第二章 紡織品的前處理

^#實驗8 棉織物的退漿

紡織品根據織造方式，分為機織物、針織物和非織造布。其中機織物是由經紗和緯紗按一定規律交織而成的，織造時，經紗之間，經紗與機件之間反復產生摩擦作用，同時經紗還受到較大的張力作用，導致紗線易起毛斷紗，為使織造加工得以順利進行，通常在織造前對經紗進行上漿，目的是增加紗線耐磨性和提高經紗的拉伸斷裂強力。機織物的原料不同，經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；化學纖維使用化學漿料，常用的化學漿料有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。

機織物所用漿料的鑒別方法有物理鑒別法、化學鑒別法和儀器分析法。物理法簡單方便，但只能對漿料作粗略判別；化學法較可靠，使用廣泛，但要考慮其他物質的干擾；儀器分析法精度高，但需要專門儀器。本實驗用化學法鑒別常用漿料。

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紫色的絡合物。PVA在硼酸存在下，與碘作用形成一種藍綠色的絡合物；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。應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。

在染整加工環節，漿料的存在將阻礙染化料的滲透，因此，首先要進行退漿處理，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。淀粉酶對淀粉大分子具有強烈的催化水解作用，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，對環境無污染，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、化學漿料（PVA等）等發生一定程度的溶脹，使其由凝膠狀態轉化為溶膠狀態，對纖維附著力降低，在水洗過程中，經水的機械沖擊作用，漿料脫離纖維，從而達到退漿的目的。該方法適用于大部分漿料的退漿。

退漿率是評價退漿效果的有效方法。淀粉漿退漿率的測定有質量法、水解法、高氯酸法和評級法。質量法通過測定試樣退漿前后的質量變化求得，反映的是相對織物質量退除漿料的程度；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、碘酸鉀后生成藍色絡合物，在λ_max=620nm處測定溶液的吸光度，即可得到淀粉濃度（淀粉濃度為2.0～42.3mg/L時與吸光度有線性關系）；評級法是依據織物所含的淀粉量不同而對碘液所呈現的顏色深淺不同進行的評價。評級法判斷棉織物淀粉漿的退漿效果，方便快捷，在生產中廣泛使用。

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

一、退漿工藝實驗

（一）酶退漿

1.主要實驗材料、化學品和儀器

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，電子天平，恒溫水浴鍋。

2.實驗處方及工藝條件

BF7658淀粉酶　　　　　　　　　　1～2g/L

氯化鈉　　　　　　　　　　5g/L

滲透劑JFC　　　　　　　　　　1g/L

醋酸調節pH　　　　　　　　　　6～6.5

溫度　　　　　　　　　　55℃

時間　　　　　　　　　　60min

浴比　　　　　　　　　　1∶50

3.實驗步驟

稱取規定量的BF 7658淀粉酶，用少量35～40℃的蒸餾水調成漿狀，依次加入規定量的水、氯化鈉、滲透劑JFC，醋酸調節pH，攪拌均勻，預熱至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，留作退漿率的測定。

（二）堿退漿

1.主要實驗材料、化學品和儀器

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

2.實驗處方及工藝條件

氫氧化鈉　　　　　　　　　　10g/L

滲透劑JFC　　　　　　　　　　1g/L

溫度　　　　　　　　　　100℃

時間　　　　　　　　　　30min

浴比　　　　　　　　　　1∶50

3.實驗步驟

在燒杯中加入規定量的蒸餾水，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，留作退漿率的測定。

二、退漿率的測定

（一）質量法

1.主要實驗材料和儀器

純棉坯布，電子天平（精度為0.0001g），干燥器，烘箱。

2.實驗步驟

取三塊約2g重的純棉坯布，分別精確稱取質量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量W₂，按下式計算樣品的回潮率A。

將另兩塊織物分別按上述工藝進行酶退漿和堿退漿，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，精確稱取質量G′₁和G′₂。按下式分別計算酶退漿和堿退漿的退漿率。

（二）高氯酸法

1.主要實驗材料、化學品和儀器

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，抽濾泵，布氏漏斗，容量瓶，燒杯。

2.實驗步驟

（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）。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，測定吸光度。以淀粉濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標繪制工作曲線。

（2）退漿率的測定。分別取退漿前后織物各一塊，重約2g，按“質量法”中稱量、計算織物干重的方法，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，測定吸光度。在工作曲線上查出相應的濃度c，按下式計算織物含漿量（%）和退漿率（%）。

（三）評級法

1.主要實驗材料、化學品和儀器

純棉機織物（精練處理），淀粉，碘酸鉀，碘化鉀（10%），醋酸，滲透劑JFC，數碼相機，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，經烘干、冷卻后稱重，計算含漿率。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后用數碼相機拍攝，含漿率5%的樣品定為1級，含漿率0的樣品定為9級（彩圖1）。

4.試樣退漿評價

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，對照比色卡評級。級數越高退漿效果越好，一般情況下大于6級即可滿足后續加工要求。

三、織物上漿料的鑒別

1.主要實驗材料、化學品和儀器

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.實驗步驟

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，加數滴碘—碘化鉀溶液，若溶液有藍紫色出現，則有淀粉漿存在；若無此反應，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，若溶液有藍綠色出現，則表示有PVA漿存在；若無此現象，則表示樣品中不含PVA漿。若檢驗試樣不含淀粉漿料，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，若試樣呈現乳狀，并迅速轉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，表明試樣中含有海藻酸鈉漿料，若無此現象，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，加數滴c（HCl）=2mol/L鹽酸溶液，調節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%的氫氧化鈉溶液調節至中性，然后加數滴10%硫酸銅溶液，如果溶液中出現藍色膠狀物質，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，若無此現象，則表明無CMC漿存在。若檢驗試樣不含海藻酸鈉，可以直接加硫酸銅溶液鑒別。

注意事項

1.酶退漿時，可選用其他品種淀粉酶，工藝要作相應調整。

2.退漿率測定時，退漿前織物重必須按“質量法”，先測回潮率，然后進行稱量，并換算成退漿前織物干重，不能將經過恒重的織物用于退漿處理。

3.高氯酸法測退漿率時，碘酸鉀顯色及測試吸光度時應避光進行。

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

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 淀粉酶活力的測定

1.轉化率測定法

淀粉酶活力是用淀粉酶的轉化率來表示的。酶的轉化率是指1g淀粉酶1h可以轉化淀粉的質量，也叫活力單位數。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內可以轉化2000g的淀粉。

（1）主要實驗化學品和儀器。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），細口瓶，移液管，比色管，洗耳球，干燥器，烘箱，恒溫水浴鍋。

（2）實驗步驟。精確稱取可溶性淀粉約5g，放入已知質量的稱量瓶內，在烘箱內，于105℃烘4h，取出，迅速放入干燥器中，冷卻至室溫，稱重，計算含水率。精確稱取干態下可溶性淀粉1.2g，放入50mL燒杯中，加25mL蒸餾水調和后，倒入225mL煮沸的蒸餾水中，攪拌，沸煮2min，冷卻后移入細口瓶中備用。用移液管分別量取10份25mL的淀粉溶液（每份相當于干態下可溶性淀粉W=0.12g），于10個比色管中，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，至不顯藍色或紫色止。記錄該編號的酶液加入量V，然后按下式計算淀粉酶活力（倍）。

式中：W——干態可溶性淀粉質量，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間內使淀粉生成還原糖的量正比于淀粉酶的活力。因此，用標準濃度的麥芽糖溶液制作標準曲線，用比色法測定一定量的淀粉酶在一定時間內作用于淀粉后生成的還原糖的量，從而計算出淀粉酶的活力。以1g樣品在一定時間內生成的還原糖（麥芽糖）量表示酶活力大小。

（1）主要實驗化學品和儀器。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，恒溫水浴鍋。

（2）試劑配制。

①1g/L的標準麥芽糖溶液。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，溶解后轉移至100mL容量瓶中定容，蓋緊瓶塞，勿使CO₂進入。

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）實驗步驟。

①麥芽糖溶液標準曲線。取7支潔凈的具塞試管，順序編號0～6號，分別在7支試管中加入0、0.2mL、0.6mL、1.0mL、1.4mL、1.8mL、2.0mL的標準麥芽糖溶液（1g/L），然后分別加入蒸餾水至2mL，再分別向每個試管中加入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，轉移至20mL的容量瓶中定容。以0號作空白調零點，在540nm波長下測定0～6號的吸光度，以麥芽糖濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制標準曲線。

②淀粉酶活力測定。取3支潔凈的具塞試管，順序編號0～2號，在1號、2號試管中分別加入1.0mL（1g/L）的淀粉酶，0號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，轉移至20mL的容量瓶中定容。以0號試管作空白調零點，在540nm波長下測定1號、2號的吸光度，記錄測定結果，在標準曲線上查出麥芽糖的濃度。

③結果計算。

式中：α——淀粉酶活力，1g淀粉酶在5min內催化淀粉水解產生的還原糖，g；

C——在標準曲線上查出的還原糖（麥芽糖）的濃度，g/L。

分別計算1號、2號平行實驗的α值，取平均則為淀粉酶活力。