第二章 布草類織物水洗效果的主要影響因素
嚴(yán)格地講,織物水洗效果的優(yōu)劣,取決于水洗全過(guò)程中的每一步工藝操作。然而認(rèn)真分析過(guò)來(lái),由于織物上污垢的去除干凈與否基本上依賴于洗滌過(guò)程中的主洗操作,因此,我們僅對(duì)影響主洗作用的各種因素討論如下,供朋友們參考。
我們知道,洗滌作用主要取決于洗滌劑的選擇與應(yīng)用,同時(shí)還應(yīng)兼顧織物上污垢的狀況及織物的質(zhì)料。除此之外,洗滌介質(zhì)和洗滌過(guò)程中的物理機(jī)械作用也不應(yīng)忽視。下面,我們先從洗滌介質(zhì)——洗滌用水談起,逐一探討各種因素對(duì)布草織物主洗過(guò)程中去污作用的影響。
一、洗滌用水
本來(lái),有關(guān)洗滌用水對(duì)洗滌作用的影響已在前文“衣物特殊污漬的去除”一節(jié)中做過(guò)討論,但是考慮到以水為介質(zhì)的水洗過(guò)程中,預(yù)洗、主洗、漂白、過(guò)水、過(guò)酸等操作過(guò)程均離不開(kāi)水,洗滌用水的水質(zhì)對(duì)布草類織物的水洗效果影響極大。為此,我們對(duì)日常洗滌用水的水質(zhì)以及水對(duì)織物和水洗效果的影響做進(jìn)一步的探討。
眾所周知,我們?nèi)粘K玫乃卸己幸欢康臒o(wú)機(jī)鹽類。它們?cè)谒幸噪x子狀態(tài)存在,常見(jiàn)的無(wú)機(jī)鹽離子有鈣、鎂、鐵、錳、銅等金屬陽(yáng)離子和碳酸氫根、硫酸根、硝酸根以及氯離子、氟離子等陰離子。此外,水中還常含有一些呈膠體狀態(tài)的有機(jī)物質(zhì)如腐殖質(zhì)類。水中含有的各種物質(zhì),它們當(dāng)中有些對(duì)人體有害,因而國(guó)家規(guī)定了飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
生活飲用水既是自來(lái)水廠向居民提供的日常用水,也是大多數(shù)洗衣廠的洗衣用水。然而對(duì)洗衣而言,即使是符合人們生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的自來(lái)水,水中含有的無(wú)機(jī)鹽離子也會(huì)對(duì)織物水洗效果有明顯的影響。例如,水中的鈣、鎂等金屬陽(yáng)離子,在主洗加溫條件下,由可溶于水的碳酸氫鈣、碳酸氫鎂,轉(zhuǎn)變成不溶于水的碳酸鈣和碳酸鎂,它們沉淀在織物上以后,會(huì)使織物泛灰、發(fā)暗、手感粗糙。同樣以溶解狀態(tài)存在于水中的亞鐵離子,在主洗條件下,也會(huì)以紅褐色的鐵化合物沉積在織物上,從而使洗后的織物泛黃發(fā)紅甚至呈淺褐色。
布草織物反復(fù)水洗時(shí),上述沉淀物逐漸沉積到織物纖維之中,最終造成白色織物泛灰變暗,彩色織物色彩不鮮艷。至于未經(jīng)處理的洗衣廠自備井水或直接取自江河湖泊的洗滌用水,其對(duì)織物水洗效果的影響就更加可想而知了。
硬水中的無(wú)機(jī)鹽離子除了會(huì)在水洗織物上造成有色沉淀物之外,還常常影響洗滌劑的去污效率。理論和實(shí)踐均已證明,水中的無(wú)機(jī)鹽離子與肥皂等陰離子洗滌劑會(huì)生成難溶的鈣、鎂皂——試驗(yàn)表明,即使在中等硬度的水中,也將有近20%左右的肥皂會(huì)變成鈣、鎂皂——這不僅浪費(fèi)了洗滌材料,降低了洗滌劑的去污效率,同時(shí),這些難溶的鈣、鎂皂也易沉積在織物上,給水洗織物造成二次污染。
硬水中的多價(jià)金屬陽(yáng)離子,在帶負(fù)電荷的織物(織物在水中多帶負(fù)電荷)和洗滌液中某些帶負(fù)電荷的污垢粒子之間,架起了陽(yáng)離子橋。通過(guò)橋鍵促進(jìn)了污垢與織物的結(jié)合。此外,這些多價(jià)陽(yáng)離子吸附在織物和污垢上,中和了它們所帶的負(fù)電荷,減弱了污垢與織物間的靜電排斥作用,也為洗滌液中的污垢再沉積提供了條件,從而使洗滌效果大打折扣。
正像前文述及的,水中含有的其他微量金屬離子,如鐵離子,在主洗加熱及洗滌液堿性條件下,會(huì)生成顏色較深的鐵銹沉積在織物上,使洗后的織物泛灰發(fā)黃,這已是不爭(zhēng)的事實(shí)。然而還應(yīng)引起我們警覺(jué)的是,水中的這些無(wú)機(jī)鹽離子,還能催化洗衣業(yè)常用漂白劑(尤其是氧漂)的分解。這一方面造成了漂白劑的無(wú)效分解,另一方面,漂白劑的局部反應(yīng)對(duì)于劇烈,則會(huì)造成織物破損。某些床單、臥具、毛巾上有破洞、針眼,應(yīng)該說(shuō)與漂白劑的局部劇烈反應(yīng)有直接關(guān)系。
應(yīng)該指出,洗滌用水中無(wú)機(jī)鹽離子對(duì)水洗織物產(chǎn)生的不利影響,除非特殊情況下會(huì)嚴(yán)重顯現(xiàn)出來(lái),然而并非織物剛剛經(jīng)過(guò)一兩次水洗即很明顯,而是經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的反復(fù)洗滌后,由于沉淀物的不斷沉淀積累逐漸引起了人們的關(guān)注。況且,我國(guó)南方水質(zhì)較軟,即水中所含無(wú)機(jī)鹽離子相對(duì)數(shù)量較少,而北方的水中所含無(wú)機(jī)鹽離子相對(duì)數(shù)量較多,水質(zhì)較硬。因此,為了獲得較為滿意的洗滌效果,必須采取相應(yīng)措施,對(duì)水質(zhì)較硬的洗滌用水進(jìn)行處理。
水的軟化處理有多種方法。中小洗衣業(yè)廠店常用化學(xué)法(又稱整合法),即在洗滌用水中加入某些化學(xué)藥劑,通過(guò)化學(xué)藥劑與水中的無(wú)機(jī)鹽金屬離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),用以防止水中的無(wú)機(jī)鹽離子在加溫與堿性條件下發(fā)生沉淀影響洗滌效果。有關(guān)這方面的內(nèi)容已在前文“特殊污漬的去除”一節(jié)中做過(guò)討論,故不再多述。
洗滌用水除了對(duì)織物的水洗去污會(huì)造成影響外,還會(huì)對(duì)織物的物理性能造成影響。我們知道,織物的質(zhì)料不同,其遇水后物理性能變化的狀況也不一樣。
伸長(zhǎng)率變化不大,拉伸強(qiáng)度還有所提高,故棉織物適宜機(jī)器水洗。而毛纖維、絲纖維,特別是人造絲這類黏膠纖維,遇水后不僅易變形,而且拉伸強(qiáng)度下降近一半左右,故不宜用機(jī)器水洗,最好采用干洗或手工水洗。合成纖維一般親水性較差,遇水后伸長(zhǎng)率、強(qiáng)度變化不大,故適宜采用水洗。
二、物理機(jī)械作用
布草織物水洗時(shí),物理機(jī)械作用對(duì)主洗效果的影響是毋庸置疑的。這主要指洗衣機(jī)滾筒對(duì)水洗織物施加的各種物理機(jī)械力以及水溫和洗滌時(shí)間等因素的影響。被置于洗衣機(jī)滾筒內(nèi)的織物,在設(shè)定的時(shí)間內(nèi),在具有一定溫度的洗滌液中,隨著滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng),織物與滾筒之間以及織物相互間的摩擦翻動(dòng)作用、戳擦摔打作用和洗滌液對(duì)織物造成的沖擊等,隨時(shí)都在進(jìn)行,這無(wú)疑有助于各類污垢的去除。
織物水洗時(shí)物理機(jī)械作用力的大小,有些事無(wú)法改變的,如洗衣機(jī)滾筒的直徑、厚度比以及滾筒的洗滌轉(zhuǎn)速等設(shè)計(jì)指標(biāo);然而與物理機(jī)械作用力密切相關(guān)的織物裝載量和主洗時(shí)尚水位等卻是可以任意調(diào)整的。
應(yīng)該指出,織物在洗衣機(jī)滾筒內(nèi)翻動(dòng)、揉搓、摔打過(guò)程中,促使含有洗滌劑的洗滌液在織物纖維間反復(fù)穿插流動(dòng),在洗滌劑和各種物理因素的綜合作用下,才促使和加快織物上污垢的取代和剝離。但這種綜合作用只有在一定條件下才能發(fā)揮其最佳效果。就滾筒內(nèi)地織物裝載量而言,每臺(tái)洗衣機(jī)必然只有一個(gè)適合其發(fā)揮最佳作用的裝載量范圍。超過(guò)或低于這個(gè)裝載量范圍,均不利于上述綜合作用的發(fā)揮。理論和實(shí)踐均已證明,通??椢镅b載量為其設(shè)計(jì)額定裝載量的85%左右時(shí),上述綜合作用效果最好。為此,日常工作中,應(yīng)根據(jù)織物受污垢污染的狀況,合理確定洗衣機(jī)的裝載量。
適當(dāng)控制織物水洗時(shí)洗衣機(jī)滾筒里的水位,是大家熟知的道理。它不但能合理保持洗滌液中洗滌劑的濃度,也為上述綜合作用的充分發(fā)揮創(chuàng)造力條件。水位過(guò)高,不僅會(huì)造成洗滌液中洗滌劑的有效物含量降低,也使上述綜合作用大打折扣。然而水位過(guò)低,雖然對(duì)提高洗滌液濃度有利,加大了織物在滾筒內(nèi)摩擦、摔打、揉搓的力度,但也增加了洗滌液中污垢再沉積到織物上的可能性,反而不利于去污。況且,過(guò)強(qiáng)調(diào)物理機(jī)械作用會(huì)對(duì)織物強(qiáng)度產(chǎn)生負(fù)面影響,加劇了織物的磨損,從而縮短使用壽命。
對(duì)織物水洗效果同樣有重要影響的物理因素是洗滌液溫度。眾所周知,隨著溫度的提高,物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)速度加快??椢锢w維分子活動(dòng)的加劇促使纖維在洗滌溶液中膨脹,這使得纖維上污垢的結(jié)合作用大大減弱;污垢分子運(yùn)動(dòng)速度的提高則加快了其被洗滌液潤(rùn)濕、乳化、甚至溶解度速度,這既有利于織物上污垢的去除,也減小了污垢再沉積的可能性;而洗滌液中的洗滌劑隨著溫度的提高,其對(duì)污垢的分散、懸浮、乳化、增溶等作用大大增強(qiáng)。總而言之,洗滌溫度的提高,促進(jìn)了織物、污垢、洗滌劑之間的相互作用,從而加速了去污過(guò)程。此外,含有過(guò)氧化物漂白劑的洗滌劑,溫度越高,其漂白效果越好。因此,適當(dāng)提高洗滌液溫度,是十分有利的。
但是織物水洗時(shí),并不是溫度越高越好。溫度提高除了要增加能耗外,在有些情況下,洗滌溫度過(guò)高,則有可能降低去污效率,甚至帶來(lái)較大的負(fù)面影響。
例如,用陰離子表面活性劑復(fù)配而成的洗滌劑,通常歲溫度的提高其去污效果較好,肥皂即是典型的代表。但非離子表面活性劑發(fā)揮最佳作用的溫度是在其“濁點(diǎn)”,則去污力反而下降。因此,使用含有非離子表面活性劑的洗滌劑時(shí),洗滌溫度不是越高越好。此外,某些水洗用洗滌劑中含有酶制劑。酶制劑發(fā)揮最佳效能的作用溫度一般在50~60℃,超過(guò)70℃,極易造成酶制劑失去活性。還有,添加到水洗用洗滌材料中的某些助劑,有些隨溫度升高,作用發(fā)揮越充分(如4A沸石);而有些材料(如三聚磷酸鈉),超過(guò)一定溫度(60℃左右)后,其作用卻有所下降。
質(zhì)料不同的織物水洗時(shí),其所適宜的洗滌溫度也是不同的。例如天然纖維中,棉和麻袋適宜水洗溫度可高達(dá)90℃以上,而絲毛纖維只適宜在常溫下手工清洗。合成纖維一般洗滌溫度均較低,這主要考慮熱塑性纖維在較高溫度下會(huì)趨于軟化,甚至收縮變形。
織物的顏色也是選擇洗滌溫度的重要因素。洗滌溫度提高,會(huì)加劇織物的脫色,特別是一些染色牢度較差的織物(如真絲),可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的褪色。因此,水洗帶色織物時(shí),要依據(jù)織物質(zhì)料的不同性質(zhì)、染色牢度、色澤深淺的不同,采用適宜的洗滌溫度。
織物上污垢的種類不同,主洗時(shí)選擇的洗滌溫度亦有所區(qū)別。且有代表性的典型污垢是油脂性污垢和蛋白質(zhì)污垢。水洗以油脂性污垢為主的臺(tái)布、口布時(shí),通常利用堿性物質(zhì),在一定溫度下與油脂發(fā)生皂化反應(yīng)進(jìn)行的越理想。故洗滌臺(tái)布、口布、廚衣等油脂性污垢積聚厚重的織物時(shí),洗滌溫度一般控制在85~90℃左右。而水洗沾染血污、精液、奶漬等蛋白類污垢的織物時(shí),由于高溫會(huì)使蛋白質(zhì)變性凝固,牢牢黏附在織物上難以去除,故通常先用冷水浸泡后再低溫洗滌。
織物的洗滌需要一定的時(shí)間才能完成,但也并非時(shí)間越長(zhǎng)越好。眾所周知,洗滌的過(guò)程是織物去污與污垢再沉積的可逆過(guò)程。洗滌開(kāi)始時(shí),污垢再沉積的概率較低,而當(dāng)去污(洗滌)接近完成時(shí),污垢再沉積的可能性卻明顯提高,最終達(dá)到織物去污與污垢再沉積的平衡。誠(chéng)然,該平衡與織物受污染的程度和洗滌時(shí)的浴比等因素有關(guān),但與洗滌時(shí)間也有密切聯(lián)系。實(shí)踐證明,在洗衣機(jī)較低運(yùn)轉(zhuǎn)速度下,時(shí)間過(guò)長(zhǎng),去污效果反而下降,這極有可能是污垢的再沉積造成的。
三、洗滌劑的選擇與應(yīng)用
目前市場(chǎng)上,可供洗衣業(yè)選擇的洗滌劑產(chǎn)品,不僅品種多,而且質(zhì)量和價(jià)格也存在較大差異。然而從事布草水洗業(yè)務(wù)的廠店,由于自身洗滌條件的不同(如水質(zhì)軟、硬),客戶要求的不同(各星級(jí)賓館),織物的污染源和污染程度的不同,以固定不變配方生產(chǎn)的某種成品洗滌材料很難適應(yīng)不同織物水洗的需要。為此,在布草織物水洗過(guò)程中,必須選擇應(yīng)用針對(duì)性強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品,必要時(shí)需對(duì)所使用的洗滌劑產(chǎn)品的用法、用量做相應(yīng)的調(diào)整,才能滿足水洗去污的要求。
應(yīng)該承認(rèn),各洗滌劑生產(chǎn)廠家所提供的洗滌材料,均具有一定的針對(duì)性。例如常用的強(qiáng)力洗衣粉,主要用于餐廳臺(tái)布、口布、廚衣等油脂性污垢厚重織物的洗滌。為有效去除織物上厚重污垢,強(qiáng)力洗衣粉中燒堿含量一般較高(PH值為11~13),以利用主洗時(shí)代高溫,加速皂化反應(yīng)的進(jìn)行。燒堿含量較高的強(qiáng)力洗衣粉,盡管對(duì)臺(tái)布類織物上油脂的去除效果是令人滿意的,但織物反復(fù)在高溫高堿度下洗滌,受損嚴(yán)重,大大縮短了織物的壽命。為此,人們又開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了以乳化、溶解、增溶等多種方式去除油污的乳化劑。確切地說(shuō),乳化劑是一種去油污能力很強(qiáng)的液體洗滌劑。乳化劑組分中,主要含有多種非離子和陰離子表面活性劑,以溶解油脂為主要功能的乳化劑,則還含有能溶解油脂的溶劑。乳化劑與強(qiáng)力洗衣粉配合使用,既增強(qiáng)了洗滌去污效果,也減輕了織物的損傷,延長(zhǎng)了織物的使用壽命。
水洗布草業(yè)務(wù)中,除油污較厚重的臺(tái)布、口布、廚衣等織物之外,尚有大量的巾類和臥具、窗簾等織物。和臺(tái)布類織物上厚重的油污不同,這些織物上的污垢多以皮屑、灰塵、人體分泌物、化妝品污染等為主,相比之下,這類織物一般受污染程度較輕。但是,這類織物大多與人體皮膚接觸,要求相對(duì)較高。為此,人們開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了去污能力較強(qiáng),但燒堿含量較低的通用洗衣粉。
通用洗衣粉中,堿性物質(zhì)含量雖低,但其表面活性劑含量高;而且為適應(yīng)巾類織物手感蓬松的需要,防止織物在硬水中洗滌時(shí)鈣、鎂等無(wú)機(jī)鹽粒子的沉積,通用洗衣粉中螯合劑和抗污垢再沉積劑成分的含量也比較大。此外,通用洗衣粉中還常加入過(guò)硼酸鈉或過(guò)碳酸鈉,以加強(qiáng)主洗的漂白去漬作用,以保證洗滌效果。
水洗織物中的客衣,絕大多數(shù)可以選用通用洗衣粉,但由于通用洗衣粉中的堿對(duì)客衣中的絲、毛織物負(fù)面影響較大,故絲毛織物宜采用PH值較低的液體洗滌劑,且不宜用機(jī)器水洗。
和強(qiáng)力洗衣粉相比,通用洗衣粉主要不是去除油脂類污垢,而是去除一般性污垢。為此,實(shí)際應(yīng)用時(shí),對(duì)那些手污垢污染較重的巾類織物和客衣,洗滌時(shí)除采用通用洗衣粉之外,也可補(bǔ)加少量強(qiáng)力洗衣粉或乳化劑,以達(dá)到去污洗凈和保護(hù)織物的作用。
布草類織物水洗時(shí),依據(jù)織物質(zhì)料、污垢的種類,織物受污染的程度和相應(yīng)的洗滌程序,適量加入適宜的洗滌劑,這個(gè)道理人人皆知,故不必重復(fù)。但是,當(dāng)確定選用幾種洗滌材料后,在相同洗滌條件下(如水質(zhì)軟、硬、洗滌溫度、洗滌時(shí)間等),不同洗滌材料的加入順序?qū)ο礈煨Ч灿泻艽笥绊憽?/span>
例如,全自動(dòng)洗脫機(jī)在中等硬度的水中洗滌油垢積聚厚重的白色臺(tái)布時(shí),洗浴液中不僅要加入去油污性能優(yōu)異的強(qiáng)力洗衣粉和乳化劑,為避免硬水中鈣、鎂等金屬離子對(duì)洗滌造成負(fù)面影響,還應(yīng)向洗滌液中適量加入軟水劑。為克服油污中的酸性物質(zhì)造成洗滌液PH值下降過(guò)快影響去污效果,必要時(shí)還需向洗滌液中適量添加燒堿或純堿;按照這些要求,洗滌材料較為合理的添加合理的添加順序應(yīng)該是:先向洗滌液中添加軟水劑,讓軟水劑成分與硬水中的無(wú)機(jī)鹽離子首先進(jìn)行反應(yīng),1~2min后,加入乳化劑,這時(shí)洗滌液溫度相對(duì)較低,乳化劑中的溶劑能充分發(fā)揮溶解油污的作用。另一方面,洗滌液溫度在非離子變面活性劑的去油污效果最好。當(dāng)洗滌液溫度進(jìn)一步升高時(shí),再加入強(qiáng)力洗衣粉,這不僅利于強(qiáng)力洗衣粉的溶解,更利于其在已被乳化劑潤(rùn)濕的織物與污垢之間發(fā)揮去污作用。按照這個(gè)順序添加洗滌材料,可以依據(jù)洗滌條件,充分利用洗滌材料中各種成分的作用,從而獲得理想的洗滌去污效果。反之,若幾種洗滌材料同時(shí)加入,則硬水中的鈣、鎂離子極有可能與洗滌材料發(fā)生不利于洗滌去污的負(fù)反應(yīng),從而使洗滌劑的去污作用大打折扣。
布草類織物水洗過(guò)程中,不僅品種不同、作用各異的洗滌材料向洗滌液中添加順序應(yīng)該不同,即使同一品種、作用相同的洗滌材料在向洗滌液中添加到過(guò)程中,也應(yīng)注意添加量不應(yīng)過(guò)于集中。例如,主洗過(guò)程中,為節(jié)約能源和洗滌時(shí)間,需要添加氯漂白劑,以協(xié)助洗滌劑去除白色織物上的色素。由于色漬在織物上的分布不可能是均勻的,最理想的辦法是直接讓氯漂白劑與色素發(fā)生反應(yīng),這當(dāng)然是不可能的。然而,局部氯漂白劑含量過(guò)高,會(huì)造成對(duì)織物的損傷。因此,為保持洗滌液中氯含量相對(duì)均勻、穩(wěn)定,氯漂白劑應(yīng)分次加入。這樣,既增加了色漬與氯漂白劑接觸的概率,也減小了氯漂白劑對(duì)織物纖維可能造成的傷害。
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