目前,世界各主要亞麻紡織品生產(chǎn)國(guó)都基本上根據(jù)本國(guó)原料的理化性質(zhì)、加工形式、產(chǎn)品需求而逐步形成較為適合本國(guó)原料的化學(xué)加工方式和亞麻紡紗工藝,同時(shí)也努力探索如何從煮漂這一環(huán)節(jié)上進(jìn)一步提高亞麻纖維的可紡性及用同一種化學(xué)加工方式來適應(yīng)不同產(chǎn)地、不同理化性質(zhì)的亞麻原料,以逐步改善亞麻粗紗煮漂脫膠工藝,提高成紗質(zhì)量等級(jí)。
1 西歐亞麻原料性質(zhì)分析地處西經(jīng)5°至東經(jīng)15°、北緯40°~55°這一區(qū)域是歐洲亞麻生長(zhǎng)自然條件較好的地區(qū),其氣候溫和、溫差小、降水量適中,此地所產(chǎn)的亞麻原料與東歐、亞洲亞麻原料的理化性質(zhì)有較大差異。一般來說,成熟期收獲的亞麻原莖,經(jīng)加工所產(chǎn)的打成麻,其一粗、二精及木質(zhì)素含量平均為8.5%,纖維素含量平均為75%,脂油含量平均為1%,果膠含量為4.2%,單纖維平均長(zhǎng)度10mm~30mm,強(qiáng)力較國(guó)產(chǎn)的稍高。
2 化學(xué)加工機(jī)理亞麻纖維的化學(xué)加工是一個(gè)復(fù)雜的理化過程。通常我們所采用的粗紗漂白就是通過各種化工原料在高溫高壓條件下對(duì)以束纖維形態(tài)存在的亞麻纖維中的非纖維素物質(zhì)進(jìn)行分解,對(duì)色素進(jìn)行去除,從而得到分裂度較高、長(zhǎng)度較長(zhǎng)、較為柔軟而更適合于紡紗的亞麻束纖維。我國(guó)一般采用亞漂氧漂相結(jié)合的亞麻粗紗漂白工藝,工藝流程為: 酸洗→亞氯酸鈉漂白→水洗→堿浸→雙氧水漂白→水洗
亞麻粗紗漂白是去除或分解一部分非纖維素物質(zhì)的過程,因這些物質(zhì)妨礙以后亞麻產(chǎn)品的加工工藝,必須處理。同時(shí),粗紗漂白不僅僅取決于纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性能,同時(shí)還取決于被加工織物的品種和紡紗方法,既要與紡紗生產(chǎn)相適應(yīng),又要保證化學(xué)加工后的纖維有適宜的分裂度和長(zhǎng)度來紡出優(yōu)質(zhì)紗。
3 實(shí)驗(yàn)分析
(1)設(shè)備條件:揚(yáng)程小,電流值最大50A~1400A高溫染色機(jī)。
(2)實(shí)驗(yàn)材料:法國(guó)二粗加工的1.2N粗紗供紡15N細(xì)紗,粗紗捻系數(shù)0.215,紗重360kg/鍋,卷繞密度0.34g/m3,浴比1:7,流量10。
(3)實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)(一)酸洗:H2SO4 1.8g/L JFC0.55g/L
亞漂:NaClO2 4.2g/L JFC0.9g/L NaNO3 2.8g/L
氧漂:NaOH 0.54g/L Na2CO3 4.3g/L Na2SiO3 10g/L Na5P7O10 0.5g/L H2O22.1g/L JFC0.55g/L
總堿度:3.0g/L
反應(yīng)條件:酸洗亞漂30℃、20min升至50℃、30min,氧煮45℃、2min,30min內(nèi)升至97℃、30min。
成紗:5個(gè)色頭,好紗率85%。
實(shí)驗(yàn)(二) 酸洗:H2SO4 1.8g/L HAC 0.45g/L JFC2.5kg
亞漂:NaClO2 4.2g/L JFC 0.9g/L NaNO32.8g/L
氧漂:Na2CO3 6.16g/L NaOH 0.54g/L Na2SiO3 10.18g/L?。?O22g/L JFC0.5g/L
總堿度:3.5g/L
反應(yīng)條件:酸洗亞漂30℃、20min升至50℃、50min,氧漂45℃、2min,加H2O2,30min升至97℃、50min。
成紗:4個(gè)色頭,好紗率89%。
實(shí)驗(yàn)(三)酸洗:H2SO41.64g/L HAC 0.81g/L JFC 1.5g/L
亞漂:NaClO2 4.2g/L JFC0.98g/L NaNO3 2.8g/L
氧漂:Na2SiO3 10.7g/L NaOH 0.54g/L Na2CO34.3g/L Na5P7O10 0.5g/L H2O22.1g/L JFC0.55g/L
總堿度:3.0g/L
反應(yīng)條件:酸洗亞漂25℃、20min升至50℃、20min,在10min內(nèi)升至60℃、10min,氧漂35℃、30min升至95℃、20min后在10min內(nèi)升至100℃、10min。成紗:4個(gè)色頭,好紗率93.8%。
4 試驗(yàn)情況的各項(xiàng)指標(biāo)
?。危幔茫欤?在pH=3~4時(shí)反應(yīng)比較均勻、穩(wěn)定,也較充分,有利于粗紗內(nèi)外層反應(yīng)均勻一致,而加入一些有機(jī)酸后效果更佳。在現(xiàn)有設(shè)備條件下,粗紗卷繞密度小些,有利于反應(yīng)充分,且不損壞紗型(一般在0.33~0.34之間較好)。加入適量的滲透劑有利于充分反應(yīng)及保證粗紗內(nèi)外層一致。
三次試驗(yàn)情況各項(xiàng)指標(biāo) 試驗(yàn)次序 纖維分裂度(Nm) 長(zhǎng)度(mm) 白度(%) 損失率(%)
1 744 86 48.3 11.56
2 816 98 47.9 12.75
3 815 100 48.9 11.37
穩(wěn)定劑Na2SiO3與氧化劑H2O2的用量以5:1為好,這樣可穩(wěn)定H2O2在堿性條件下的反應(yīng),如用純堿Na2CO3多些可使反應(yīng)更充分且纖維柔軟。采用較緩慢均勻的升溫對(duì)內(nèi)外層反應(yīng)趨于一致。用重漂輕煮法有利于提高纖維分裂度且不易損傷纖維,也有利于濕紡紡紗質(zhì)量。
5 結(jié) 語
通過以上的試驗(yàn)可知,西歐亞麻原料的化學(xué)加工與國(guó)產(chǎn)麻加工是有一定差異的。當(dāng)亞麻粗紗化學(xué)煮漂工藝中所使用的氧化劑、穩(wěn)定劑、活化劑與工藝條件發(fā)生變化時(shí),纖維素結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地發(fā)生變化,但其最終目的是要適應(yīng)不同產(chǎn)地原料性質(zhì)的差異,以取得最恰當(dāng)?shù)募徏喰Ч?,最終做到白度純正、色差小、不結(jié)垢、對(duì)纖維損傷小、耐酸堿性和耐高溫性強(qiáng)、損失率低等。
此次試驗(yàn)的酸洗過程中,恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用了部分有機(jī)酸,使其既充分地分解了纖維中的微生物,去除了大部分金屬離子,又不易脆化纖維。合適的pH值能保證亞氯酸鈉在漂白過程中的反應(yīng)速度,較好地膨化分解木質(zhì)素等非纖維素物質(zhì)。在對(duì)西歐亞麻的加工工藝過程中,使用的各種化工料濃度應(yīng)滿足亞麻的初加工形式(溫水法、雨露法)、紡紗機(jī)牽伸形式和雜質(zhì)含量等。
適合的堿度,既滿足了H2O2穩(wěn)定的反應(yīng),又使纖維中的含氮物質(zhì)水解形成氨基酸鈉鹽被從纖維中除去,果膠質(zhì)在堿的作用下可水解進(jìn)入漂液中。
纖維中的各種纖維素伴生物在氧化劑H2O2的作用下被水解,這些伴生物平時(shí)能防止亞麻纖維遭受外界物質(zhì)氧化的破壞而在前步加工過程中產(chǎn)生一定程度的縮聚,形成了較復(fù)雜的深褐色物質(zhì),故在漂白時(shí)要使用較高濃度的氧化劑,而為了提高纖維的分裂度,必須除去這些包覆在纖維表面的雜質(zhì)。如果在纖維束中的單纖維被木質(zhì)素膠結(jié),即使纖維表面已很好地清除雜質(zhì),在濕紡細(xì)紗中也會(huì)帶許多雜質(zhì),所以在對(duì)這樣的纖維進(jìn)行漂白時(shí),必須靠充分膨化破壞木質(zhì)素來保證纖維的分裂。要想保證不同產(chǎn)地的原料在加工后都能在濕紡牽伸時(shí)有良好的分裂度,就要恰當(dāng)?shù)卣莆瘴鳉W亞麻與國(guó)產(chǎn)亞麻的不同特性,配以不同的煮漂工藝。
雖然目前亞麻漂白工藝眾多,如雙氧漂、氯氧雙漂、雙氯漂等,但無論哪種工藝,主要目的就是充分提高纖維分裂度,且保證一定的纖維束長(zhǎng)度,以利于紡紗。而從國(guó)外大多數(shù)廠家的實(shí)踐來看,亞氧漂工藝是較為成熟穩(wěn)定的。
