腈纶纱线的增白工艺研究_王家宾.pdf

应用技术Dyeing&Finishing Technology染整技术55纺织导报 China Textile Leader 2023 No.1度更好，因此增白效果更好。另外，传统氧漂对腈纶本身白度提升幅度较小，因此难以通过氧漂的方式来提高腈纶白度，而氯漂可以从一定程度上提高腈纶的白度。本文针对目前增白腈纶纱线白度偏低的问题，从荧光增白剂种类及浓度、亚氯酸钠溶液浓度、氯漂温度及时间几个方面展开研究，以探讨进一步提高腈纶纱线的白度的方法。1实验1.1材料与仪器材料：40S腈纶纱线（鲁泰纺织股份有限公司），非离子型增白剂EDBB（亨斯迈化工贸易（上海）有限公司），阳离子型增白剂TF921（浙江传化化学集团有限公司），非离子型增白剂CE、亚氯酸钠、醋酸（淄博鲁瑞精细化工有限公司）。仪器：Datacolor650电脑测色仪（香港东业集团有限公司），L24A常温染色机（台湾瑞比公司），AUTO-LAB TF80抽液机（意大利科技瑞玛公司），DL8080腈纶纱线的增白工艺研究文|王家宾王广武吴旭丰硕王钰赵法澍作者简介：王家宾，男，1963年生，硕士在读，高级工程师，主要研究领域为染整技术。通信作者：王广武，高级工程师，E-mail：。作者单位：鲁泰纺织股份有限公司。Study on Whitening Process of Acrylic Fiber Yarn摘要：针对增白腈纶纱线白度偏低的问题，文章研究了荧光增白剂种类及浓度、亚氯酸钠溶液浓度、氯漂温度及时间对腈纶纱线增白效果的影响。研究结果表明，阳离子型增白剂TF921 1%（o.w.f），亚氯酸钠溶液浓度1.5 g/L，氯漂温度70，氯漂时间40 min，腈纶纱线白度可达144，强力下降率为8.1%。关键词：腈纶；白度；增白剂中图分类号：TS193 文献标志码：AAbstract:Aiming at the problem of low whiteness of whitened acrylic fiber,the paper studies the influence of the type and concentration of fluorescent whitening agents,the concentration of sodium chlorite,and the temperature and time of chlorine bleaching on the whitening effect of acrylic fiber.Results showed that the optimum process of bleaching with 1%(o.w.f)cationic fluorescent whitening agent TF921 was as follows:the concentration of sodium chlorite was 1.5 g/L,the temperature of chlorine bleaching was 70,and the time of chlorine bleaching was 40 min.The whiteness of acrylic fiber can reach 144,and the decline rate of yarn strength was 8.1%.Key words:acrylic fibers;whiteness;whitening agent腈纶学名为聚丙烯腈纤维，有较高的伸长率和回弹性，较好的耐日光性和耐气候性，其保暖性和纱线强力也优于羊毛，因此腈纶有着“合成羊毛”的美誉，可作为羊毛的替代品应用于纯纺或混纺产品。由于腈纶纱线本身吸收了紫外线中的蓝光、紫光，反射出黄光，因此腈纶纱线白度较低。通常使用荧光增白剂对腈纶纱线进行增白处理，荧光增白剂能吸收波长为350 nm左右的紫外线，反射出蓝紫光的同时与纱线本身的黄光互为补光，从而达到从视觉上提高腈纶纱线白度的效果。大部分的非离子型增白剂能对腈纶进行增白，但增白效果不佳，其容易在后续加工过程中脱落导致纱线黄变。阳离子型增白剂能与腈纶上的氰基及取代基结合，牢DOI:10.16481/ki.ctl.2023.01.019应用技术Dyeing&Finishing Technology染整技术56纺织导报 China Textile Leader 2023 No.1红外线打样机（韩国大林公司），HDO21NH5电子强力仪（南通宏大实验仪器有限公司）。1.2实验方法室温下，加入 1 g/L醋酸以及浓度分别为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%（o.w.f）的荧光增白剂（非离子型增白剂EDBB、阳离子型增白剂TF921、非离子型增白剂CE），将腈纶纱线置于上述混合液中，浴比为 110，40 条件下逐渐升温至90，升温速率为 1/min，保温30 min，之后按照 2/min降温至一定温度，加入亚氯酸钠溶液，保温一段时间，随后用热水冲洗 5 min。1.3测试及表征1.3.1白度采用Datacolor650电脑测色仪进行测试，测试光源为D65，每个测试样重复测试 5 次，取平均值。1.3.2强力采用HDO21NH5电子强力仪进行测试，每个测试样测试20次，取平均值。2结果与讨论2.1荧光增白剂种类及浓度分别用不同种类及浓度的荧光增白剂对腈纶纱线进行增白处理，结果如表 1 所示。由表 1 可知，在浓度相同的条件下，非离子型增白剂EDBB与非离子型增白剂CE处理后的腈纶纱线白度非常接近，而阳离子型增白剂TF921处理后的腈纶纱线白度更高。因此，增白剂TF921增白性能明显优于增白剂EDBB与增白剂CE。这是由于非离子型增白剂与腈纶大分子主要通过范德华力或氢键结合而固着，作用力较弱，对腈纶的增白效果有限，而增白剂TF921为阳离子型，与腈纶大分子通过离子键结合，结合位点较多且作用力强，可以明显提升腈纶的白度。因此，阳离子型增白剂TF921是腈纶增白的较优选择。由表 1 还可以看出，当荧光增白剂浓度小于1%时，腈纶纱线的白度随着荧光增白剂浓度的增加而增加，荧光增白剂浓度大于1%时，腈纶纱线的白度随着荧光增白剂浓度的增加而减小。因此选择荧光增白剂TF921浓度为1%较好。试验同时发现，增白剂种类及浓度对增白后腈纶纱线的强力影响不明显，强力下降率整体保持在7.35%以下。2.2亚氯酸钠溶液浓度选用阳离子型增白剂TF921，参照1.2的实验方法对腈纶纱线进行增白处理，其中亚氯酸钠溶液浓度为0.5 3 g/L，氯漂温度70，氯漂时间40 min，测试腈纶纱线的白度和强力，结果如图 1 所示。由图 1 可知，当亚氯酸钠溶液浓度小于 2 g/L时，腈纶纱线白度随着亚氯酸钠溶液浓度的增加而增加；亚氯酸钠溶液浓度大于 2 g/L时，腈纶纱线白度随着亚氯酸钠溶液浓度的增加而减小，而腈纶纱线的强力随着亚氯酸钠溶液浓度的增加始终在下降。这是由于随着亚氯酸钠溶液浓度的增加，工作液碱性增强，腈纶大分子中含有的氰基在强碱环境下会发生水解反应，碱浓度越高，水解反应越强，同时水解过程产生的脒基使腈纶纱线黄变，不利于白度表 1荧光增白剂种类及浓度对纱线白度、强力的影响试样增白剂种类增白剂浓度（o.w.f）/%白度强力/cN强力下降率/%1非离子型增白剂EDBB0.283.46438.136.7820.487.51435.647.3130.691.53437.526.9140.897.68436.547.1251.0104.33441.995.9661.2100.02440.726.2371.496.43442.885.778非离子型增白剂CE0.282.17435.557.3390.488.43436.547.12100.690.13437.626.89110.895.55435.467.35121.0103.48441.106.15131.2100.31440.536.27141.498.45437.626.8915阳离子型增白剂TF9210.2100.43439.406.51160.4105.47435.697.30170.6109.31444.395.45180.8115.86437.816.85191.0122.73436.547.12201.2118.15439.926.40211.4116.20446.035.10亚氯酸钠溶液浓度/（g L1）强力/cN白度白度强力图 1亚氯酸钠溶液浓度对腈纶纱线白度和强力的影响应用技术Dyeing&Finishing Technology染整技术57纺织导报 China Textile Leader 2023 No.1的提高，整个水解过程使纱线强力随着亚氯酸钠溶液浓度的增加而持续降低。从图 1 还可以看出，亚氯酸钠溶液浓度由1.5 g/L增加到 2 g/L时，腈纶纱线的白度提高约3%，而纱线强力却下降了22 cN。综合考虑，选择亚氯酸钠溶液的浓度为1.5 g/L较好。2.3氯漂温度选用阳离子型荧光增白剂TF921，对腈纶纱线进行增白处理，其中亚氯酸钠溶液浓度为1.5 g/L，设定氯漂时间为40 min，调节氯漂温度为40 90，测试腈纶纱线的白度和强力，结果如图 2 所示。由图 2 可知，随着温度的升高，腈纶纱线白度不断增大，当温度达到70 时，腈纶纱线白度达到峰值，随着温度继续升高，腈纶大分子水解反应加剧，产生大量的脒基，导致纱线白度下降，同时纱线强力也会快速降低。综合考虑，选择氯漂温度为70 较好。图 2氯漂温度对腈纶纱线白度和强力的影响2.4氯漂时间选用阳离子型荧光增白剂TF921，对腈纶纱线进行增白处理，其中亚氯酸钠溶液浓度为1.5 g/L，氯漂温度为70，调节氯漂时间为10 60 min，测试腈纶纱线的白度和强力，结果如图 3 所示。由图 3 可知，随着氯漂时间的增加，腈纶纱线的白度先增加后减小，当氯漂时间为40 min时，腈纶白度达到最大值。这是由于随着氯漂时间的增加，溶液中的氯漂有效成分与腈纶反应更充分，从而使白度不断提升，继续增加氯漂时间，会使腈纶水解，导致纱线变黄，同时腈纶纱线强力也会随之下降。综合考虑，选择氯漂时间为40 min较好。2.5工厂应用实例选择工艺条件为：阳离子型增白剂TF921 1%（o.w.f），亚氯酸钠溶液浓度1.5 g/L，氯漂温度70，氯漂时间40 min，在生产车间内进行中试试验，并抽查测试腈纶纱线的白度、强力、毛效和匹差，结果如表 2 所示。由表 2 可知，腈纶纱线的白度较好，强力下降并不明显，毛效较好。3结论针对目前增白腈纶纱线白度偏低的问题，本文研究了荧光增白剂种类及浓度、亚氯酸钠溶液浓度、氯漂温度及时间对腈纶纱线增白效果的影响。确定了最佳的工艺为：阳离子型荧光增白剂TF921 1%（o.w.f），亚氯酸钠溶液浓度1.5 g/L，氯漂温度70，氯漂时间40 min，增白后的腈纶纱线白度可达144，强力下降率为8.1%。参考文献1汪澜，胡靓荧光腈纶纱线的拼色染色及同浴增白染色工艺J纺织学报，2008，29（6）：73762胡志祥国产阳离子荧光增白剂CH在腈纶漂白生产中的应用J染料工业，1994（6）：3233表 2中试试验结果白度强力下降率/%毛效/cm匹差1448.110.8合格白度强力强力/cN白度氯漂温度/强力/cN白度白度强力氯漂时间/min图 3氯漂时间对腈纶纱线白度和强力的影响