常压等离子体设备在棉织物前处理中的应用

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1、常压等离子体设备在棉织物前处理中的应用徐憬，李翠萍，姚登辉，杨立波(中国纺织科学研究院江南分院，浙江绍兴312071)摘要：采用自行研制的常压低温等离子体设备，在不同气氛下对纯棉织物进行前处理。通过大量中试试验，得出既节约成本又节能减排的工艺方案，即等离子体处理—烧毛一半煮练一漂白。试验结果证实，经该等离子体设备处理后，再经后续工序处理，其半成品布毛效、断裂强力和白度等接近常规生产工艺，而煮练碱浓和汽蒸时间均较常规工艺降低三分一。关键词：前处理；等离子体；常压；低温；棉织物0前言等离子体加工工艺属于干态加工，具有加工周期短、清洁、环保的特点p-3]。本院所使用的常压低

2、温等离子体设备是与中科院合作研制的。该设备的基本特征是：以介质阻挡方式实现大面积均匀放电【4~51，可混入不同气体，气体流量可以控制，放电强度也可根据工艺要求调节。此设备为平幅连续式，门幅达到2m，车速可达50m／min。在用其对纯棉织物进行前处理时，通过放电，等离子体中高能粒子对织物表面发生刻蚀作用和化学改性，使棉纤维上浆料和蜡质的连续覆盖状态被氧化和破坏。浆料的分子链被切断，杂质的可溶性提高，易于被去除。所以，应用等离子体技术可优化传统的退煮工序，达到节能减排、清洁生产的目的。1试验1．1试验材料织物14．8texxl4．8tex378根／10cmx378根／10

3、cm789／m2纯棉府绸PVA浆坯布(绍兴海神印染有限公司)助剂氢氧化钠(化学纯，北京试剂化学公司)，精练齐UYH21000(上海洪洋化工有限公司)，螯合剂FK2425(绍兴中纺化工有限公司)，双氧水(广州成畅化工有限公司)，稳定剂FK2601(绍兴中纺化工有限公司)，螯合分散剂710(100％，苏州联胜化学有限公司)，以上均为工业级。1．2试验仪器常压低温等离子体设备(中样机，自行研制)：烧毛机LMH003(jTN市江南纺印机械有限公司)：煮漂联合机LH2022(iq-苏红旗印染机械有限公司)：丝光机LM0822340(黄石纺织机械厂)：DatacolorSpect

4、raflashSF600X测色光谱仪(美国Damcdor公司)；LCK2800型纺织品毛细效应测定仪(山东纺织研究院测控设备开发中心)；YG026断裂强力仪(江苏南通三思机电科技有限公司)。1．3试验方法1．3．1工艺流程及处方(1)I艺流程工艺一原布-÷等离子体处理-÷烧毛-+半煮练一漂白工艺二原布一等离子体处理_÷烧毛_煮练_÷漂白工艺三原布一等离子体处理-÷烧毛-÷直接漂白工艺四原布一烧毛一退浆-÷煮练_÷漂白(传统工艺)(2)1艺条件及处方烧毛车速lOOm／rain，一正一反等离子体处理氩气10L／min，氧气0．61．／min，车速50m／min退浆烧碱lo

5、g／t．，渗透剂59／L，汽蒸102℃x40min煮练NaOH309／L，精练剂YI-12100049／L，螯合剂FK242539／L，汽蒸102℃x60min半煮练即把煮练的助剂用量和汽蒸时间适当减少(NaOH209／L，汽蒸时间40min)漂白H2023．59／L(100％双氧水)，精练剂YH2100029／L，稳定剂FK260159／L，螯合分散剂710．100％29／L，汽蒸102"Cx45min1．3．2测试方法毛效按Fz／r01071--1999((纺织品毛细效应试验方法》测定。断裂强力按GB／T3923．1一1997《纺织品织物拉伸性能第l部分：断裂强力

6、和断裂伸长率的测定条样法》测定。白度用DatacolorSpectraflashSF600X0色光谱仪测定。2结果与讨论2．1不同生产工艺处理对织物性能的影响网试验工艺流程均在煮练后取样，工艺三在直接漂白后取样，检测样品的毛细效应。不同工艺的毛效比较见表1。表l不同工艺流程处理棉织物的毛效指标工艺一工艺二工艺三工艺四毛裁(／(cm／30min)11．812．86．012．O白度77．178．861．776．5经向279．5273．3288．8258强力l(Y15cm)纬向209．9205．2216．9194注：原布经向强力310．6N／5cm，纬向强力233．2N／5

7、cm。由表1可见，工艺一、二、四的毛效和白度差不多，即织物经工艺一、二处理后，已完全达到纺织品后道工序的要求，且省略了退浆工序。这是因为织物上的PVA浆料经氩气和氧气低温常压等离子体处理后，聚乙烯醇分子链不同程度地断裂；棉纤维上蜡质连续覆盖状态被破坏，形成含—oH、--COOH等水溶性基团的物质，织物润湿性提高。利用等离子体以上特性可改进传统工艺，即织物先经等离子体处理和烧毛后，直接进入煮练，以替代传统的退浆工序。工艺三的毛效和白度较差，达不到质量要求，说明等离子体处理纯棉织物还不能完全替代退浆及煮练。而织物经等离子体处理和烧毛后进行半煮练，则可以达