低温环保型棉针织物前处理工艺技术研究

论文摘要

节能、环保、高效是纺织品染整加工可持续发展的目标和方向,而传统棉针织物前处理过程中的高能耗、高污染是染整加工可持续发展过程中亟待解决的问题,开发低温环保型棉针织物前处理工艺技术势在必行。棉针织物的生物酶精练是目前业界公认的低温环保精练工艺的发展方向。但是,与传统碱精练相比,目前生物酶精练主要存在去杂率低,织物润湿性差等问题。此外,生物酶制剂工艺条件要求高,体系相容性差,因此棉针织物低温前处理工艺技术未能得到规模化应用。因此,提高生物酶精练效果,解决体系相容性问题,缩短工艺流程是实现棉针织物低温、环保、高效前处理工艺的关键。本论文以棉针织物的果胶去除率和润湿性为指标,优化了果胶酶、脂肪酶和纤维素酶的精练工艺,确定复合酶精练的工艺条件为:果胶酶2.5g/L,脂肪酶3g/L,纤维素酶5 g/L,pH=9,温度70℃,处理时间60mim。复合酶精练后棉针织物去杂率高,手感柔软,润湿性接近碱精练水平。在复合酶精练基础上,对棉针织物进行H2O2/TAED活化漂白,优化工艺为:TAED浓度5g/L,pH=9,温度70℃,时间60min。复合酶精练和H2O2/TAED活化漂白处理后棉针织物润湿性达到常规前处理水平,CIE白度超过70,强力损失小,手感较常规前处理有明显改善。复合酶精练和H2O2/TAED活化漂白一浴两步法实验表明,生物酶精练与H2O2/TAED活化漂白体系具有良好的相容性,因此同浴法短流程工艺具有可行性。同浴法工艺结果表明:棉针织物白度、强力和润湿性均满足后期加工的要求,达到了棉针织物前处理加工低温、环保、高效的要求。FTIR-ATR、SEM和KES等仪器分析表明,复合酶精练的去杂效果较单一酶有明显提高,果胶酶、脂肪酶和纤维素酶之间具有协同作用。其中FTIR-ATR分析表明棉针织物果胶、蜡质等杂质在1716.7cm-1处的红外吸收峰明显减弱,EDS元素分析也佐证了这一结果;SEM分析表明复合酶精练后纤维上天然杂质去除较为完全,局部保留了有益蜡质,纤维整体结构完整,初生胞壁层在纤维素酶的作用下被局部刻蚀,有利于润湿性的提高。此外,KES风格仪测试表明,与常规碱精练相比,复合酶精练后棉针织物手感更柔软,动摩擦平均系数（MIU）、表面粗糙度（SMD）和弯曲滞后距（2HB）较低,弯曲刚度（B）略高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 课题的背景及意义
• 1.1.1 棉纤维的结构和组成成分
• 1.1.2 棉纤维中的天然杂质及其对织物性能的影响
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 棉针织物常规前处理技术研究现状
• 1.2.2 棉针织物生物酶精练技术研究现状
• 1.2.3 棉针织物低温漂白技术研究现状
• 1.2.4 棉针织物前处理短流程新进展
• 1.3 课题的研究目的和内容
• 第二章 棉针织物生物酶精练工艺技术研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 实验仪器
• 2.1.3 测试方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 果胶酶对棉针织物精练效果的研究
• 2.2.2 脂肪酶对棉针织物精练效果的研究
• 2.2.3 纤维素酶对棉针织物精练效果的研究
• 2.2.4 复合酶对棉针织物精练效果的研究
• 2.2.5 生物酶对棉针织物结构与性能的影响
• 2.3 本章小结
• 第三章 棉针织物低温活化漂白工艺技术研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 实验仪器
• 3.1.3 实验方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 铁、锰离子催化漂白工艺研究
• 3.2.2 棉针织物TAED 活化漂白工艺研究
• 3.2.3 TAED 活化漂白对棉针织物结构与性能的影响
• 3.3 本章小结
• 第四章 棉针织物前处理短流程工艺研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 实验仪器
• 4.1.3 实验方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 两浴两步法
• 4.2.2 一浴两步法
• 4.2.3 同浴法
• 4.3 小结
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢