饰品之家讯：天然彩棉织物风格雅致，穿着舒适，且无需经过漂白，染色等传统 处理，减少污染，节约能源，降低损耗，因而它被誉为“绿色纤维”，特别适合于制作与皮肤接触的各种内衣 ，婴幼儿用品等。彩棉的杂质色素主要存在于棉籽壳中。这些杂质和浆料影响了人们穿着，所以必须要解决去茸毛，除杂，手感粗糙，服用性能差等问题。在加工中和白棉织物一样，彩棉也需要经过烧毛，退浆，精练，丝光，抗皱，柔软，定型等过程。
采用传统的煮练和漂白方法去除杂质，会导致纤维色素消失。纺织生态的方法，主要是利用生物酶对某种天然物质催化降解的专一性，高效性和处理条件的温和性，共同攻击棉纤维杂质的薄弱部分，通过破坏覆盖在纤维初生胞壁表面的连续性，创造各自接近底物的条件，形成复合物进行催化降解，已经降解的部分形成微孔和裂缝，有利于生物酶的进一步渗透和洁净底物进行催化，杂质之间和杂质与纤维的各种束缚力得到松弛，形成“崩解”效应，已经降解的杂质附着在纤维的表面，再通过乳化，分散和充分的洗涤，从纤维上脱除。
但是彩棉与普通白棉一样都容易起皱变形，因此必须经过一些生态整理的方法使其服用性能提高。普通的树脂虽然可以很大提高织物的抗皱免烫效果，但是存在甲醛释放问题，不利于环保。目前解决彩棉的抗皱问题可采用无甲醛或低甲醛整理剂，柠檬酸及壳聚糖等方法。本问着重讨论了利用壳聚糖这种天然的绿色抗皱整理剂对彩棉进行抗皱整理，可以认为是整理液处理到织物上，经焙烘后在纤维无定形区形成沉淀，靠机械摩擦作用或氢键改变了纤维大分子或基本结构单元的相对滑动，给予织物抗皱性。且在作抗皱整理前采用适当的纤柔酶处理，可大大提高彩棉织物的润湿性及表面光洁度，折皱回复角也有较大提高。
1 实验部分
1.1 实验材料.仪器及药品
1.1.1材料:
试样:天然棕色彩棉机织坯布
1.1.2 仪器及设备
实验小轧车 烘箱 DC电脑测
色仪 YG542型织物折皱回复性测试仪 YG026M-250型电子织物强力机 烧杯 温度计 电子天平 玻璃棒等
1.1.3 药品:
生物酶BTM；纤柔酶L；壳聚糖醋酸溶液(黏度为:600mpa.s)；催化剂Mgcl2； 渗透剂JFC等
1.2 测试
1.2.1 色差
以坯布为标样，以各阶段整理后的织物为批次样，在DC电脑测色仪上测3次，取平均值
1.2.2 物理机械性能
干态折皱回复角（缓弹） 按GB/T3819-1997《纺织品织物折痕回复性的测定》垂直法测定，以“经+纬”表示
断裂强力 按GB/T3923.1—1997《纺织品织物拉伸性能第一部分：断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》测定，按下式计算织物断裂强力保留率：
断裂强力保留率/%=
整理后织物的断裂强力（J+W）
×100
整理前织物的断裂强力（J+W）
1.3 生态整理工艺设计
1.3.1前处理酶工艺设计
前处理生物酶BTM是含多种酶制剂的复配产品，此工艺能将传统的退浆精练两步法工艺合并为退煮一步法工艺从而缩短前处理时间。它能去除棉纤维中的非纤维素杂质包括天然杂质和加工过程中的浆料，达到可靠的润湿性能确保后道工序的处理效果。工艺流程及条件如下：
浸轧（BTM酶X g/l，JFC Yg/l，PH：7-8，轧液温度：50-60℃ ，二浸二轧，轧余率100%）→ 堆置（时间Z小时）→后处理
对于生物酶BTM做彩棉前处理，从助剂厂家的推荐以及所查资料中，经分析分别从生物酶的浓度、堆置时间和渗透剂用量作为正交实验因素来探讨前处理最佳工艺。正交实验表如表1
表1实验因素及水平
BTM酶浓度（g/l)
6
8
10
12
堆置时间（h)
4
10
15
20
渗透剂（g/l)
2
3
4
5
讨论：由前面的正交实验得出的数据中，经过分析与比较和最终优化，得出的最佳工艺为BTM酶用量12g/l，堆置时间15小时，渗透剂JFC 5g/l，其它条件同2.3.1中的工艺参数。从表二中可以看出，经过酶处理过的天然彩棉织物颜色变深变暗，这是由于酶处理能在去除纤维表面包裹的浆料前提下而不影响天然彩棉本身的色素，使的织物显露了原来的颜色，从而导致颜色变深变暗。经过酶处理后的彩棉织物色光稳定，没有太大的变化。按照优化工艺进行了一组平行实验，从结果中发现此工艺的重演性比较好的证明此工艺具有可操作性，达到了前处理要求，为以下实验打好了基础。
1.3.2 后整理工艺设计：
1.3.2.1壳聚糖抗皱整理工艺：
用3%的醋酸溶解壳聚糖，取不同浓度配成整理液，加入JFC 2g/l Mgcl2 Xg/l
工艺流程：浸轧（二浸二轧 轧余率100%）→预烘（80℃ 5min）→焙烘（X℃ Ymin）
经分析从壳聚糖用量，催化剂用量，焙烘温度，焙烘时间作为实验的因素作四因素四水平的正交实验，正交试验表如表4
表4 正交实验因素及水平
壳聚糖用量（%）
0.05
0.1
0.5
1
催化剂浓度（g/l）
5
10
20
30
焙烘温度（℃）
150
160
170
180
焙烘时间（min）
1
2
3
4
正交实验结果如表5
表5 壳聚糖整理结果数据表
讨论：表5中极差R的值反映了相应因素对评价指标影响的大小.极差值越大表明该因素对指标影响越大.(1)以折皱回复角为评价指标时，得出 4因素影响折皱回复角由主到次的顺序依次为壳聚糖浓度、焙烘时间、催化剂用量、焙烘温度．折皱回复角越大说明织物抗皱性越好.因此以折皱回复角为评价指标得到的优化工艺为A1B3C4D1 ；(2)以色差△E为评价指时， RA>RC>RD>RB ，四因素影响色差有主到次的顺序为壳聚糖浓度、焙烘温度、焙烘时间、催化剂用量。因此以色差为评价指标得到的优化工艺为A2B3C1D1。
（1）壳聚糖浓度对整理效果的影响：由实验可以看出壳聚糖浓度在0.05%时彩棉织物折皱回复角有普遍提高，随着壳聚糖浓度增加，折皱回复
角有所下降，这是因为整理剂浓度太高使整理剂无法渗透到纤维内部，造成表面涂布现象，使纤维无法与整理剂充分反应，且浓度提高，织物手感变硬。
（2）催化剂浓度对整理效果的影响：由实验得出，催化剂浓度不同，对织物折皱回复角有影响，20 g/l时织物的折皱回复角最好。
（3）焙烘温度和时间对整理效果的影响：由实验得出180℃焙烘1min所得到的织物折皱回复角比160℃焙烘2min要好一些；但温度较高，织物的折皱回复性虽有所提高，强力损伤也较大。
因此以织物折皱回复角为主要评价指标，综合强力，色差等因素，最终得出的优化工艺为：A1B3C2D1 即织物经0.05%壳聚糖处理，用20g/lMgcl2作催化剂在160℃焙烘1min，免烫性能有较大提高。
2.3.2.2 彩棉的柔软和抛光整理
彩棉织物在用壳聚糖处理后，抗皱性能有所提高，但彩棉的润湿性下降，呈拒水性，且手感一般，因此我们采用纤柔酶处理来解决抗皱整理后彩棉的润湿性，柔软，纹路及表面光洁度的问题。纤柔酶是一种由非病原的微菌在水中发酵而成的液体纤维素，它可使织物起毛起球量减少，手感更柔软与光滑，织物更具光泽和鲜艳。从助剂厂家的推荐工艺及所查资料中，彩棉织物用纤柔酶处理的工艺流程及条件如下图所示（其中处理液的浴比为1：15，PH：4.5～5.5）
经分析从纤柔酶用量，渗透剂用量，处理时间作为实验的因素做四水平三因素的正交实验，正交实验表如表3
表3 实验因素及水平
纤柔酶用量(%)
1
2
3
4
渗透剂(g/l)
1
2
3
4
时间（min)
30
40
50
60
通过正交实验，最后得出的优化工艺为：纤柔酶用量4 %(o.w.f) ，渗透剂3g/l, 处理时间60 min
1.3.2.3 后整理优化工艺设计：
实验分为两组：第一组是先对彩棉机织物作抗皱整理，再作纤柔酶处理；第二组是先对彩棉织物作纤柔酶处理，最后再作抗皱整理。（其中纤柔酶处理棉织物的工艺条件为：纤柔酶用量4 %(o.w.f) ，JFC 3g/l, 45～55℃，60 min；壳聚糖处理棉织物的工艺条件为：壳聚糖0.05%，渗透剂JFC 2g/l, Mgcl2 20g/l,焙烘温度160℃ , 焙烘时间1min)
两组实验结果数据如表4所示
表4 两组实验结果数据表
指标
第一组
第二组
折皱回复角(°): Ｊ+Ｗ
164.5
186.4
色 差 △E :
4.12
3.36
强力保留率(%): Ｊ+Ｗ
70
66
从表4可以看出，第二组得出的各项数据比第一组好，彩棉的各项性能都有所提高。这是因为纤柔酶处理后使
彩棉的润湿性提高，作抗皱整理时可使整理剂与彩棉反应更加充分，因而折皱回复角大大提高。因此彩棉的后整理优化工艺为：纤柔酶处理（纤柔酶用量4 %(o.w.f) ，JFC 3g/l, 45～55℃，60 min）→壳聚糖整理（壳聚糖0.05%，渗透剂JFC 2g/l, Mgcl2 20g/l,焙烘温度160℃ , 焙烘时间1min)
2．结果与讨论
2．1 结果
2．1．1最佳工艺流程及条件
生物酶前处理→纤柔酶处理 →抗皱整理
（1）前处理工艺流程及条件：浸轧酶处理液（生物酶12g/l，JFC5g/l，二浸二轧，轧余率100%，轧液温度50~60℃）→堆置（15小时） →热水洗→冷水洗→晾干
（2）纤柔酶处理工艺流程及条件：
（3）壳聚糖抗皱整理工艺流程及条件：
浸轧壳聚糖整理液（壳聚糖0.05%，渗透剂JFC 2g/l, Mgcl2 20g/l）→预烘（80℃，5min）→焙烘（160℃ ,1min)
2．1．2最佳工艺结果
经过生物酶最优工艺处理后，所测毛效为4.8cm，色差为1.12；后经纤柔酶L处理所测毛效为6.3cm，色差为3.22；壳聚糖整理后折皱回复角为186.4度，色差为3.36，强力保留率为66%。
2．2 讨论
本论文研究了天然彩色棉织物的最佳生态整理工艺，使彩棉的各项性能有所提高，虽然得到了很好的效果，但成品与坯布之间色差过大且酶用量过大，导致加工成本过高。此问题有待进一步解决。
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