第二章 紡織品的前處理

^#實(shí)驗(yàn)8 棉織物的退漿

紡織品根據(jù)織造方式，分為機(jī)織物、針織物和非織造布。其中機(jī)織物是由經(jīng)紗和緯紗按一定規(guī)律交織而成的，織造時(shí)，經(jīng)紗之間，經(jīng)紗與機(jī)件之間反復(fù)產(chǎn)生摩擦作用，同時(shí)經(jīng)紗還受到較大的張力作用，導(dǎo)致紗線易起毛斷紗，為使織造加工得以順利進(jìn)行，通常在織造前對(duì)經(jīng)紗進(jìn)行上漿，目的是增加紗線耐磨性和提高經(jīng)紗的拉伸斷裂強(qiáng)力。機(jī)織物的原料不同，經(jīng)紗使用的漿料品種也不同。一般纖維素纖維使用淀粉漿或以淀粉為主的混合漿料；化學(xué)纖維使用化學(xué)漿料，常用的化學(xué)漿料有PVA（聚乙烯醇）漿料、CMC（羧甲基纖維素）漿料、聚丙烯酸及其衍生物漿料。

機(jī)織物所用漿料的鑒別方法有物理鑒別法、化學(xué)鑒別法和儀器分析法。物理法簡(jiǎn)單方便，但只能對(duì)漿料作粗略判別；化學(xué)法較可靠，使用廣泛，但要考慮其他物質(zhì)的干擾；儀器分析法精度高，但需要專門儀器。本實(shí)驗(yàn)用化學(xué)法鑒別常用漿料。

淀粉是多羥基化合物，能與碘作用，形成顯色范圍從紅紫色至藍(lán)紫色的絡(luò)合物。PVA在硼酸存在下，與碘作用形成一種藍(lán)綠色的絡(luò)合物；PVA在單寧溶液中生成白色或褐色的塊狀沉淀，其他聚合物遇單寧無變化或只出現(xiàn)混濁。CMC在中性條件下與一些重金屬鹽（如硫酸銅或醋酸鉛溶液）作用，形成不溶于水的沉淀物。海藻酸鈉漿料遇氯化鋇溶液，有白色膠狀物出現(xiàn)。應(yīng)用這些特性可鑒別織物上漿料的種類，以便制訂合理、有效的退漿工藝。

在染整加工環(huán)節(jié)，漿料的存在將阻礙染化料的滲透，因此，首先要進(jìn)行退漿處理，以去除漿料。棉織物漿紗主要使用淀粉漿或淀粉與PVA的混合漿，上漿率一般為4%～8%。當(dāng)退漿率在80%以上即可滿足印染加工的要求。

酶退漿是棉織物退漿的主要工藝方法之一。淀粉酶對(duì)淀粉大分子具有強(qiáng)烈的催化水解作用，在溫和條件下，使淀粉大分子降解為水溶性的糊精、麥芽糖、葡萄糖等聚合度不同的產(chǎn)物。利用淀粉酶的這種作用，可高效地分解織物上的淀粉漿，對(duì)纖維幾乎沒有損傷，且水洗排放液所含成分均可生物降解，對(duì)環(huán)境無污染，但此方法僅用于含淀粉漿的織物退漿。

堿退漿是棉織物退漿的另一種常用方法。堿可使淀粉漿、化學(xué)漿料（PVA等）等發(fā)生一定程度的溶脹，使其由凝膠狀態(tài)轉(zhuǎn)化為溶膠狀態(tài)，對(duì)纖維附著力降低，在水洗過程中，經(jīng)水的機(jī)械沖擊作用，漿料脫離纖維，從而達(dá)到退漿的目的。該方法適用于大部分漿料的退漿。

退漿率是評(píng)價(jià)退漿效果的有效方法。淀粉漿退漿率的測(cè)定有質(zhì)量法、水解法、高氯酸法和評(píng)級(jí)法。質(zhì)量法通過測(cè)定試樣退漿前后的質(zhì)量變化求得，反映的是相對(duì)織物質(zhì)量退除漿料的程度；高氯酸法是利用高氯酸將織物上的淀粉降解并溶于水中，再加入氫氧化鈉、醋酸、碘化鉀、碘酸鉀后生成藍(lán)色絡(luò)合物，在λ_max=620nm處測(cè)定溶液的吸光度，即可得到淀粉濃度（淀粉濃度為2.0～42.3mg/L時(shí)與吸光度有線性關(guān)系）；評(píng)級(jí)法是依據(jù)織物所含的淀粉量不同而對(duì)碘液所呈現(xiàn)的顏色深淺不同進(jìn)行的評(píng)價(jià)。評(píng)級(jí)法判斷棉織物淀粉漿的退漿效果，方便快捷，在生產(chǎn)中廣泛使用。

通過本實(shí)驗(yàn)掌握棉織物酶退漿、堿退漿的工藝，掌握退漿率的三種測(cè)定方法，掌握織物上常用漿料鑒別的一般方法。

一、退漿工藝實(shí)驗(yàn)

（一）酶退漿

1.主要實(shí)驗(yàn)材料、化學(xué)品和儀器

純棉坯布（含淀粉漿），BF7658淀粉酶，氯化鈉，滲透劑JFC，醋酸，燒杯，量筒，溫度計(jì)，電子天平，恒溫水浴鍋。

2.實(shí)驗(yàn)處方及工藝條件

BF7658淀粉酶　　　　　　　　　　1～2g/L

氯化鈉　　　　　　　　　　5g/L

滲透劑JFC　　　　　　　　　　1g/L

醋酸調(diào)節(jié)pH　　　　　　　　　　6～6.5

溫度　　　　　　　　　　55℃

時(shí)間　　　　　　　　　　60min

浴比　　　　　　　　　　1∶50

3.實(shí)驗(yàn)步驟

稱取規(guī)定量的BF 7658淀粉酶，用少量35～40℃的蒸餾水調(diào)成漿狀，依次加入規(guī)定量的水、氯化鈉、滲透劑JFC，醋酸調(diào)節(jié)pH，攪拌均勻，預(yù)熱至55℃。將純棉坯布浸入退漿液中，不斷攪拌處理60min，取出織物，先用60～70℃熱水洗滌，再用冷水充分洗滌，晾干，留作退漿率的測(cè)定。

（二）堿退漿

1.主要實(shí)驗(yàn)材料、化學(xué)品和儀器

純棉坯布，氫氧化鈉，滲透劑JFC，電子天平，燒杯，量筒，溫度計(jì)，恒溫水浴鍋。

2.實(shí)驗(yàn)處方及工藝條件

氫氧化鈉　　　　　　　　　　10g/L

滲透劑JFC　　　　　　　　　　1g/L

溫度　　　　　　　　　　100℃

時(shí)間　　　　　　　　　　30min

浴比　　　　　　　　　　1∶50

3.實(shí)驗(yàn)步驟

在燒杯中加入規(guī)定量的蒸餾水，稱取氫氧化鈉，邊攪拌邊將氫氧化鈉慢慢倒入燒杯中，攪拌至完全溶解，再加入滲透劑JFC攪拌均勻。將純棉坯布浸入堿液中，加熱至沸騰，保持沸騰處理30min，取出織物，用80～90℃熱水充分水洗兩次，再用50～60℃水洗滌，最后用冷水充分洗至中性，晾干，留作退漿率的測(cè)定。

二、退漿率的測(cè)定

（一）質(zhì)量法

1.主要實(shí)驗(yàn)材料和儀器

純棉坯布，電子天平（精度為0.0001g），干燥器，烘箱。

2.實(shí)驗(yàn)步驟

取三塊約2g重的純棉坯布，分別精確稱取質(zhì)量W₁和G₁、G₂，將其中一塊（W₁）置于105～110℃烘箱中，烘至恒重（約2h），迅速取出織物，放入干燥器中（預(yù)先將硅膠烘干并冷卻至室溫），冷卻至室溫，用分析天平精確稱取質(zhì)量W₂，按下式計(jì)算樣品的回潮率A。

將另兩塊織物分別按上述工藝進(jìn)行酶退漿和堿退漿，充分洗滌并擠去水分后放入烘箱，在105～110℃下烘至恒重（4h以上），迅速取出織物，放入干燥器中，冷卻至室溫，精確稱取質(zhì)量G′₁和G′₂。按下式分別計(jì)算酶退漿和堿退漿的退漿率。

（二）高氯酸法

1.主要實(shí)驗(yàn)材料、化學(xué)品和儀器

純棉坯布，淀粉，高氯酸，冰醋酸，氫氧化鈉，碘酸鉀，碘化鉀（10%），酚酞指示劑，電子天平（精度為0.0001g），721分光光度計(jì)，抽濾泵，布氏漏斗，容量瓶，燒杯。

2.實(shí)驗(yàn)步驟

（1）繪制工作曲線。精確稱取25mg淀粉，置于50mL的燒杯中，加入10～12mL 42%的高氯酸水溶液，攪拌，室溫下保持約30min，使淀粉完全溶解。滴加兩滴酚酞指示劑，邊攪拌邊加入c（NaOH）=6mol/L的氫氧化鈉至溶液呈淡粉色，滴加c（HAc）=2mol/L的醋酸至淡粉色消失。將溶液轉(zhuǎn)移到250mL的容量瓶中，用少量蒸餾水沖洗燒杯兩次，將沖洗液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度。分別吸取該溶液1mL、3mL、6mL、9mL、12mL于50mL容量瓶中，依次加入c（HAc）=2mol/L的醋酸25mL、10%的碘化鉀0.5mL、的碘酸鉀溶液2mL，再用蒸餾水稀釋至刻度，配制成濃度為2mg/L、6mg/L、12mg/L、18mg/L、24mg/L的溶液（以淀粉計(jì)）。在避光處放置顯色5min。在λ_max＝620nm處以空白溶液（不加淀粉）作參比，測(cè)定吸光度。以淀粉濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制工作曲線。

（2）退漿率的測(cè)定。分別取退漿前后織物各一塊，重約2g，按“質(zhì)量法”中稱量、計(jì)算織物干重的方法，精確稱量織物的干重W，將織物剪成5mm×5mm左右的小塊，放入200mL燒杯中，加入約30mL42%的高氯酸水溶液，攪拌，室溫下保持約30min，使織物上淀粉充分溶解，再依次加入100mL蒸餾水、兩滴酚酞指示劑、邊攪拌邊加入c（NaOH）=6mol/L的氫氧化鈉至溶液呈淡粉色，滴加c（HAc）=2mol/L的醋酸至淡粉色消失。過濾，將濾液轉(zhuǎn)移至250mL（V₁）的容量瓶中，用蒸餾水沖洗織物后抽濾兩次，將沖洗液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度。吸取該溶液5mL（V₃）置于50mL（V₂）容量瓶中，加入c（HAc）=2mol/L的醋酸25mL，10%的碘化鉀0.5mL，的碘酸鉀溶液2mL，再用蒸餾水稀釋至刻度，在避光處放置顯色5min，以空白溶液作參比，測(cè)定吸光度。在工作曲線上查出相應(yīng)的濃度c，按下式計(jì)算織物含漿量（%）和退漿率（%）。

（三）評(píng)級(jí)法

1.主要實(shí)驗(yàn)材料、化學(xué)品和儀器

純棉機(jī)織物（精練處理），淀粉，碘酸鉀，碘化鉀（10%），醋酸，滲透劑JFC，數(shù)碼相機(jī)，軋車，烘箱，燒杯，量筒，滴管。

2.碘試液配制

量取的碘酸鉀溶液100mL于燒杯中，依次加入10%的碘化鉀溶液20mL、c（HAc）=2mol/L的醋酸溶液10mL、滲透劑JFC 2mL，攪拌均勻后移入棕色細(xì)口瓶中備用。

3.制備比色卡

配置不同濃度的淀粉漿，將精練后的棉織物（浸軋前稱重）浸軋淀粉漿，經(jīng)烘干、冷卻后稱重，計(jì)算含漿率。按此方法制備含漿率分別為5%、4%、2%、1%、0.5%、0.3%、0.2%、0.1%、0的織物。將織物分別浸漬碘試液觀察顏色變化，1min后用數(shù)碼相機(jī)拍攝，含漿率5%的樣品定為1級(jí)，含漿率0的樣品定為9級(jí)（彩圖1）。

4.試樣退漿評(píng)價(jià)

取2cm×2cm的試樣，放在表面皿上，滴加碘試液于試樣上，觀察織物顏色變化，1min后取出，對(duì)照比色卡評(píng)級(jí)。級(jí)數(shù)越高退漿效果越好，一般情況下大于6級(jí)即可滿足后續(xù)加工要求。

三、織物上漿料的鑒別

1.主要實(shí)驗(yàn)材料、化學(xué)品和儀器

純棉坯布，滌/棉坯布，滌綸坯布（含丙烯酸漿料），電子天平，錐形瓶，布氏漏斗，抽濾瓶，試管，電爐，剪刀，碘，碘化鉀，硼酸，鹽酸，氯化鈉，單寧酸，氫氧化鈉（10%），氯化鋇（10%），硫酸銅（10%）。

2.試液配制

（1）碘—碘化鉀溶液。稱取1.2g碘，置于小燒杯中，加入2.5g的碘化鉀，加入少量蒸餾水，攪拌直至溶解，再加水稀釋至1000mL，移入棕色瓶中備用。

（2）碘—硼酸溶液。稱取結(jié)晶硼酸3g，加入到100mL 碘—碘化鉀溶液中，攪拌使之全部溶解，移入棕色瓶中備用。

（3）單寧溶液。稱取10g氯化鈉，溶解于100mL蒸餾水中，加熱到65℃，加入單寧酸至飽和，冷卻到室溫，過濾待用。

3.實(shí)驗(yàn)步驟

分別稱取純棉、滌/棉坯布各5g，剪成10mm×10mm的方塊，分別置于250mL錐形瓶中，加蒸餾水200mL，在不斷攪動(dòng)下沸煮30min，冷卻，然后將萃取液過濾到潔凈的燒杯中，待用。

（1）鑒別淀粉漿料。吸取上述萃取液2mL于試管中，加數(shù)滴碘—碘化鉀溶液，若溶液有藍(lán)紫色出現(xiàn)，則有淀粉漿存在；若無此反應(yīng)，則表示沒有淀粉漿存在。

（2）鑒別PVA漿料。

方法一：吸取2mL萃取液于試管中，按（1）方法鑒別試樣中是否含有淀粉漿料。若樣品中含有淀粉漿料，需加c（HCl）=2mol/L鹽酸溶液10滴，沸煮20min，冷卻。再加10滴碘—硼酸溶液，若溶液有藍(lán)綠色出現(xiàn)，則表示有PVA漿存在；若無此現(xiàn)象，則表示樣品中不含PVA漿。若檢驗(yàn)試樣不含淀粉漿料，直接加碘—硼酸溶液鑒別。

方法二：吸取5mL萃取液，加入5滴單寧溶液，若試樣呈現(xiàn)乳狀，并迅速轉(zhuǎn)化為白色或褐色的塊狀沉淀，則表明有PVA存在。

（3）鑒別海藻酸鈉漿料。吸取2mL萃取液于試管中，加10滴10%氯化鋇溶液，如果有白色膠狀出現(xiàn)，表明試樣中含有海藻酸鈉漿料，若無此現(xiàn)象，則沒有海藻酸鈉存在。

（4）鑒別CMC漿料。吸取萃取液2mL于試管中，按（3）方法鑒別試樣中是否含有海藻酸鈉漿料。若樣品中含有海藻酸鈉漿料，另吸取2mL萃取液于試管中，加數(shù)滴c（HCl）=2mol/L鹽酸溶液，調(diào)節(jié)pH＜5，振蕩搖勻，使海藻酸鈉全部沉淀。過濾去除凝膠。將濾液用10%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至中性，然后加數(shù)滴10%硫酸銅溶液，如果溶液中出現(xiàn)藍(lán)色膠狀物質(zhì)，且在加入c（HCl）=2mol/L鹽酸溶液后膠狀物消失，則表示有CMC漿存在，若無此現(xiàn)象，則表明無CMC漿存在。若檢驗(yàn)試樣不含海藻酸鈉，可以直接加硫酸銅溶液鑒別。

注意事項(xiàng)

1.酶退漿時(shí)，可選用其他品種淀粉酶，工藝要作相應(yīng)調(diào)整。

2.退漿率測(cè)定時(shí)，退漿前織物重必須按“質(zhì)量法”，先測(cè)回潮率，然后進(jìn)行稱量，并換算成退漿前織物干重，不能將經(jīng)過恒重的織物用于退漿處理。

3.高氯酸法測(cè)退漿率時(shí)，碘酸鉀顯色及測(cè)試吸光度時(shí)應(yīng)避光進(jìn)行。

4.在鑒別織物所用的漿料時(shí)，配制的碘試液、碘—碘化鉀溶液、碘—硼酸溶液應(yīng)避光放置。

思考題

1.比較酶退漿和堿退漿的退漿率，并說明兩種方法的機(jī)理和適用性。

2.如何鑒別PVA漿料中是否含有淀粉和CMC漿料中是否含有海藻酸鈉？怎樣去除其中的淀粉和海藻酸鈉？

附錄2-1 淀粉酶活力的測(cè)定

1.轉(zhuǎn)化率測(cè)定法

淀粉酶活力是用淀粉酶的轉(zhuǎn)化率來表示的。酶的轉(zhuǎn)化率是指1g淀粉酶1h可以轉(zhuǎn)化淀粉的質(zhì)量，也叫活力單位數(shù)。棉織物退漿中通常使用的BF 7658淀粉酶，活力為2000倍，即使用1g這樣的酶，在1h內(nèi)可以轉(zhuǎn)化2000g的淀粉。

（1）主要實(shí)驗(yàn)化學(xué)品和儀器。BF 7658淀粉酶，可溶性淀粉，碘，氯化鈉，分析天平（精度為0.0001g），100mL比色管，稱量瓶，燒杯（50mL），細(xì)口瓶，移液管，比色管，洗耳球，干燥器，烘箱，恒溫水浴鍋。

（2）實(shí)驗(yàn)步驟。精確稱取可溶性淀粉約5g，放入已知質(zhì)量的稱量瓶?jī)?nèi)，在烘箱內(nèi)，于105℃烘4h，取出，迅速放入干燥器中，冷卻至室溫，稱重，計(jì)算含水率。精確稱取干態(tài)下可溶性淀粉1.2g，放入50mL燒杯中，加25mL蒸餾水調(diào)和后，倒入225mL煮沸的蒸餾水中，攪拌，沸煮2min，冷卻后移入細(xì)口瓶中備用。用移液管分別量取10份25mL的淀粉溶液（每份相當(dāng)于干態(tài)下可溶性淀粉W=0.12g），于10個(gè)比色管中，分別加入3mol/L氯化鈉溶液5mL和蒸餾水20mL，搖勻后置于（40±1）℃水浴中。待淀粉溶液溫度為40℃后，在1～10號(hào)比色管中分別加入0.2mL、0.3mL、…、1.1mL的濃度為1g/L的淀粉酶，攪拌，在水浴中恒溫保持1h。取出迅速冷卻至20℃，按1～10號(hào)順序取混合液2mL，分別置于表面皿上，順序加入一滴0.02mol/L碘液，至不顯藍(lán)色或紫色止。記錄該編號(hào)的酶液加入量V，然后按下式計(jì)算淀粉酶活力（倍）。

式中：W——干態(tài)可溶性淀粉質(zhì)量，g；

C——淀粉酶濃度，g/L；

V——淀粉酶液加入量，mL。

2.還原糖生成量法

α-淀粉酶可隨機(jī)地作用于淀粉中的α-1，4-糖苷鍵，生成葡萄糖、麥芽糖、麥芽三糖、糊精等還原糖。這些還原糖能與3，5-二硝基水楊酸作用，并使其顏色由黃色的3，5-二硝基水楊酸變成棕紅色的3-氨基-5-硝基水楊酸，生成物顏色的深淺與還原糖的量成正比。一定量的淀粉酶在一定時(shí)間內(nèi)使淀粉生成還原糖的量正比于淀粉酶的活力。因此，用標(biāo)準(zhǔn)濃度的麥芽糖溶液制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，用比色法測(cè)定一定量的淀粉酶在一定時(shí)間內(nèi)作用于淀粉后生成的還原糖的量，從而計(jì)算出淀粉酶的活力。以1g樣品在一定時(shí)間內(nèi)生成的還原糖（麥芽糖）量表示酶活力大小。

（1）主要實(shí)驗(yàn)化學(xué)品和儀器。BF 7658淀粉酶，淀粉，麥芽糖，3，5-二硝基水楊酸，氫氧化鈉，酒石酸鉀鈉，檸檬酸，檸檬酸鈉，分析天平（精度為0.0001g），具塞試管，稱量瓶，容量瓶，移液管，洗耳球，721分光光度計(jì)，恒溫水浴鍋。

（2）試劑配制。

①1g/L的標(biāo)準(zhǔn)麥芽糖溶液。精確稱取0.1g麥芽糖，溶解并定容至100mL。

②3，5-二硝基水楊酸試劑。精確稱取3，5-二硝基水楊酸1g，加到20mL c（NaOH）=2mol/L的NaOH溶液中使其溶解，再加入50mL蒸餾水和30g酒石酸鉀鈉，攪拌，溶解后轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中定容，蓋緊瓶塞，勿使CO₂進(jìn)入。

③c（檸檬酸）=0.1mol/L，pH=5.6的檸檬酸緩沖液。分別稱取檸檬酸（C₆H₈O₇·H₂O）1.05g和檸檬酸鈉（Na₃C₆H₅O₇·2H₂O）4.28g，用蒸餾水溶解后轉(zhuǎn)移至200mL容量瓶定容。

④1%淀粉溶液。稱取1g淀粉，加入100mL、c（檸檬酸）=0.1mol/L、pH=5.6的檸檬酸緩沖液中，攪拌溶解。

⑤1g/L淀粉酶試液。精確稱取0.1g的淀粉酶，溶于蒸餾水中，并定容至100mL。

（3）實(shí)驗(yàn)步驟。

①麥芽糖溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線。取7支潔凈的具塞試管，順序編號(hào)0～6號(hào)，分別在7支試管中加入0、0.2mL、0.6mL、1.0mL、1.4mL、1.8mL、2.0mL的標(biāo)準(zhǔn)麥芽糖溶液（1g/L），然后分別加入蒸餾水至2mL，再分別向每個(gè)試管中加入3，5-二硝基水楊酸試劑2mL，搖勻，置沸水浴中煮沸5min，取出，用冷水浴冷卻后，轉(zhuǎn)移至20mL的容量瓶中定容。以0號(hào)作空白調(diào)零點(diǎn)，在540nm波長(zhǎng)下測(cè)定0～6號(hào)的吸光度，以麥芽糖濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

②淀粉酶活力測(cè)定。取3支潔凈的具塞試管，順序編號(hào)0～2號(hào)，在1號(hào)、2號(hào)試管中分別加入1.0mL（1g/L）的淀粉酶，0號(hào)試管為空白不加淀粉酶。將各試管和淀粉溶液置于40℃恒溫水浴中加熱10min，然后在3支試管中分別加入1.0mL（1%）淀粉溶液，振蕩搖勻后在（40±1）℃水浴中準(zhǔn)確保溫5min。取出后各加入2.0mL 的3，5-二硝基水楊酸試劑，搖勻，置沸水浴中煮沸5min，取出，用冷水浴冷卻后，轉(zhuǎn)移至20mL的容量瓶中定容。以0號(hào)試管作空白調(diào)零點(diǎn)，在540nm波長(zhǎng)下測(cè)定1號(hào)、2號(hào)的吸光度，記錄測(cè)定結(jié)果，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出麥芽糖的濃度。

③結(jié)果計(jì)算。

式中：α——淀粉酶活力，1g淀粉酶在5min內(nèi)催化淀粉水解產(chǎn)生的還原糖，g；

C——在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出的還原糖（麥芽糖）的濃度，g/L。

分別計(jì)算1號(hào)、2號(hào)平行實(shí)驗(yàn)的α值，取平均則為淀粉酶活力。