在90-100摄氏时,过氧化氢分解率可达90,白度也最好。采用冷漂法则应增加过氧化氢浓度,并延长漂白时间。过氧化氢在酸性浴中比较、稳定,工业用过氧化氢浓溶液含量约30-35,其中常加入少量硫酸以保持稳定。在碱性浴中过氧化氢分解率随溶液ph值增大而增加,ph值在3-13之间都有漂白作用,但ph 1011时织物白度可达最佳水

11、平。水中铁盐、铜盐及铁屑、铜屑以及灰尘等,对过氧化氢都有催化分解作用,使过氧化氢分解为水与氧气,从而失去漂白作用。氧气渗透到织物内部,在漂白时的高温碱性条件下将使纤维素纤维严重降解,将在织物上产生破洞。为防止上述疵病,可在漂液中加入适量稳定剂,以降低过氧化氢的分解速率。碱氧一浴法是将氢氧化钠和过氧化氢同浴处理棉针织物,使精练和漂白同时完成的一种练漂工艺。该工艺可以大大缩短棉针织物的前处理加工过程,减少加工时间和设备,节约能源,降低劳动强度,目前已在针织行业广泛应用。碱氧一浴法的氢氧化钠浓度高,过氧化氢在强碱液中会产生剧烈分解,这样不仅消耗大量过氧化氢,而且会造成棉纤维损伤。本工艺的关键之处有两

12、点:一是需选择能在强碱条件下使过氧化氢稳定的氧漂稳定剂,普通的氧漂稳定剂效果不太理想;二是由于是在氧漂ph值条件(碱性要明显小于常规碱精练)下进行一浴处理,以减少过氧化氢的分解,保证纤维不受损伤,则需选择高效精练助剂以提高精练效果,这些助剂多为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的复配物,具有渗透性能好、去污力强、耐硬水、耐高温、耐强碱、低泡等特性。因此碱氧一浴法对于助剂的选择很重要。目前国产稳定剂有kdr-3、ar-702等。1.5.3增白荧光增白剂吸附在织物后,能吸收波长为350nm左右能量较高的近紫外光线,使染料分子进入激发态,激化分子然后返回到能量较低的基态,并将多余的能量 以光的形式辐

13、射出来。由于在这一过程中的能量损失, 辅射出来的光较吸收的波长长 ,约 450nm 的蓝光,泛黄织物的黄色可以被荧光增白剂反射出来的蓝光,而黄光与蓝光互为补色。由于反射光的强度超过投射于被增白织物上可见光原来的强度 ,所以产生了略带色光的增白效果 。荧光增白剂的增白是光学上的补色作用,所以荧光增白剂又称为光学增白剂。荧光增白剂vbl的增白浴应保持中性或微碱性,遇酸即泛黄,七ph值以保持89为宜。1.6实验设想 本课题鉴于上述理论知识,设想通过大量实验,采用单因素,正交试验等方法来研究确定最佳的传统工艺与新工艺,增白并不能代替传统的化学漂白,而且前处理的效果越好,增白效果越好。因此,对于前处理的

14、研究是最终研究增白工艺的基础,而且处于重要地位。设想实验工作分为两部分,一步是先研究探讨最佳的前处理工艺,然后在前处理的基础上进一步研究增白。在实验过程中,首先确定影响工艺的条件,然后对每个因素给出研究方法,同时明确衡量效果的各项指标。在实验中,传统前处理工艺采用单因素法,而碱氧一浴新工艺的研究则采用正交试验。在正交实验后又做了一系列的验证实验。实验要以正确的理论为指导,采用恰当的研究方法,应具有一定的重现性,首先通过实验能确定出传统工艺与新工艺,并能进行比较。同时通过增白研究,最终白度能达到120左右。实验中严格分析实验现象与存在问题,并用理论进行分析。2实验2.1主要实验材料、化学品、仪器

15、2.1.1 实验材料棉针织物2.1.2 实验药品实验用药品如表2.1所示。表2.1 实验药品药品规格生产厂家过氧化氢(w/w)30%天津市巴斯夫化工有限公司无水碳酸钠分析纯远东化工试剂厂烧碱分析纯齐鲁石化公司研究院试剂厂稳定剂工业级 荧光增白剂vbl工业级龙口2.1.3 实验仪器实验仪器见表2.2表2.2 实验仪器仪器名称生产厂家马头牌架盘药天平bp-11型上海市以用激光仪器厂fc-204电子天平 湘仪天平仪器设备有限公司hh电热组恒温水浴锅北京市永光明医疗仪器厂lly-06b型电子单纤维强力仪莱州市电子仪器有限公司lfy-42落锤式织物撕破强力机山东省纺织科学研究院 sc-80c全自动色差仪

16、sc-80c全自动色差仪2.2实验内容2.2.1煮练最佳工艺研究实验中为研究煮练的最佳工艺条件,以氢氧化钠,时间和温度为变量分别进行研究,以确定棉针织物煮练的最佳处理工艺。同时在2.2.1.1实验处方及工艺条件煮练时间分别为1.5h与2h的处方见表2.3(1),2.3(2):表2.3(1) 煮练1.5h的实验处方试验编号(1)(2)(3)naoh(g/l)345 助剂 1g/l浴比1:30温度9095/近沸时间(h) 1.5表2.3(2) 煮练2h的实验处方试验编号(11)(22)(33)naoh(g/l)345 助剂 1g/l浴比1:30温度9095/近沸时间(h)22.2.1.2煮练效果测

17、试方法滴水法将试样放在玻璃皿上,在不同部位(一般取5个点)进行滴水试验,观察其水珠完全润湿的时间 (取平均值),其时间越短该试样的润湿性越好。毛细高度:fz/t 01071-1999 纺织品毛细效应试验方法。织物一端浸在蒸馏水或0.5%重铬酸钾溶液中,液体会借助表面张力沿其毛细管上升,毛细效应用液体上升高度表示。分别测定1min、5min、10min、30min毛效上升的高度(cm)。2.2.2漂白最佳工艺研究实验中,对于不同的煮练条件下所得到的布样分别用不同浓度的过氧化氢进行漂白,研究漂白与煮练效果和过氧化氢浓度的关系。2.2.2.1实验处方及工艺条件:表2.4 漂白实验处方h2o2的用量(

18、g/l)345助剂的用量(g/l)1浴比1:30温度()902时间(h)12.2.2.2漂白效果测试方法用sc-80c全自动色差计测量3个部位的白度值(取平均值)。用撕破强力仪测试其撕破强力。2.2.3碱氧一浴法短流程前处理工艺研究实验中采用正交实验,做了4因素3水平的正交实验。分别研究了烧碱用量对织物白度和强力的影响趋势。2.2.3.1实验工艺处方及正交实验表表2.5 正交试验因素水平表因素及水平烧碱用量h2o2用量助剂时间浴比133111:302441.51.535522正交表选择的是l9正交表,在正交实验的过程中,又分别以时间为变量,在8085与8590下分别进行正交实验,以确定温度对一

19、浴法效果的影响。为求得正交实验的准确性,两个温度条件下分别进行了了两次实验实验中又分别以时间为变量,在8085与8590下分别进行正交实验,以确定温度对一浴法效果的影响。表2.6 正交试验表因素与编号12341111121222313334212352231623127313283213933212.2.3.2一浴法效果测定用sc-80c全自动色差计测量3个部位的白度值(取平均值)。用撕破强力仪测试其撕破强力。2.2.3.3探讨一浴法中烧碱和过氧化氢对白度和强力的影响趋势2.2.3.3.1实验处方:烧碱(g/l):1、2、3、4、5,过氧化氢(g/l):1、2、3、4、5,稳定剂:1g/l,时

20、间:1.5h2.2.4增白最佳工艺研究当前处理工艺确定以后,要想得到满意白度,必须选择合适的增白工艺。在增白工艺的研究中,进行单因素实验。分别以温度,ph,增白剂用量,浴比为变量进行实验。2.2.4.1实验处方及工艺条件表2.7 增白实验处方实验编号12345增白剂(owf.%)0.10.20.30.40.5时间:30min,浴比:1:30,ph:中性、89 ,浴比:1:10、1:20、1:302.2.4.2增白效果测定用sc-80c全自动色差计测量3个部位的白度值(取平均值)。3结果与讨论3.1煮练工艺的选择为了除去纤维上的天然以及认为杂质,对织物进行煮练处理,结果如图3.1所示:表3.1

21、两个温度下的煮练效果编号12311223390952.61.81.42.01.50.8近沸1.340.720.250.370.260.23图3.1(9095)煮练效果柱状图图3.2(近沸)煮练效果柱状图从两图中可以看出,随着烧碱浓度的增加,以及处理时间的增长,煮练效果变好,而实验中的操作也很关键,要注意搅拌,否则会使处理结果不匀结论性不强。不同的温度下处理效果不同,近沸条件下处理效果明显比9095的好。因此选择煮练的温度与棉机织物相同,也为近沸条件。当水滴消失时间在0.2s左右时,处理效果才符合要求。因此当煮练条件为烧碱5g/l,时间1.5h和烧碱为5g/l,时间2h以及烧碱4g/l,时间2h

22、均能满足煮练效果要求。要进一步选择煮练的最佳条件,要结合漂白后的效果综合考虑实验中观察布面,白度比未处理布样明显变白。处理后,布面上的棉子壳明显松动,但经过高温水洗后也未能全部洗掉,处理残液呈淡黄色。经过后续的漂白后,棉籽壳全部去除,充分说明漂白过程前有除杂效果。3.2漂白工艺的选择为了寻求结果的准确性,先将漂白实验进行了两次。而漂白前的煮练处理也分别采用了3.1中的工艺变量,从而研究煮练条件对漂白效果的影响。3.2.1白度指标的测量第一次实验1.5h与2h煮练的布样经漂白后白度结果记录分别如表3.2.1和3.2.2所示:表3.2.1 煮练1.5h的布样漂白后白度编号1-11-21-32-12

23、-22-33-13-23-3白度74.6275.7178.2875.5876.5977.3175.7178.1878.94表3.2.2 煮练2h的布样漂白后白度编号11-111-211-322-122-222-333-133-233-3白度77.3877.6279.1277.8979.1379.3275.6878.7079.76第二次实验1.5h与2h煮练的布样经漂白后白度结果记录如表3.3.1和3.3.2表3.3.1 第二次实验煮练1.5h的布样漂白后白度编号1-11-21-32-12-22-33-13-23-3白度76.0176.7377.8276.5276.5977.176.3476.9

24、977.28表3.3.2 第二次实验煮练2h的布样漂白后白度编号11-111-211-322-122-222-333-133-233-3白度77.0677.7077.4875.8176.0676.0788.1181.2582.39两次漂白实验的平均值如表3.4所示:表3.4 不同煮练工艺处理布样经漂白后两次实验白度平均值煮练编号1-11-21-32-12-22-33-13-23-31.5h首次74.6275.7178.2875.5876.5977.3175.7178.1878.94重复76.3276.7377.8276.5276.5977.176.4376.9977.28平均75.4776.2

25、278.0576.0576.5977.2176.0777.5978.1111-111-211-322-122-222-333-133-233-32h首次77.3877.6279.1277.8979.1379.3275.6878.7079.76重复77.0677.7077.4875.8176.0676.0780.1181.2582.39平均77.2277.6678.3076.8577.6077.7077.9079.9881.08由结果绘制出的不同煮练条件下漂白效果的柱状图如图3.3(1.5h)和3.4(2h)所示:图3.3煮练1.5h的布样漂白后白度柱状图图3.4煮练1.5h的布样漂白后白度柱状

26、图由图可以看出,煮练2h的织物进行漂白后效果明显比煮练1.5h的布样进行漂白的效果好。相同的煮练条件(时间和烧碱用量)下,白度随着过氧化氢用量的增大而增大,由图可以看出,当过氧化氢浓度为4g/l和5g/l时白度较理想。因此要想得到理想的前处理效果,要同时考虑多个因素,煮练时间,煮练时烧碱用量,漂白时过氧化氢浓度等都是要综合考虑的因素影响因素。通过煮练效果选出的2号与22号,33号布样,将表白后的白度进行比较可得,33号的白度明显优于2号与22号,且当过氧化氢浓度为4g/l与5g/l时白度明显优于3g/l。通过白度选择出3-3,33-2,33-3,即初步选择出的工艺条件为煮练烧碱浓度4g/l,时

27、间1.5h,过氧化氢5g/l,以及煮练烧碱5g.l,时间2h,过氧化氢45g/l。3.2.2强力指标的测量 进一步进行强力测试,从而最终确定工艺。(由于条件有限,现只进行了撕破强力测试。进行断裂强力测试时,由于布样弹性太大,导致布样应力集中现象明显,仅在夹持的部位发生断裂,结论很不准确,故不采用断裂强力)测量原坯布强力为:8.8强力数据记录如表3.5所示:表3.5 织物强力第一次试验第二次试验两次实验的平均值3-333-233-33-333-233-33-333-233-38.18.28.98.88.27.88.48.38.28.28.88.28.68.38.08.98.07.98.08.08

28、.48.48.38.38.48.28.1综合考虑煮练效果,强力,白度三项指标可得,三个样强力相差不大,但白度却有明显的差异,且实验的目的是首先达到白度要求,即白度是首先要考虑的指标,也是更为重要的指标,故可选择出传统处理工艺为:煮练2h,烧碱用量5g/l 过氧化氢用量5g/l。其中强力损失为:6.8%。3.3碱氧一浴法短流程工艺的选择现进行新工艺的探讨,即碱氧一浴法前处理工艺的探讨,通过正交实验选择出最佳的工艺条件。正交表选择的是l9正交表。在正交实验的过程中,又以温度为单一变量,研究一浴法的最适温度。在8085即8590下分别按正交实验安排进行两组平行实验。同时为求得正交实验的准确性,两个温

29、度条件下分别进行了了两次实验,结果及数据记录如下:3.3.1白度指标的测量在8085与8590条件下两次实验所得的白度值及其平均值如表3.6所示:表3.6 白度编号123456789第一次808572.9275.9978.1378.4372.3377.8877.3378.5676.03第二次808572.4574.6174.4676.0775.9576.4276.7676.9176.82两次平均值72.6975.3076.3077.2574.1477.1577.1077.7476.43第一次859073.9876.9978.1478.5977.0378.5878.9679.7578.98第二次

30、859075.5976.2279.4580.6179.8080.2979.7880.2778.67两次平均值74.7976.6178.8079.6078.4279.4479.3780.0178.83由白度结果分析:第一次8085白度大小:843679215 第二次8085白度大小:8976452318085下取两次的平均值比较:白度大小:846793251 第一次8590白度大小::897463521 第二次8590白度大小:4685739218590下取两次平均值:白度大小:8467935213.3.2强力指标的测量对于布样进行强力测试(由于条件有限,现只进行了撕破强力测试。进行断裂强力测试

31、时,由于布样弹性太大,导致布样应力集中现象明显,仅在夹持的部位发生断裂,结论很不准确,故不采用断裂强力)在8085与8590下第一次漂白实验,强力测试结果分别如表3.7(1)和表3.7(2)所示:表3.7(1) 强力(8085)编号123456789强力12.210.19.49.812.410.211.29.311.212.210.69.49.812.210.311.19.211.212.810.39.010.212.110.011.09.010.8平均值12.410.39.39.912.210.211.29.211.1强力大小顺序:159264738表3.7(2) 强力(8590)编号123

32、456789强力11.210.39.49.610.610.29.08.010.011.210.49.69.411.010.09.68.610.210.810.09.29.611.09.99.68.610.2平均值11.110.29.39.510.910.09.48.410.1强力大小顺序:152964738第二次实验,在8085与8590下漂白后,强力测试结果分别如表3.8.1和3.8.2所示:表3.8(1) 第二次实验所测强力(8085)编号123456789强力6.86.85.95.46.36.35.35.75.66.46.06.05.86.46.05.46.06.26.75.76.45.

33、66.56.65.25.85.9平均值6.66.26.15.76.46.35.35.85.9强力大小顺序:156239847表3.8(2)第二次实验所测强力(8590)编号1123456789强力9.07.16.15.88.47.15.24.46.49.06.76.16.17.47.05.05.06.58.97.46.36.46.07.44.64.36.4平均值9.07.16.26.17.37.24.94.66.4强力大小顺序:156293478测量原坯布强力为9.6取相同条件下两次强力实验的平均值如表3.9所示:表3.9 两次实验强力平均值编号12345678980859.58.37.77.

34、89.38.257.457.58.55损失%1.013.519.818.83.114.122.421.910.9859010.18.657.757.89.18.67.26.58.25损失%-5.29.919.318.85.210.425.032.314.18085时:1592943788085时:152694378由于8590下白度明显比8085下的好,但强力相差却不大,故选择8590的温度条件。且由白度结果可知,8号实验条件下的白度值最好,但强力却是最差的,故8号的工艺条件不是最佳。而白度次之的4号与6号相比,二者白度相差不大,但强力6号明显优于4号,故选择6号的工艺条件为最佳,即碱氧一浴法

35、的最佳工艺条件为烧碱4g/l,过氧化氢5g/l,温度为8590,助剂1g/l。3.3.3根据证交实验判断各因素对白度与强力影响程度表3.10 正交实验表因素1234白度强力1111174.7910.12122276.618.653133378.807.754212379.607.85223178.429.16231279.448.67313279.377.28321380.016.59332178.838.25k1白度76.7377.9278.0877.35强力8.838.378.409.15k2白度79.1578.3578.3578.47强力8.58.088.238.15k3白度79.407

36、9.0278.8679.47强力7.328.208.027.35k1白度25.5825.9726.0325.78强力2.942.792.803.05k2白度26.5826.1226.1226.16强力2.832.692.742.72k3白度26.4726.3426.2326.49强力2.442.732.672.45r白度1.000.370.200.71强力0.50.100.130.6各因素对于白度的影响显著程度为:烧碱时间过氧化氢稳定剂各因素对于强力的影响显著程度为:时间烧碱稳定剂过氧化氢将白度与强力进行综合考虑,分析选择出最佳工艺:烧碱4g/l,过氧化氢5g/l,稳定剂1g/l,时间1.5h

37、。3.3.4探讨烧碱和过氧化氢对白度与强力影响趋势并与正交实验结论作对比为了验证正交实验的结论,同时探讨短流程工艺中烧碱和过氧化氢对白度与强力影响趋势,现分别以烧碱和过氧化氢为变量进行短流程前处理,然后测量白度与强力指标,并画出影响趋势曲线图。为了实验的准确性,进行了两次重复实验,并取其平均值。3.3.4.1烧碱与过氧化氢对白度的影响趋势白度趋势数据记录如表3.11所示:表3.11.1 过氧化氢为1g/l时白度值编号白度平均值1首次64.8163.7164.1165.6463.6364.8464.8366.1464.11重复62.0163.8662.7563.9063.1664.6163.50

38、64.292首次69.1669.5869.8869.7171.0167.7569.7569.7668.64重复67.4868.5768.0267.0767.2868.5767.6866.893首次70.0770.2371.5571.0770.7971.2771.1471.2969.96重复69.2169.9868.4668.8669.2368.8467.7069.614首次70.4171.6871.0370.8071.4871.0769.8771.3770.68重复70.5271.0970.1468.6571.0971.0770.3370.345首次71.6870.7271.6471.2471

39、.3673.1572.3473.1470.84重复70.8071.5570.8569.7069.3171.5670.4471.96表3.11.2 过氧化氢为2g/l时白度值编号白度平均值1首次66.2165.0864.4663.9763.7364.7162.9365.5164.38重复62.0963.6764.9763.4764.4264.0464.8065.942首次70.5570.1469.7570.9071.3768.1870.9268.3669.47重复68.7367.2668.7669.8569.5070.2367.6369.503首次73.7773.0073.7074.3772.4

40、674.0674.1773.2373.29重复73.2972.5873.3272.9374.4272.5872.1972.564首次75.7273.0375.4575.5175.1573.6974.6676.1573.95重复72.5574.0872.9371.4474.0573.3072.7672.765首次76.9975.1375.6175.6976.7476.3575.4877.9074.77重复73.7473.0772.3374.5372.1471.9575.0673.60表3.11.3 过氧化氢为3g/l时白度值编号白度平均值166.6566.9667.1465.5166.6365.

41、6765.1769.1365.4263.3064.4963.3363.3065.2264.8465.9763.40273.3973.4974.4873.7074.0573.7673.2373.9372.7471.0171.7471.3771.7472.0872.0872.4871.35374.2173.1673.7072.8074.0373.3473.7173.7173.4972.5673.6973.6972.9572.5674.4174.4272.95474.2174.5874.9474.2775.9874.7674.4173.3074.1874.2472.7873.1373.4973.89

42、75.0073.5274.23575.7876.1874.7774.4375.8276.8775.5076.8674.8073.4373.6174.3373.8074.3473.9572.3174.69表3.11.4 过氧化氢为4g/l时白度值编号白度平均值169.4468.8869.0969.5768.8968.5268.5569.5568.7267.8368.1868.5769.3368.1966.7070.0568.19272.84731873.7073.7274.7874.4474.0875.5273.7573.5673.5772.4872.4375.7772.4874.2973.21

43、373.4174.8474.3174.3274.3174.6975.0575.4173.8372.5674.0172.9271.8172.9374.7672.1673.83476.1175.2274.7075.4173.4573.7376.6277.0075.8276.4674.9875.3577.2076.0776.8177.2076.82575.137536974.9374.9774.9874.2176.0276.4274.7373.9375.0973.6272.8874.0173.9975.4274.73表3.11.5 过氧化氢为5g/l时白度值编号白度平均值171.9770.4369.

44、7971.3372.1470.9670.8671.9271.1871.6870.9272.8170.1870.9169.7971.3071.85272.5673.6174.0674.3874.6075.6173.1073.5573.7573.5473.1673.5273.9073.1473.9073.1474.29375.1175.9574.6775.9974.6275.60731474.6074.0072.3073.4973.3372.4173.3773.3774.2571.89474.9376.2975.2874.5175.2677.0376.8575.0174.5273.9273.267

45、3.0873.2574.1773.8273.3972.23576.0275.8475.7975.4575.4875.9175.3776.3975.1574.0775.7773.9374.4774.2675.9372.9874.64根据表3.11分别画出烧碱和过氧化氢对白度的影响趋势如图3.5和图3.6所示:图3.5烧碱对白度的影响曲线由图3.5的意义分析可知,两条曲线之间的竖直距离的含义是指在确定的烧碱浓度时,随着过氧化氢浓度的改变,相应的白度增加值。而同一条曲线上的两点间的竖直距离的含义是指,在确定的过氧化氢浓度时,随着烧碱浓度的增加,相应的白度增加值。由图3.5可知,多条曲线进行比较可得,

46、当烧碱浓度相同时,随着过氧化氢的增加,白度有不同程度的增加。由单条曲线的变化趋势可以看出,当烧碱浓度较低时,烧碱对白度的影响强烈,曲线上升明显,烧碱浓度增加到一定数值时,白度变化趋势明显减少,并逐渐趋于平衡,即继续增加烧碱浓度白度不在继续增加,反而可能引起强力的损失。由上图可以看出,对于白度,较适宜的烧碱浓度为4g/l左右。图3.6过氧化氢对白度的影响曲线图由图3.6的意义可知两条不同曲线间的竖直距离,表示在相同的过氧化氢浓度时,白度随着过氧化氢用量的增加量,同一条曲线上,两点间的竖直距离,表示白度随着过氧化氢用量的增加的趋势。由图3.6可知,当过氧化氢用量相同时,白度随着烧碱用量的增加,有不

47、同程度的增加。当过氧化氢用量较低时,烧碱对白度的影响剧烈。烧碱浓度增加到一定数值时,白度变化趋势明显减少,直至达到平衡。由图上四条曲线的趋势分析出,对于白度,较适宜的烧碱浓度为4g/l左右。在确定的烧碱浓度时,随着过氧化氢的增加,白度有不同程度的增加,但当烧碱浓度增大到一定数值时,过氧化氢的影响趋势明显变小,最终趋于平衡。经分析,较适宜的过氧化氢用量为45g/l。分析两个图可得出如下结论,当烧碱与过氧化氢用量都较低时,增加烧碱用量对提高白度更有效,但当二者用量达到一定数值时,两者对白度的影响均较小,反而会使纤维强力受到较大损伤。因此应严格控制两者的用量。分析原因可能是,过氧化氢的漂白是利用了它的分解反应产生出漂白的有效成分。而影响分解速率的因素有很多,过氧化氢用量,溶液ph值,温度等因素均会影响分解速率。不同的条件下,对于分解反应起主导地位的因素不同,当过氧化氢用量较低时,分解速率很低,提高溶液的ph值比增加过氧化氢浓度更能有效促进过氧化氢的有效分解。3.3.4.2烧碱和过氧化氢对织物强力的影响趋势:烧碱与过氧化氢对织物强力影响的数据记录如表3.12所示;表3.12.1 当过氧化氢为1g/l时织物强力值编号两次实验的强力数据记录平均值1

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