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竹/棉混紡織物冷軋堆染整工藝優(yōu)化研究

來源:印染在線 發(fā)布時間:2015年03月07日


式中:y表示實驗結果數(shù)值
b表示回歸系數(shù)
x表示變量
根據表2的實驗結果,按照B[2] 的計算公式進行數(shù)據處理,所求的回歸系數(shù)及顯著性檢驗結果見表3。
表3 回歸系數(shù)和F檢驗

系數(shù)

反射率(%)

毛效(cm/30min)

斷裂強度(N)

K/S值

b0

74.22762

8.53555

283.7675

20.2962

b1

1.01096

0.40977

-15.5073

0.50531

b2

0.11804

-0.13331

-8.2283

-0.74386

b3

-0.49888

-0.13065

-11.3913

-0.65603

b12

-0.29625

1.25000

-14.725

-0.227

b13

-1.37501

-0.42500

6.09999

-0.20599

b23

-0.19625

1.19209

15.55

0.17600

b11

0.28920

0.58006

14.2235

2.78460

b22

-5.73666

0.78340

6.99161

-0.17054

b33

0.32456

1.15472

19.9436

-1.69100

F1

3.47

1.28

5.45

6.47

F2

6.86

11.14

8.01

28.65

可信度(%)

97.5

99

97.5

99


表3方差的檢驗結果表明,各參數(shù)的回歸方程的可信度都在97.5%以上。表2的預測值是根據表3中的回歸系數(shù)值所確定的回歸方程求出的,與所對應的實驗值相比,兩者的值都比較接近。這說明二次回歸方程與實際情況擬合得很好,可以用來預測白度、毛效、斷裂強度的值及K/S值,并進一步用來優(yōu)化工藝。



4.結果與討論
4.1 冷軋堆前處理工藝條件的優(yōu)化
前處理半制品的白度、毛細管效應、斷裂強度是衡量半制品質量的重要參數(shù)。坯布經過前處理以后,織物的反射率一般要大于70%,毛細管效應在8cm/30min以上,以利于染色加工;斷裂強度損傷小于20%,確??椢锏膬仍谫|量達到一等品的要求。圖1是反射率二維等值圖,圖2是毛效二維等值圖,圖3是斷裂強度二維等值圖。
4.1.1 雙氧水濃度的影響
在短流程前處理工藝中,漂白劑一般都用雙氧水。由于雙氧水去雜能力強,最終分解產物為水和氧氣,不腐蝕設備,這些都使雙氧水成為冷軋堆短流程前處理首選漂白劑。
比較圖1~圖3中雙氧水的濃度為14g/L的(b)圖與雙氧水的濃度為10g/L的(a)圖時,發(fā)現(xiàn)雙氧水濃度較大時,織物反射率的值有所增大,毛細管效應能增加1cm以上,但斷裂強度值變小。在冷軋堆前處理中,雙氧水在堿性條件下電離成HOO- ,與色素反應,提高織物白度。雙氧水濃度較大時,電離成HOO-的濃度一般也大,織物白度必然也增大。雙氧水在堿性條件下的化學反應很復雜,產生了一部分HOO·等自由基,HOO·等自由基除了與色素反應外,也能使?jié){料降解,有利于漿料去除,故毛細管效應增加較明顯;HOO·等自由基還能使纖維素大分子降解,使織物強度下降。綜合以上因素分析,既要滿足織物白度的要求,又不會使織物斷裂強度損失很多,將雙氧水的濃度范圍確定為10~14g/L。
4.1.2 燒堿濃度的影響
從圖1中可以明顯看出,隨著燒堿濃度的增加,織物的反射率增加。在堿氧一浴前處理工藝中,通常認為HOO-是進行漂白的主要成分[3] 。而燒堿是雙氧水的活化劑,H2O2≒H++ HOO-。燒堿的加入有利于反應向右進行,從而產生更多的過氧化氫陰離子HOO-。所以隨著燒堿濃度的增加,織物的白度也逐漸增加。
圖3的斷裂強度二維等值圖中曲線是橢圓,有一個最小值的區(qū)域。燒堿濃度增加時,斷裂強度值一般都減小,這是因為在堿性條件下雙氧水分解出自由基量增多,產生的氧化纖維素量也多,所以,纖維強力損傷較大。在雙氧水濃度為較低的10g/L時(圖3的a),燒堿濃度較高時,斷裂強度卻是增加的。在堿性條件下,有利于雙氧水電離成HOO-,由于雙氧水濃度低,分解出的自由基量相對少,產生的氧化纖維素量也少,纖維損傷較小。但織物的白度也較低。
圖2中曲線表明,隨著燒堿濃度的增加,毛效也隨之相應增加。燒堿濃度高,有利于棉蠟、果膠物質、漿料等雜質去除,織物的毛效必然得到提高。但是竹/棉混紡織物的耐堿性較差,提高燒堿濃度,會使織物的斷裂強度受損增加。所以應該恰當?shù)倪x擇燒堿濃度,兼顧白度、毛效和斷裂強度三者性能指標值,冷軋堆工作液中燒堿濃度范圍確定為30~40g/L。
4.1.3 穩(wěn)定劑濃度的影響
穩(wěn)定劑DF-71主要有ATMP(有機膦)、葡萄糖酸鈉及水解聚丙烯酰胺等組成,對銅、鐵等重金屬離子具有較強的吸附能力和螯合能力,減少重金屬離子對雙氧水溶液的催化作用。從圖1~圖3看出,穩(wěn)定劑濃度較小時,織物的反射率值較大、毛效較高、斷裂強度值也較大。穩(wěn)定劑濃度增大時,上述三項性能指標值都變小。在某一個較佳穩(wěn)定劑濃度范圍內,雙氧水溫和地電離出HOO-,冷軋堆結束時,85~90%雙氧水已反應了,生產的半制品的綜合性能最好。穩(wěn)定劑濃度增加到一定程度后,對雙氧水產生了過穩(wěn)定作用,反而抑制了雙氧水的分解,參加反應的雙氧水量減少,所以織物的反射率有所下降,毛效也變小。 斷裂強度值變小,其原理有待今后探討。 通過上述分析,將穩(wěn)定劑濃度范圍確定為3~6g/L。

(a) (b)
圖1 反射率等值圖
(a)雙氧水10g/L (b)雙氧水14g/L


(a) (b)
圖2 毛效等值圖
(a)雙氧水10g/L (b)雙氧水14g/L

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