棉织物前处理染色一浴法工艺探讨

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1、五邑大学本科毕业论文五邑大学学题目：棉棉织物硫硫化染料料练染一一浴法工工艺探讨讨学科门类类：工 学 入学年份份：20006 年 系 别：纺织服服装系 专 业：纺织工工程 本 科 生：杜杜庆华指导教师师： 王俊俊华 讲师五 邑 大 学学20100年5月月21日日（广东江门）摘 要本文主要要对使用用酶作为为前处理理剂的棉棉织物练练染一浴浴法进行行可行性性研究，通通过实验验，寻求求最佳的的酶用量量、双氧氧水浓度度、煮炼炼时间、硫硫化染料料用量、硫硫化碱用用量、染染色时间间，选取取最佳的的配方进进行适用用于实际际生产的的一浴法法工艺流流程，从从而达到到现代生生产实际际所提倡倡的清洁洁生产、节节能减排排

2、理念。关键词：棉织物物，酶前前处理，染染色，一一浴法，硫硫化染料料Absttracct Enzzymee ass a preetreeatmmentt aggentt onn coottoon ffabrricss inn onne- batth-ddyeiing wass sttudiied in thiis ppapeer. thrrouggh eexpeerimmentt, tthe besst aamouunt of enzzymee, hhydrrogeen pperooxidde cconccenttrattionn, sscouurinng ttimee, aamouunt of

3、 sullfurr dyyes, soodiuum ssulffidee doosagge, dyeeingg tiime werre iinveestiigatted. The besst fformmulaa too appplyy too thhe aactuual prooducctioon pproccesss waas sseleecteed wwhicch ssuittablle ffor moddernn prroduuctiion of cleeaneer pprodducttionn annd eenerrgy savvingg.Key worrd : Coottoon f

4、fabrricss, eenzyyme preetreeatmmentt, ddyeiing, onne-batth, sullfurr dyyesIII目录摘要IAbsttracctIII第1章前前言11.1 概述11.1.1 清清洁生产产和节能能减排的的意义及及其重要要性11.1.2 传传统工艺艺的缺点点和棉织织物硫化化染料练练染一浴浴的意义义11.2 本论文文主要研研究内容容2第2章理理论部分分32.1棉棉织物练练漂和硫硫化染料料染色的的传统工工艺及其其机理332.1.1 棉棉纤维的的结构和和性能及及其练漂漂机理332.1.2 硫硫化染料料的结构构42.1.3 棉棉织物前前处理和和硫化染

5、染料染色色工艺442.1.4 硫化化染料染染色的注注意事项项62.2 棉织物物硫化染染料练染染一浴的的理论探探讨62.2.1 硫硫化染料料一浴法法染色理理论基础础62.2.2 棉棉织物前前处理和和硫化染染料染色色一浴法法中的问问题6第3章实实验部分分73.1 实验材材料和仪仪器设备备73.2 测试方方法73.3 工艺流流程73.3.1 传传统工艺艺流程773.3.2 两两浴法工工艺流程程83.3.3 前前处理和和染色一一浴法工工艺流程程83.4 实验过过程83.4.1 前前处理工工艺探讨讨83.4.1.11不同浓浓度的双双氧水对对前处理理性能的的影响.883.4.1.22 不同同浓精炼炼酶对前

6、前处理性性能的影影响93.4.1.33 不同同的处理理时间对对前处理理性能的的影响993.4.2 硫硫化染料料染色工工艺93.4.2.11 不同同用量的的硫化黑黑染料对对染色性性能的影影响93.4.2.22 不同同用量的的硫化碱碱对染色色性能的的影响1103.4.2.33 不同同的处理理时间对对染色性性能的影影响11第4章实实验结果果与讨论论124.1.1 不不同浓度度的双氧氧水对前前处理性性能的影影响124.1.2 不不同浓度度的精炼炼酶对前前处理性性能的影影响144.1.3 不不同处理理时间对对前处理理性能的的影响1164.2 染色工工艺条件件对染色色性能的的影响1184.2.1 不不同用

7、量量的硫化化黑对染染色性能能的影响响184.2.2 不不同用量量的硫化化碱对染染色性能能的影响响204.2.3 不不同处理理时间对对染色性性能的影影响224.3酶酶前处理理一浴法法及传统统碱前处处理一浴浴法染色色效果比比较24第5章结结论与展展望255.1 结论255.2 展望25参考文献献26致谢266第1章 前言1.1 概述1.1.1 清清洁生产产和节能能减排的的意义及及其重要要性清洁生产产是一种种全新的的发展战战略，它它借助于于各种相相关理论论和技术术，在产产品的整整个生命命周期的的各个环环节采取取“预防”措施，通通过将生生产技术术、生产产过程、经经营管理理及产品品等方面面与物流流、能量

8、量、信息息等要素素有机结结合起来来，并优优化运行行方式，从从而实现现最小的的环境影影响、最最少的资资源、能能源使用用，最佳佳的管理理模式以以及最优优化的经经济增长长水平，达达到节能能减排的的目的。更更重要的的是，环环境作为为经济的的载体，良良好的环环境可更更好地支支撑经济济的发展展，并为为社会经经济活动动提供所所必须的的资源和和能源，从从而实现现经济的的可持续续发展。清洁生产产是总结结了各国国防治工工业污染染经验教教训后，提提出一个个比较完完整、比比较科学学的新概概念，已已作为防防治工业业污染，保保护环境境，提高高工业企企业整体体素质，实实现可持持续发展展战略的的重大举举措。节节能减排排是全面

9、面贯彻落落实科学学发展观观、促进进经济又又好又快快发展的的基本要要求。我我国当前前面临着着经济社社会快速速发展和和人口增增长与资资源环境境约束的的突出矛矛盾。目目前我国国的生态态破坏和和环境污污染已经经达到自自然生态态环境所所能承受受的极限限，为了了使经济济增长可可持续，缓缓解巨大大的环境境压力，必必须以环环境友好好的方式式推动经经济增长长。节能能减排就就是要从从源头预预防污染染产生，最最有效地地减少资资源消耗耗，不排排放废弃弃物，从从而真正正解决当当代中国国的发展展困境1。1.1.2 传传统工艺艺的缺点点和棉织织物硫化化染料练练染一浴浴的意义义由于自然然生态环环境的压压力，我我们更加加需要在

10、在现代工工业生产产中实现现清洁生生产和节节能减排排。如何何在使用用尽量低低的成本本和减少少污染的的同时而而又得到到良好的的质量是是我们迫迫切需要要解决的的问题。而而在织物物前处理理和染色色的时候候，难免免会产生生成本和和污染的的问题。传传统工艺艺是棉织织物退浆浆、煮练练、漂白白、染色色一步步步进行，稳稳重、重重演性好好。但此此工艺的的缺点在在于所需需时间长长，操作作过程较较为复杂杂，工作作人员劳劳动量大大，用水水量大，耗耗能大，而而且污水水处理负负担非常常严重。随随着我国国印染产产业的不不断发展展以及近近来国家家政府对对能源问问题和环环保问题题的日益益重视，工工艺的简简化工作作成了染染整工作作

11、者的一一个非常常重要的的课题。为为了简化化棉机织织物的染染色工艺艺，人们们先后开开发了前前处理碱碱氧一浴浴处理法法、冷轧轧堆等工工艺技术术。以上上方法，虽虽然较好好地简化化了工艺艺流程，缩缩短了时时间，但但仍因成成本较高高或工艺艺时间较较长，以以及一些些工艺条条件对染染料和助助剂选取取的条件件限制，在在实际的的生产使使用过程程中并不不理想。因因此国内内外印染染工作者者都在寻寻找一种种能缩短短工艺流流程、简简化设备备、降低低能耗、保保证质量量的办法法，即退退煮漂染染一浴法法，该方方法的最最大优点点就在于于：（11）产品品质量可可达到或或超过国国标；（22）流程程短，效效率高；（3）节节约能源源，

12、符合合环保要要求22。但由于工工艺中始始终存在在烧碱等等污染环环境的物物质，再再加上近近年来，生生物科技技的迅猛猛发展，同同时促进进了生物物酶在染染整应用用的发展展。纯棉织物物酶氧一一浴法利利用生物物酶对淀淀粉、果果胶、油油脂、蜡蜡质和蛋蛋白质等等杂质的的催化分分解作用用，以及及双氧水水对色素素、棉籽籽壳及其其他残留留杂质的的氧化分分解作用用来去除除杂质。由由于杂质质得到了了充分的的降解，故故重新沾沾污织物物的可能能性小，去去杂效果果好，且且易洗尽尽、水耗耗少，对对环境污污染小。且且具有流流程短、能能耗小等等优点，是是一种值值得推广广及发展展的工艺艺。 伴随我我国纺织织工业的的快速发发展，染染

13、料、助助剂等化化学工业业也取得得了长足足的进步步。其中中，硫化化染料需需求量仍仍然相对对稳定的的一类染染料。硫硫化染料料是一类类含硫染染料，分分子中含含有2个个或多个个硫原子子组成的的硫键，应应用时将将它还原原成隐色色体，使使其溶解解在水中中，并对对纤维染染色33。硫硫化染料料的特点点是生产产工艺简简短，价价格低廉廉，坚牢牢度较好好，应用用方便，适适用于纤纤维素纤纤维和混混纺纤维维的染色色与印花花，是一一类大众众化的染染料，染染料本身身对使用用者的身身体健康康没有危危害，被被认为是是一种无无毒染料料4。1.2 本论文文主要研研究内容容本论文主主要探讨讨了棉机机织物使使用精炼炼酶进行行前处理理和

14、硫化化染料染染色一浴浴法工艺艺。该工工艺中退退浆、煮煮练、漂漂白、硫硫化染料料染色过过程在同同一浴中中完成。针针对硫化化染料，选选择适当当的前处处理时间间、精炼炼酶的用用量，双双氧水的的用量以以及染色色时间等等，解决决前处理理和硫化化染料同同浴染色色过程所所产生的的矛盾；并通过过进一步步的实验验分析与与探讨，确确定棉机机织物前前处理和和硫化染染料染色色一浴法法的最佳佳工艺条条件。主要研究究内容包包括：（1）棉棉机织物物前处理理和硫化化染料染染色一浴浴法工艺艺条件（双双氧水浓浓度、精精炼酶浓浓度、硫硫化黑染染料用量量、硫化化碱用量量、染色色时间等等）对硫硫化染料料染色性性能的影影响。（2）棉棉机

15、织物物前处理理和硫化化染料染染色一浴浴法工艺艺的确定定以及和和碱前处处理一浴浴法染色色工艺的的性能比比较。第2章 理论部部分2.1棉棉织物练练漂和硫硫化染料料染色的的传统工工艺及其其机理2.1.1 棉棉纤维的的结构和和性能及及其练漂漂机理棉纤维是是从棉籽籽表皮上上细胞突突起生长长而成的的。每根根棉纤维维就是一一个细胞胞，棉纤纤维的生生长、发发育分为为纤维细细胞延长长生产和和胞壁增增厚两个个阶段。成成熟棉纤纤维组成成成分如如表0所所示。棉纤维组组织层次次比较复复杂，由由内到外外，依次次为中腔腔、次生生胞壁、初初生胞壁壁、角质质层。角角质层是是棉纤维维的最外外层，主主要有蜡蜡质、果果角质和和蛋白质

16、质组成。角角质层是是棉花生生长过程程中表面面物质硬硬化形成成，因而而具有疏疏水性。初初生胞壁壁主要为为纤维素素的网状状结构，也也包含一一定量的的蜡质和和果角质质。初生生胞壁很很薄，约约为300%，是是碱处理理或石磨磨处理的的主要对对象。次次生胞壁壁是纤维维的主体体，约占占纤维总总量的990%以以上，次次生胞壁壁纤维素素含量很很高，杂杂质含量量较低。中中腔大小小与棉纤纤维胞壁壁厚度有有关系，胞胞壁厚，中中腔就小小，反之之中腔就就大，因因而对同同一棉纤纤维来说说，胞壁壁的厚度度和成熟熟度成反反比。中中腔内含含有细胞胞核残余余，残余余物质有有洁白和和浅黄等等颜色，这这些决定定了棉纤纤维的本本色。表0

17、成熟熟棉纤维维组成（以以绝对干干燥纤维维重量计计算）成分含量（%）成分含量（%）纤维素94.00有机酸0.8蜡状物质质0.6果胶质0.9灰分1.2多糖类0.3含氮物质质1.3未定部分分0.9（1）棉棉纤维素素纤维素是是一种多多糖物质质，其分分子主要要是由很很多葡萄萄糖剩基基连接起起来的，分分子式可可写成(C6HH10OO5)nn。由于于大分子子具有多多分散性性，实际际上纤维维素是一一个复杂杂同系物物的混合合物，式式中n为为聚合度度。棉的的聚合度度为25500100000。纤维素大大分子的的化学结结构是由由-d-六环葡葡萄糖残残基彼此此以1-4苷键键连接而而成。纤纤维素分分子中的的葡萄糖糖剩基上

18、上有三个个自由存存在的羟羟基，其其中两个个是仲羟羟基，一一个是伯伯羟基，具具有一般般醇的特特性。化化学性质质比较活活泼，亲亲核反应应比水强强，可以以与染料料和水发发生吸附附、氧化化、酯化化、醚化化、交联联和接枝枝等反应应，在酸酸性条件件下容易易发生水水解反应应。从纤维素素纤维的的形态和和超分子子结构来来看，在在保持纤纤维状态态进行化化学反应应时，具具有反应应不均一一的特征征，染整整加工所所进行的的化学反反应往往往多属于于此类。这这种现象象主要与与纤维的的形态和和超分子子结构的的不均一一性有关关。纤维维素纤维维分子在在纤维中中组成原原纤、晶晶区和无无定型区区，形成成了特定定的形态态和超分分子结构

19、构。不同同的试剂剂在不同同的介质质中只能能深入到到纤维中中某些区区域，而而不能到到达纤维维内排列列紧密的的晶区，造造成各部部分所发发生的化化学反应应程度不不同。从棉纤维维的形态态结构来来看，棉棉纤维是是一种细细而长的的物体。一一根成熟熟棉纤维维由梢部部、中部部和基部部组成。棉棉纤维梢梢部圆形形度最高高，中部部次之，基基部最低低；横截截面积为为中部最最大，基基部次之之，梢部部最小；周长则则梢部最最小，中中部和基基部无明明显差异异。一般般纤维顶顶端封闭闭，中部部略粗，两两端略细细，纤维维长度与与宽度之之比约为为10000330000倍。正正常成熟熟的棉纤纤维，纵纵向外观观上具有有天然转转曲，即即棉

20、纤维维纵面呈呈不规则则的而且且沿纤维维长度方方向不断断改变转转向的螺螺旋形扭扭曲。天天然转曲曲是棉纤纤维所特特有的纵纵向形态态特征，在在纤维鉴鉴别中可可以从天天然转曲曲这一特特征将棉棉与其他他纤维区区别开来来。天然然转曲一一般以棉棉纤维单单位长度度(厘米米)中扭扭转半周周(即1180)的个个数表示示。细绒绒棉的转转曲数约约为399655个/ccm，比比正常成成熟的长长绒棉少少。正常常成熟棉棉纤维的的转曲在在纤维中中部较多多，梢部部最少，成成熟度低低的棉纤纤维，则则纵向呈呈薄带状状，没有有或很少少转曲。过过成熟的的棉纤外外观呈棒棒状，转转曲也少少。天然然转曲使使棉纤维维具有一一定的抱抱合力，有有

21、利于纺纺纱工艺艺过程的的正常进进行和成成纱质量量的提高高。但转转曲反向向次数多多的棉纤纤维强度度较低。（2）蜡蜡状物质质蜡质不溶溶于水，但但能溶于于有机溶溶剂，含含量大约约为0.500.6%。蜡状状物质和和果胶质质是造成成天然棉棉纤维润润湿性差差的主要要原因，蜡蜡状物质质和脂肪肪存在于于棉纤维维的最外外层，对对内部的的纤维素素起到了了保护作作用，同同时也阻阻止了前前处理时时碱剂对对基质的的可及性性。（3）果果胶质果胶质是是一种由由两种以以上的单单糖构成成的杂环环多糖，它它的基本本结构是是聚半乳乳糖醛酸酸，可分分为原果果胶、过过胶脂酸酸和果胶胶酸。棉棉织物中中果胶质质的含量量随着棉棉纤维成成熟度

22、提提高而降降低。成成熟的棉棉纤维果果胶质的的含量低低于0.911%，在在不成熟熟的纤维维中可高高达6%。棉纤纤维中的的果胶质质主要存存在于纤纤维的初初生胞壁壁中。果果胶酸虽虽有大量量的亲水水性的羟羟基和羧羧基，但但是在棉棉纤维上上果胶质质却是以以钙盐和和镁盐的的形式存存在，因因此果胶胶质的亲亲水性比比纤维素素要低，它它的存在在会影响响棉纤维维的吸水水性，必必须加以以除去，否否则会影影响纤维维的色泽泽和润湿湿性，不不利于后后续的染染色、印印花等加加工5。2.1.2 硫硫化染料料的结构构硫化染料料是以一一些芳胺胺、羟基基芳胺和和硫、硫硫化钠等等在溶剂剂里一起起加热制制得。硫硫化染料料结构复复杂，确

23、确切分子子结构尚尚不清楚楚。按SS的存在在形式分分为两种种：（1）杂杂环结构构，决定定硫化染染料的颜颜色。其其中噻唑唑结构以以黄、橙橙、棕色色为主；吩噻嗪嗪酮结构构以黑、蓝蓝、绿为为主；噻噻蒽结构构以棕色色为主。（2）开开链结构构，决定定硫化染染料的染染色性能能。开链链结构主主要以二二硫键、硫硫基和多多硫键、亚亚砜基存存在66。2.1.3 棉棉织物前前处理和和硫化染染料染色色工艺棉织物硫硫化染料料染色的的传统工工艺分为为前处理理和硫化化染料染染色过程程。（1）前前处理棉织物传传统的前前处理工工艺一般般都要经经过退浆浆、煮练练、漂白白三个工工序，工工艺流程程较长、能能耗人、去去杂效果果差、耗耗水

24、多、废废水污染染严重等等缺点。纯纯棉织物物酶一氧氧一浴法法前处理理利用精精炼酶对对淀粉、果果胶、油油脂、蜡蜡质和蛋蛋白质等等杂质的的催化分分解作用用，以及及双氧水水对色素素、棉籽籽壳及其其他残留留杂质的的氧化分分解作用用来去除除杂质。由由于杂质质得到了了充分的的降解，故故重新沾沾污织物物的可能能性小，去去杂效果果好，且且易洗尽尽、水耗耗少，对对环境污污染小。氧氧漂即使使用双氧氧水来漂漂白织物物。过氧氧化氢是是一种比比较缓和和、性能能优良的的漂白剂剂，漂白白出来的的织物白白度较高高，而且且比较稳稳定，不不易泛黄黄，漂白白织物手手感较好好，纤维维损伤较较小。漂漂白过程程中为了了获得良良好的漂漂白效

25、果果，又不不使纤维维过度损损伤，适适当加入入适量的的双氧水水稳定剂剂，一般般使用硅硅酸钠。现现在已经经广泛应应用于棉棉织物的的漂白处处理中5。通过以上上分析，我我们知道道要想在在棉织物物染色过过程得到到良好的的透染就就需要对对织物进进行精心心的准备备，前处处理就是是一个重重要的阶阶段。（2）硫硫化染料料染色过过程硫化染料料不溶于于水，用用碱性还还原剂可可将染料料还原成成隐色体体，并溶溶解在水水中，隐隐色体钠钠盐可以以被纤维维吸附。染染色过程程可以分分为下列列过程：1、染料料的还原原溶解硫化染料料的还原原比较容容易，常常用硫化化钠作为为还原剂剂，它还还起碱剂剂的作用用。为防防止隐色色体被水水解，

26、可可适当的的加入纯纯碱等物物质。2、染液液中的染染料隐色色体被纤纤维吸附附硫化染料料的隐色色体在染染液中以以阴离子子状态存存在，它它对纤维维素纤维维有直接接性，能能吸附在在纤维表表面并扩扩散进入入纤维内内部。3、氧化化处理多数硫化化染料隐隐色体的的氧化比比较容易易，染色色后经水水洗和透透风就能能被空气气氧化，还还有一部部分染料料较难氧氧化，需需要用氧氧化剂氧氧化。硫硫化黑染染料沸染染时对棉棉纤维有有很好的的亲和力力的原因因是染料料的分子子较大。许许多环状状结构的的发色团团由硫键键(S)、二二硫键（SS）或多硫键（SX）相互联结而成，在染色中被硫化钠还原成硫氢基（SH）并溶解于碱性溶液7。棉织物

27、硫硫化染料料染色的的传统工工艺尽管管能够得得到比较较好的染染色效果果，但缺缺点在于于所需时时间长，操操作过程程较为复复杂，工工作人员员劳动量量大，用用水量大大，耗能能大，而而且污水水处理负负担非常常严重，完完全不符符合现在在所提倡倡的清洁洁生产、节节能减排排的理念念，有待待改善。2.1.4 硫硫化染料料染色的的注意事事项1、硫化化染料的的溶解一一般用少少量清水水进行调调浆，然然后在含含有硫化化碱的溶溶液溶解解。2、溶解解染料时时需用软软水，硬硬水会使使染料生生成不溶溶性色淀淀，造成成染料损损失和坯坯布染成成色斑等等疵病。3、硫化化碱用量量要根据据染液浓浓度、染染料的染染色性能能、染色色浴比等等

28、情况而而定。如如果用量量太少，染染料的还还原和溶溶解不完完全，造造成染色色不匀，染染色后摩摩擦牢度度较低，用用量过多多会造成成上染率率降低。4、染浴浴中加入入食盐等等电解质质有促染染作用，可可提高给给色量。5、染浴浴中加入入葡萄糖糖，主要要是提高高硫化碱碱在染浴浴中的还还原能力力。加入入纯碱能能促使硫硫化染料料在硫化化碱中更更好地还还原溶解解。6、染色色后必须须及时进进行水洗洗，充分分去除浮浮色和硫硫化碱。如如果未经经清洗就就进行氧氧化，会会产生严严重色斑斑。7、硫化化染料在在溶解或或染色过过程中不不能与铜铜质器材材接触，因因硫化碱碱遇铜会会生成黑黑色硫化化铜而影影响染色色质量。2.2 棉织物

29、物硫化染染料练染染一浴的的理论探探讨2.2.1 硫硫化染料料一浴法法染色理理论基础础在前处理理完毕后后，漂液液中仍残残留着一一些双氧氧水，对对后面的的染色就就会造成成一定的的影响。为为了解决决前处理理和染色色的连续续进行，加加入一定定的双氧氧水消除除剂把残残余的双双氧水去去除，尽尽量减少少前处理理后的残残液对后后面的染染色造成成色斑等等问题。同同时残余余的消除除剂也应应该不会会对染色色造成影影响55。只只要处理理好前处处理后染染色前的的残留双双氧水问问题以及及选择适适当的双双氧水消消除剂，硫硫化染料料一浴法法染色对对于实际际生产来来说，完完全是可可以接受受的。因因此，从从理论上上说，采采用前处

30、处理和染染色一浴浴法染色色的设想想是可行行的。2.2.2 棉棉织物前前处理和和硫化染染料染色色一浴法法中的问问题棉织物的的前处理理和染色色在一浴浴中进行行时，如如何消除除前处理理过程在在染浴中中加入的的双氧水水对染色色的影响响，成为为本实验验需要首首先考虑虑的问题题。棉织物的的漂白过过程大多多数都是是使用双双氧水来来进行漂漂白。我我们使用用的300%双氧氧水对热热比较稳稳定，但但通过加加入适量量的碱，可可促使其其进一步步分解。虽虽然双氧氧水的分分解过程程与所加加碱成比比例关系系，但是是必须控控制碱的的加入量量。在整整个漂白白过程中中，双氧氧水和氢氢氧化钠钠在高温温下极不不稳定：一方面面会生成成

31、大量的的羟基自自由基，降降低纤维维素的聚聚合度，损损伤棉纤纤维；另另一方面面也会有有大量未未参与漂漂白反应应的双氧氧水白白白浪费掉掉。因此此在染浴浴中加入入稳定是是必须得得，主要要的作用用是降低低双氧水水的分解解率，充充分发挥挥有效氧氧的效率率，并避避免产生生污斑。在棉织物物的前处处理和硫硫化染料料染色一一浴法的的合理化化过程中中，所使使用的双双氧水漂漂白剂在在产生有有效作用用后，如如何从染染浴中将将其去除除，而且且不会产产生什么么后续问问题，这这是关键键。双氧氧水的分分解可以以采用还还原剂还还原。考虑到硫硫化染料料染色需需要使用用硫化碱碱去还原原染料，因因此在中中和双氧氧水使用用硫化碱碱。另

32、外外，我们们要注意意加入还还原剂的的量，每每次双氧氧水剩余余的量都都不尽相相同，还还原剂的的量无论论是多了了还是少少了都会会对后续续的染色色有影响响。还原原剂的量量少了双双氧水就就会去除除不净，剩剩余的双双氧水就就会分解解硫化染染料，影影响染料料上色，使使染料产产生染花花的现象象，如果果还原剂剂的量多多了，也也会是染染料分解解，使染染料上染染困难8。第3章 实验部部分3.1 实验材材料和仪仪器设备备（1）织织物：棉棉机织布布（2）染染料：硫硫化染料料（3）化化学药剂剂：300%双氧氧水、精精炼酶、渗渗透剂、硫硫化碱、硫硫化黑、纯纯碱、葡葡萄糖、氯氯化钠、（44）实验验仪器和和设备：烧杯、染染杯

33、、量量筒、电电子天平平、HHH6数数显恒温温水浴锅锅、WSSB-VV智能白白度测定定仪、织织物毛细细效应仪仪、YGG0266PC型型织物强强力机、CColoor II Coontrrol 测色配配色仪3.2 测试方方法1、白度度的测定定 使用WWSB-V智能能白度测测定仪，打打开电源源，按照照要求调调零后，把把前处理理后的布布样对折折，放在在指定的的位置测测试，然然后读数数，测布布样不同同的位置置三次，取取其平均均值。2、毛细细效应的的测定 取300cmXX2cmm前处理理后的布布样，用用小夹子子夹住布布样的一一端，把把布样放放到水中中，水面面刚好浸浸过小夹夹子，测测量水在在30mmin沿沿棉

34、织物物所上升升的高度度，然后后读数，测测不同位位置的布布样两次次，取其其平均值值3、强力力的测定定 使用温温州方圆圆仪器有有限公司司生产的的“YG0026PPC型织织物强力力机”进行测测试，取取15ccmX55cm的的前处理理后的布布样在YYG0226PCC型织物物强力机机上拉伸伸，测试试其断裂裂强力，其其中试样样夹持距距离为775mmm，测试试不同位位置的布布样两次次，取其其平均值值。4、表面面染色深深度（KK/S值值）的测测定 K/SS即表面面深度。表表面深度度是指不不透明固固体物质质的颜色色给予人人们的直直观深度度感觉。KK/S越越大，表表示颜色色越深，即即染料的的上染百百分率较较好；K

35、K/S越越小，表表示颜色色越浅，即即染料的的上染百百分率较较差。使使用Coolorr I Conntrool 测测色配色色仪，分分别在布布样3个个不同点点测试KK/S值值，取其其平均值值。3.3 工艺流流程3.3.1 传传统工艺艺流程退浆煮煮练漂白染色3.3.2 两两浴法工工艺流程程前处理染色3.3.3 生生物酶前前处理和和染色一一浴法工工艺流程程加入精炼炼酶于温温水中，待待其上升升至400500C，精精炼酶充充分溶解解，然后后加入双双氧水并并且加热热至955C，经经过前处处理一段段时间后后再加入入硫化碱碱及硫化化黑，115分钟钟后加入入氯化钠钠，上染染一段时时间后经经水洗轧轧干氧化化后再晾晾

36、干。3.4 实验过过程3.4.1 前前处理工工艺探讨讨3.4.1.11 不同同浓度的的双氧水水对前处处理性能能的影响响（1） 处理液的的处方：精炼酶酶：1gg / L 30%双氧水水（g / LL）：22、4、66、8 渗透剂剂：2gg / L浴比：11：300（2）工工艺流程程以及条条件：首首先把坯坯布放到到温水水水中预润润湿100minn，然后后加入精精炼酶升升温至440550CC待精炼炼酶充分分溶解后后加入双双氧水配配置成溶溶液并且且升温到到95C，然然后投入入预润湿湿后的坯坯布，练练漂600 miin后再再经热水水洗和冷冷水洗，晾晾干。加入精炼酶升温至4050摄氏度H2O2 、投入已预

37、湿布样95C60min热水洗冷水洗晾干图3-11生物酶酶前处理理和染色色一浴法法工艺流流程前处处理部分分3.4.1.22 不同同浓度精精炼酶对对前处理理性能的的影响（1）处处理液的的处方：精炼酶酶（g / LL）：00.5、11、2、3330%双双氧水：4 gg /LL浴比：11：300（2）工工艺流程程以及条条件：首首先把坯坯布放至至温水水水中预润润湿100minn，再加加入精炼炼酶并升升温至440550C待精精炼酶充充分溶解解后加入入双氧水水配置成成溶液并并且升温温到955C，然然后投入入预润湿湿后的坯坯布，练练漂600 miin后再再经热水水洗和冷冷水洗，晾晾干。（实验流流程图如如图3-

38、1示）3.4.1.33 不同同的处理理时间对对前处理理性能的的影响（1）处处理液的的处方：处理时时间（mmin）：30，445，660，77530%双双氧水：4 gg / L 精炼酶酶：1gg/L浴比：11：300（2）工工艺流程程以及条条件：首首先把坯坯布放到到温水水水中预润润湿100minn，然后后加入精精炼酶升升温至440550CC待精炼炼酶充分分溶解后后加入双双氧水配配置成溶溶液并且且升温到到95C，然然后投入入预润湿湿后的坯坯布，练练漂600 miin后再再经热水水洗和冷冷水洗，晾晾干。（实验流流程如图图3-11示）3.4.2 硫硫化染料料染色工工艺3.4.2.11 不同同用量的的硫

39、化黑黑染料对对染色性性能的影影响（1） 染液处方方：硫化化黑（oowf，%）：110、112、114、116 硫硫化碱（oowf，%）：330 纯纯碱（oowf，%）：22葡萄糖（oowf，%）：33氯化钠（oowf，%）：440（染染色155minn后再加加入）浴比：11：300（2）工工艺流程程以及条条件：首首先把根根据以上上前处理理最优工工艺处理理后的布布放到995CC的水中中预润湿湿5miin，然然后在995CC的水中中加入硫硫化碱、硫硫化染料料并加入入少量的的水进行行调浆，倒倒入硫化化碱溶液液中，再再加入纯纯碱、葡葡萄糖，115miin后加加入氯化化钠，上上染400minn，经过过冷

40、水洗洗、轧干干后，再再在空气气中氧化化30mmin。95硫化碱、已调浆的染料、纯碱、葡萄糖、投入已预润湿的布样氯化钠15min25min水洗、轧干、空气氧化 冷水洗晾干图3-22硫化染染料染色色一浴法法工艺流流程染色色部分3.4.2.22 不同同用量的的硫化碱碱对染色色性能的的影响（1）染染液处方方：硫化化黑（oowf，%）：114 硫硫化碱（oowf，%）：225、330、335、440 纯纯碱（oowf，%）：22葡萄糖（oowf，%）：33氯化钠（oowf，%）：440（染染色155minn后再加加入）浴比：11：300（2） 工艺流程程以及条条件：首首先把根根据以上上前处理理最优工工艺

41、处理理后的布布放到995C的水中中预润湿湿5miin，然然后在995C的水中中加入硫硫化碱，硫硫化染料料中加入入少量的的水进行行调浆，倒倒入硫化化碱溶液液中，再再加入纯纯碱、葡葡萄糖，投投入布样样，155minn后加入入氯化钠钠，上染染40mmin，经经过冷水水洗、轧轧干后，在在空气中中氧化330miin，最最后经过过皂煮，冷冷水洗，晾晾干。（实验流流程如图图3-22示）3.4.2.33 不同同的处理理时间对对染色性性能的影影响（1）染染液处方方：硫化化黑（oowf，%）：114 硫硫化碱（oowf，%）：330 纯纯碱（oowf，%）：33葡萄糖（oowf，%）：33氯化钠（oowf，%）：

42、440（染染色155minn后再加加入）浴比：11：300（2）工工艺流程程以及条条件：首首先把根根据以上上前处理理最优工工艺处理理后的布布放到995C的水水中预润润湿5mmin，然然后在995C的水水中加入入硫化碱碱，硫化化染料中中加入少少量的水水进行调调浆，倒倒入硫化化碱溶液液中，再再加入纯纯碱、葡葡萄糖，投投入布样样，155minn后加入入氯化钠钠，上染染不同的的时间（220、440、660、880）mmin，经经过冷水水洗、轧轧干后，在在空气中中氧化330miin，最最后经过过皂煮，冷冷水洗，晾晾干。（实验流流程如图图3-22示）第4章 实验结结果与讨讨论4.1 前处理理工艺条条件对其

43、其性能的的影响4.1.1 不不同浓度度的双氧氧水对前前处理性性能的影影响双氧水不不仅起到到漂白作作用, 而且还还可以很很好地去去除棉织织物上杂杂质的作作用。但但双氧水水浓度过过大, 不仅会会使棉织织物的强强力损伤伤加大, 还会会增加后后续还原原处理的的负担。因因为双氧氧水存在在于染浴浴中, 会造成成硫化染染料的不不稳定, 因此此必须很很好地控控制99。不不同浓度度的双氧氧水对前前处理性性能的影影响见表表1。表4-11双氧水浓浓度（gg/L)2468白度（%）73.0074.8875.2275.66毛效（ccm）14.5515.551514强力（NN）381.2466.4401.6385.3图4

44、-11 不同同双氧水水浓度对对白度的的影响图4-22 不同同双氧水水浓度对对毛效的的影响图4-33 不同同双氧水水浓度对对强力的的影响由图4-1中可可知，织织物的白白度随着着双氧水水浓度的的增加而而增加，但但当双氧氧水浓度度达到66g/LL的时候候，白度度的增加加不明显显；由图图4-22中可知知，当双双氧水浓浓度为44g/LL的时候候，织物物的毛效效最好；由图44-3中中可知，织织物的强强力随着着双氧水水浓度的的增加而而降低。因因此表明明双氧水水浓度的的增加使使得处理理过程中中对纤维维的损伤伤增加，强强力则降降低。由由于考虑虑到后续续的染色色为硫化化染料染染色，一一般染深深色，白白度可以以适当

45、的的低。同同时，双双氧水浓浓度为44g/LL的时候候，织物物的白度度也有774.88%，因因此综合合考虑白白度、毛毛效、强强力、成成本以及及后续加加工等多多种因素素，可以以选择双双氧水浓浓度为44g/LL进行织织物前处处理110。4.1.2 不不同浓度度的精炼炼酶对前前处理性性能的影影响表4-22精炼酶浓浓度（gg/L)0.5123白度（%）70.3372.4474.8874.99毛效（ccm）1212.551515.55强力（NN）441.9458.1466.4464.3图4-44 不同同精炼酶酶浓度对对白度的的影响图4-55 不同同精炼酶酶浓度对对毛效的的影响图4-66 不同同精炼酶酶浓度

46、对对强力的的影响由图4-4中可可知，织织物的白白度在精精炼酶浓浓度为22g/LL到3gg/L的的区间几几乎没有有什么变变化，33g/LL以后就就逐渐减减小，但但变化的的幅度并并不是很很大，证证明增加加精炼酶酶的浓度度对双氧氧水漂白白没有太太大的影影响；由由图4-5中可可知，精精炼酶浓浓度为22g/LL的时候候就已经经有很好好的毛效效，继续续增加氢氢氧化钠钠的浓度度，毛效效没有多多大的变变化；由由图4-6中可可知，织织物的强强力随着着精炼酶酶的浓度度的增加加而减少少，纤维维损伤也也逐渐加加大，因因此强力力降低。综综合三方方面因素素的影响响，可以以选择精精炼酶浓浓度为22g/LL来进行行织物前前处

47、理11。4.1.3 不不同处理理时间对对前处理理性能的的影响处理时间间对植物物前处理理也具有有一定的的影响，随随着处理理时间的的增加，双双氧水进进行处理理，白度度和毛效效会更加加好，但但加大了了对纤维维的损伤伤，致使使强力降降幅增大大。只要要在满足足织物处处理效果果的条件件下，应应尽量缩缩短处理理时间，同同时达到到了节能能省时的的目的。处处理时间间的不同同对前处处理性能能的影响响见表33。表3前处理时时间（mmin)30456075白度（%）70.4473.2274.8873.88毛效（ccm）1213.331514强力（NN）336.1380.6466.4402.8图4-77 不同同处理时时

48、间对白白度的影影响图4-88 不同同处理时时间对毛毛效的影影响图4-99 不同同处理时时间对强强力的影影响由图4-7中可可知，随随着处理理时间的的增加，白白度也基基本逐渐渐增加；由图44-8中中可知，随随着处理理时间的的增加，毛毛效也逐逐渐增加加；由图图4-99中可知知，随着着处理时时间的增增加，强强力先增增加后逐逐渐减小小。在660miin之后后织物的的各样性性能逐渐渐减低，有有些位置置出现泛泛黄，而而且强力力也会降降低。可可以看出出，处理理时间的的增加，各各种化学学药剂会会继续作作用棉织织物，白白度和毛毛效自然然变好，强强力自然然因纤维维的损伤伤增加而而降低。因因此，综综合三个个因素的的影

49、响和和实际的的生产需需要，应应该选择择处理时时间为660miin来进进行织物物前处理理，会获获得比较较好的效效果。4.2 染色工工艺条件件对染色色性能的的影响4.2.1 不不同用量量的硫化化黑对染染色性能能的影响响不同用量量的硫化化黑对染染色性能能的影响响见表44。表4硫化黑浓浓度(oowf,%)10121416K/S值值20.44723.11625.77526.994毛效（ccm）15.55161516.55强力（NN）389.7409.6412.9408.7图4-110不同同硫化黑黑用量对对棉织物物K/SS值的影影响图4-111 不不同硫化化黑用量量对棉织织物强力力的影响响图4-112 不

50、不同硫化化黑用量量对棉织织物毛效效的影响响由图4-10可可知，随随着硫化化黑染料料用量的的升高，所所染的棉棉织物的的表观颜颜色深度度呈现增增大趋势势，浓度度达到114%以以后，织织物的表表观颜色色深度基基本保持持不变或或稍微降降低。可可见，硫硫化黑染染料的用用量不是是越高越越好，当当染料用用量过量量时，就就会导致致有一部部分染料料无法还还原为隐隐色体，染染色过程程中，就就会有一一些染料料颗粒附附于织物物表面，通通过水洗洗后就会会被洗掉掉，K/S值就就会基本本保持不不变或稍稍微降低低。另外外，由图图4-112可以以看出，随随着硫化化黑染料料用量的的增加，毛毛效基本本上在115116cmm左右，变

51、变化不大大，所以以在实际际生产中中，如果果没有特特别的要要求，在在节省成成本的基基础上硫硫化黑染染料的用用量以114%为为宜。4.2.2 不不同用量量的硫化化碱对染染色性能能的影响响硫化碱作作为双氧氧水消除除剂同时时也是硫硫化染料料的还原原剂，因因此在染染色过程程中，其其用量对对染色性性能的影影响是至至关重要要的。表5硫化碱浓浓度（oowf,%）25303540K/S值值21.88425.77524.77826.994毛效（ccm）12.55151617强力（NN）373.5412.9363.2359.4图4-112 不不同硫化化碱用量量对棉织织物K/S值的的影响图4-113不同同硫化碱碱用量

52、对对棉织物物毛效的的影响图4-114不同同硫化碱碱用量对对棉织物物强力的的影响由图4-12可可知，硫硫化碱的的用量达达到122%的时时候，织织物的表表观颜色色深度最最好，因因为硫化化碱用量量太少，会会造成染染料的还还原和溶溶解不完完全，甚甚至染色色不匀等等影响外外观因素素产生；用量过过多，染染浴的碱碱度增加加，会造造成上染染率降低低，染色色深度就就不好，而而且随着着硫化碱碱的用量量提升，织织物中纤纤维的受受损直接接影响到到强力，从从图4-14中中显示强强力也会会相应地地降低，而而且加大大了染色色废水对对环境造造成的危危害110。因因此硫化化碱的用用量选择择30%就最佳佳。4.2.3 不不同处理

53、理时间对对染色性性能的影影响处理时间间的增加加，染料料上染纤纤维就越越好，染染色后的的织物表表观颜色色深度就就越高。不不同处理理时间对对染色性性能的影影响见表表6。表6染色时间间（miin）20304060K/S值值22.11225.77525.11225.006毛效（ccm）15.55151413.55强力（NN）432.1412.9401.1389.8图4-115 不不同处理理时间对对棉织物物K/SS值的影影响图4-116 不不同处理理时间对对棉织物物毛效的的影响图4-117 不不同处理理时间对对棉织物物强力的的影响由图4-15中中可看出出，染色色时间为为多于220miin时的的表观颜颜色

54、深度度逐渐提提升，到到30mmin达达到最佳佳深度，接接着随着着时间的的增加，颜颜色深度度逐渐降降低，但但幅度不不大，由由图4-16及及4-117中可可以看到到，毛效效和强力力随着染染色时间间的增加加相应的的降低，当当超过330miin后降降低的幅幅度有所所提升，综综合考虑虑成本因因素及织织物的性性能等，染染色时间间为300minn为最佳佳。4.3酶酶前处理理一浴法法及传统统碱前处处理一浴浴法染色色效果比比较表7强力(NN)K/S值值酶前处理理一浴法法412.9825.7759碱前处理理一浴法法352.9530.2265图4-118 不不同工艺艺方法的的强力比比较图4-119 不不同工艺艺方法

55、的的K/SS值比较较由图4-18和和图4-19中中可看出出，使用用生物酶酶进行前前处理的的织物强强力明显显比使用用碱进行行前处理理的要高高，原因因在于生生物酶的的温和性性对纤维维的损伤伤本身很很少，同同时也可可以看出出使用酶酶作为前前处理试试剂染的的布上染染质量不不如碱处处理好。由由于使用用生物酶酶前处理理杂质得得到了充充分的降降解，故故重新沾沾污织物物的可能能性小，去去杂效果果好，且且易洗尽尽、水耗耗少，对对环境污污染小，相相比之下下碱前处处理对纤纤维的损损伤较多多，而且且排出来来的废水水对环境境影响严严重，综综合考虑虑环保原原因，在在对染色色效果没没太高要要求的情情况下，应应该推广广生物酶

56、酶前处理理一浴染染法。第5章 结论与与展望5.1 结论1、通过过选择适适当的精精炼酶的的用量、控控制合适适的双氧氧水浓度度、前处处理的时时间、硫硫化碱的的用量、硫硫化黑的的用量及及染色时时间对棉棉机织物物进行前前处理和和染色一一浴法工工艺从而而获得更更好的染染色效果果。2、通过过实验分分析最终终确定了了效果较较好的棉棉织物前前处理和和硫化染染料染色色一浴法法的工艺艺：处方：330%双双氧水44g/LL、精炼炼酶1 g/LL、硫化化黑owwf,% 144%、硫硫化碱oowf,%300%、纯纯碱owwf,% 2%、葡萄萄糖owwf,%3%、氯氯化钠oowf,%400%、浴浴比1：30、前前处理时时

57、间600minn、染色色30mmin。3、棉织织物生物物酶前处处理和硫硫化染料料染色一一浴法工工艺条件件与碱前前处理的的染色的的工艺相相比较，突突出表现现在环保保以及功功能的优优越性上上面。5.2 展望本文只对对生物酶酶前处理理的棉织织物练染染一浴作作了初步步的探讨讨，确定定了其最最佳的工工艺条件件，从而而实现现现代生产产实际所所提倡的的清洁生生产、节节能减排排的理念念。但是是，我们们还可以以在这个个基础作作进一步步的研究究：比如如其他染染料的工工艺条件件或者使使用其他他生物酶酶作为前前处理试试剂等。譬譬如：前前处理过过程中，使使用二氧氧化氯作作为漂白白剂进行行漂白以以及和使使用双氧氧水进行行

58、漂白的的练染一一浴进行行比较等等等。因因此，棉棉织物练练染一浴浴还具有有很大的的研究空空间，仍仍需要我我们作进进一步的的研究。参考文献献1 王先平平清洁洁生产与与节能减减排内内蒙古环环境科学学20008，220（66）：771-7732 王芳棉针织织物直接接染料煮煮漂染一一浴法工工艺的探探讨染染整技术术20007，229（112）：25-273 王梅，杨杨锦宗硫化染染料的研研究进展展染料料工业19999，336（66）：55-74 G SShannkarrlinng, et al.Novvel Dyees aand Commmerrciaal FFormms J .CColoouraage.19997，444（44）：7715 沈志平平，纯棉棉织物酶酶-氧一一浴法前前处理工工艺.220033.南通通纺织职职业技术术学院(22660077)6 蔡再生生，闵洁洁染整整概论第二版版中国国纺织出出版社20007：556-11437 王文利利，位青青松，张张晓飞硫化染染料的开开发及其其应用性性能的拓拓展染染料与染染色220088，455（6）：8-1108 朱虹棉织物物前处理理染色一一浴两步步法工艺艺研究印染20000（111）：13-149 李晶，赵赵曙辉，单单兵，庄庄晓萧硫化黑黑染料染染涤/棉棉织物的的一浴法法染色工工艺研究究印染染助剂20007，224（88）：331