茶皂素在棉及天丝／棉交织物前处理中的应用

摘要：采用卜公茶皂素对棉、天丝／棉交织物进行前处理，通过水平与对比试验，分析不同工艺参数对半制品质量的影响，出茶皂素用于棉、天丝／棉交织物前处理的优化工艺及应用建议．卜公茶皂素用于棉及其混纺、交织物轧蒸法前处理时，工作液中无其他助剂，操作简便，织物损伤小，废水碱度低．

茶皂素(又名茶皂甙)是从山茶科植物种籽或叶子中提取出来的一类五环三萜皂苷类物质，也是一种性能优异的天然非离子型表面活性剂，具有良好的乳化、分散、发泡和渗透能力．卜公茶皂素是采用高剪切分散均质方法对天然茶皂素进行改性，并添加漂白组分(如过氧化物)制备而成．作为棉及其混纺织物专用的前处理剂，它能快速除去棉纤维中的油脂、蜡质及其他杂质[41，实现高效短流程前处理．本文对茶皂素在棉、天丝／棉交织物前处理中的应用工艺进行优化，探讨影响半制品质量的主要因素．

1试验

1．1材料及仪器

织物：GTS29tex x JC29tex394x275．5 3／1天交织斜纹布(保定依棉)，29texx36tex503．5根x210cm全棉纱卡；试剂：t-公茶皂素上海金堂经纺料科技有限公司)，多功能精练酶(广州灵捷制造有限公司)，双氧水、烧碱、洗涤剂(均为工业品)．

仪器．小轧车(台湾瑞比)，烘蒸两用机(英国罗特公司)，YG026M一250型强力试验机(温州方圆仪器设备有限公司)，DTCSF一600测配色仪(美国Datacolor公司)，JA2003N型电子天平(上海精密科学仪器有限公司)，PHS一3e型酸度计(上海雷磁仪器厂)等．

1．2前处理

工艺配方：f1)茶皂素轧蒸工艺为茶皂素20～60g／L；(2)多功能精练酶／双氧水一浴法轧蒸工艺为多功能精练酶3Og，L，30％H2O2  30g／L．工艺流程：浸轧工作液(室温，一浸一轧，轧液率100％～110％，20～30s)一汽蒸(100~102℃，30~90min)一热水洗(85～90℃，3次)一冷水洗(2次)一烘干．

1．3测试

毛效：参照FZ／T01071—1999纺织品毛细效应试验方法测试；白度：用电脑测配色仪测试，D₆₅光源，入射角10。，以CIE白度值表示，取4次平均值；强力：参照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)》法测试；渗透

力：参照HG／T2575—1994表面活性剂润湿力的测定限没法)测试；COD值：参照I-tif399—2007化学需氧量测定．

2小样试验与结果分析

2．1茶皂素与多功能精练酶的性能比较

2．1．1溶液pH值

由表1得知，茶皂素溶液的pH值明显低于多功能精练酶，而且始终稳定在l1～12．相对缓和的作用条件可减少天丝等再生纤维素纤维在精练中的损伤，同时残液碱性较低，可减轻印染废水处理负担．

2．1．2润湿性

由表2得知，茶皂素的标准帆布沉降时间只有十几秒，润湿性能明显比多功能精练酶好，这对轧蒸法较为有利．因此，采用茶皂素轧蒸法前处理时，工作液不需要添加渗透剂，而多功能精练酶前处理时，需添加适量表面活性剂，以促进织物的润湿，确保带液量及匀透性．另外，室温(试验时约15℃)条件下，标准帆布沉降速度相对较慢，在30～40℃时沉降速度最快，随着温度的升高，沉降速度反而降低．可能原因是工作液温度升高后，热空气对织物沉降产生一定的阻力．

2．2茶皂素应用工艺优化

影响织物练漂半制品质量的主要因素有茶皂素用量、汽蒸时间和温度等，考虑到工厂现有设备条件，汽蒸温度定为100℃，通过水平试验确定茶皂素前处理工艺．

2．2．1汽蒸时间

由图1可知，汽蒸20min时，天丝／棉交织物的毛效就能达到10．5cm／30min，白度达到76．22％，原因是该产品的原料为精梳棉和再生纤维素纤维，含杂较少．当汽蒸40min时，白度、毛效基本达到最高水平，强力损伤也较小．若继续延长汽蒸时间，白度和毛效增加不多，但强力损伤明显增加．综合考虑，天丝／棉交织物汽蒸时间选择30—40min．而汽蒸时间超过45min后，全棉卡其的白度变化已不大，但只有汽蒸超过60min时，毛效才能基本达到半制品质量要求．

2．2．2茶皂素用量

由图2可知，随茶皂素用量增加，织物的白度和毛效逐渐提高，当用量分别达到40L和50L时，天丝／棉交织物和全棉卡其的毛效与白度已达到最高，

但织物强力却随茶皂素用量的增加而降低，并且棉交织物的损伤远比全棉卡其大．综合考虑，确丝，棉交织物茶皂素用量为30～40g／L，全棉卡其茶用量为50-60g／L．

2．2．3烧碱用量

由茶皂素用量与汽蒸时间试验看出，全棉卡其处理效果不够理想，尤其是毛效．依据茶皂素产品应用介绍，综合各方面因素，确定在茶皂素用量为50g／L，汽蒸时间为60min的条件下，添加不同用量的烧碱进行一浴法试验．结果见表3．

由表3得知，加碱后织物的白度大大降低，且仅维持在较低水平．原因是茶皂素不耐碱，其氧化成分在碱性条件下分解；其次，加碱后织物毛效也没有明显提高．由此可见，茶皂素不宜与碱共浴使用．

2．3坯布预处理

考虑到全棉卡其坯布含杂多，手感硬，练液不易渗透，拟从浸轧方式、浸轧温度及预处理等方面进行试验，具体工艺：预处理(洗涤剂2g／L，80～85℃，一浸一轧，浸洗30s，轧液率60％～65％)浸轧工作液(室温或60℃，二浸二轧，第一次轧液率为60％～65％，第二次轧液率为100％一11O％)．试验方案与结果见表4．

由表4可以看出，二浸二轧使练液渗透均匀，有利于提高毛效与白度．且坯布经洗涤剂预处理促进了浆料、纤维的膨化，有助于提高煮漂效果．另外，采用60℃浸轧练液，对毛效与白度均不利，原因是茶皂素的耐热稳定性不好．所以，浸轧工作液以室温为宜，并应随配随

3放样比较

以天丝／棉交织物、全棉卡其茶皂素轧蒸一浴佳工艺与多功能精练酶／双氧水一浴前处理工艺对比试验，结果如表5．

由表5得知，天丝／棉交织物的半制品质量素工艺比多功能精练酶／双氧水一浴法工艺好，尤织物损伤较小．全棉卡其的半制品质量，2种方法相当，其中多功能精练酶／双氧水一浴法工艺相对点，但都能达到后道染色印花要求．

4结论

(1)卜公茶皂素前处理优化工艺：天丝／棉交织轧工作液(茶皂素30~40g／L，室温，一浸一轧'车100％～1l0％)一汽蒸(100～102℃，30min)一热水洗90℃，3次)一冷水洗(2次)一烘干；全棉纱卡预处理(洗涤剂2g／L，80～85℃，多浸一轧，轧液率60％～65％)一浸轧工作液茶皂素50～60g／L，室温，多浸二轧，第一次轧液率为60％一65％，第二次轧液率为100％～1l0％)一汽蒸(100～102℃，60min)一热水洗(85—90℃，3次)一冷水洗(2次)一烘干．

2)卜公茶皂素用于棉及其混纺、交织物轧蒸法前

处理时，工作液中无需添加其他助剂，操作简便，织物损伤小，废水碱度低，尤其在天丝／桷；交织产品前处理中优势更明显，作用温和安全．一步法轧蒸法可避免因多单元轧、蒸、洗而导致的织物折皱、纬斜、原纤化等疵病，有利于提高一等品率．

3)卜公茶皂素用于纯棉中厚型织物，尤其是含杂较多的低级棉时，应经适当预处理才能保证半制品质量．不宜与烧碱同浴使用，贮存稳定性有待提高．