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涤/棉混纺针织物染整短流程工艺探讨与应用实践2019-12-16杭州美高华颐化工有限公司 周民清 罗建修
摘要:本文对涤/棉混纺针织物精练、氧漂与涤纶分散染料染色同浴生产工艺,染涤后免还原清洗工艺进行了系统的摸索和探讨,并成功在多家印染企业实现大批量生产。产品质量稳定,简化了涤/棉织物生产工艺流程,大幅度降低了生产成本,提高了设备利用率和生产效率,具有明显的节能减排效果和经济效益。 关键词:涤棉 针织物 练染 同浴 免还原清洗 0 前言 涤纶纤维和棉纤维混纺织物,既有涤纶纤维的高强力、挺括的特点,又有棉纤维吸湿、柔软、保暖的特性,深受消费者喜爱,应用广泛。然而,由于两种纤维性能差异大,使得涤/棉混纺、交织织物的染整加工工艺流程长,工艺繁复,生产成本高,用水及污水排放量大。近年来,涤/棉织物染整工艺不断创新,缩短了加工工艺流程,提高了生产效率,如碱性漂染一浴工艺,涤纶免还原清洗工艺等,但在实际应用过程中受到一定的局限。早期推出的弱碱性漂染一浴工艺,初始工作液的pH值调节在9左右,配合碱性匀染剂,实现了前处理和染涤一浴,此工艺的优点是:布面白度和毛效能达到染色要求;缺点是:碱性环境下,不利于大多数分散染料的上染,上染率和重现性不高,碱性分散染料色谱不全,推广受到染料限制。为此,我们通过系统实验,摸索了一套在弱酸性(pH 5.0~ 6.0)条件下的精练、氧漂、涤纶染色一浴练染工艺,其处理后织物的白度、毛效及布面除杂效果均可达到染色质量要求,可选用的分散染料范围更广,色谱更齐全。结合染涤后的免还原清洗工艺,使新工艺与传统工艺相比,节能、减排、增效效果显著,具有广泛的推广应用价值。 1 试验 1.1 试验材料和仪器 试验布种:40支,30"28G,180克/m2 ,涤/棉65/ 35 ,针织双面布。 试验仪器: 毛效测试仪、Sandolab全能试色实验机、WSD-3C白度仪、电子天平(精确度0.001)、Rapid R-3烘干定型机、试验小轧车、Color-Eye7oooA测色仪、 YB-571B型耐摩擦色牢度仪。 试验药品:30%NaOH 、 27.5%H202 、(85%)保险粉、分散染料(龙盛)、活性染料(上海万德)、精练剂M-108A、力威龙81、染色稳定剂M-215、涤纶染色调理剂M-214D、新型活性染色碱M-231P、多功能酸MAC-B、力威龙2301、染色牢度提升剂M-2345A(以上印染助剂均为杭州美高华颐化工生产)、(98.5%)冰醋酸、元明粉。 1.2测试方法: (1)色深度(K/S):K/S值表示染色织物的表观深度,K/S值越大表示颜色越深,反之则颜色越浅。可表示染料在织物上的得色率; (2)白度 参照GB/T8424.2-2001《纺织品 色牢度试验 相对白度的仪器评定方法》 (3)毛效:参照标准GB/T8878-2002,测定织物浸渍30min时的毛效高度(cm);(4)耐洗色牢度:根据GB/T3921-2008《纺织品 色牢度试验 耐皂洗色牢度》测定,用评定沾色用 灰色样卡评级。 (5)摩擦牢度:按照GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测试; 2 结果与讨论 A 传统工艺:碱氧一浴精练 → 分散染料染色→ 还原清洗 → 活性染料染色。 B 练染一浴短流程工艺:弱酸性氧漂涤纶染色一浴→皂洗→活性染料染色。 2.1精练 涤/棉织物中涤纶组分的分散染料浸染是在pH值5~6,120~130℃条件下上染涤纶纤维,如在pH值>7的条件下染色,部分分散染料在碱性高温条件下酯键水解,造成色浅或色泽暗淡。在弱酸性练染同浴工艺中,如何即保证精练效果又能使分散染料充分上染涤纶纤维,是练染同浴工艺必须解决的问题。 棉纤维织物双氧水漂白工艺中,当pH值在5~6时,双氧水分解比较缓慢,通过120~130℃保温一定时间可使双氧水充分分解,再通过高效精练剂优良的渗透、乳化、精练、洗涤等性能,使织物上的果胶、蜡质、棉籽壳、色素等纤维素共生物充分膨胀、乳化、溶解、分解去除,从而达到精练漂白的目的。 传统练漂、染色工艺和弱酸性氧漂涤纶染色一浴工艺的半成品品质测试如下: 表1 精练工艺及效果 (试验浴比1:8)
通过表1可知:弱酸性氧漂、分散染料染色同浴短流程工艺(方案B)与传统氧漂工艺(A)的精练效果比较接近,白度稍低。方案B处理织物的毛效、白度及除杂效果符合染色对半成品的质量要求,强力高于(方案A)。在弱酸性练染一浴工艺中,力威龙81具有良好的精练、渗透、乳化、分散作用,能有效去除涤/棉针织物或纱线上的棉仔壳、果胶质、油污渍等杂质,使织物获得较好的毛效和白度及除杂效果。 2.2 涤纶染色 2.2.1常规工艺与练染同浴工艺染色效果对比 工艺A:常规传统工艺:氧漂前处理(按照以上精练方案A法) → 洗水→过酸→ 分散染料染色。 工艺B:练染同浴短流程工艺:氧漂/分散染料染色。 取七种分散染料,分别按照以上两个方案进行染色,(K/S值)见下表。 表2 两种工艺分散染料染色深度(K/S值)效果测试结果
说明:染色工艺: 分散染料 2 % (o.w.f) 染色稳定剂M-215 0.5 g/l 涤纶染色调理剂M-214D 0.5 g/l 浴比 1 : 8 工艺条件: 130℃ × 30 min 从表2得知:在弱酸性练染同浴工艺中,双氧水对分散染料的上染和染色色光影响不明显,两种工艺精练染色后织物的表观得色深度比较接近,色光基本一致。 2.2.2 涤棉织物染色 (1)氧漂、分散染料染色一浴 表3 氧漂/分散一浴工艺配方及工艺:
(2)活性染料染色 试验流程:氧漂/分散一浴→染棉→酸洗→皂洗→水洗→固色 。 表4 活性染料染色配方及工艺
表5 弱酸性练染一浴工艺染色牢度测试
对染色后织物进行测试后的最终结果表5可知,染色织物的各项牢度达到相关质量标准和客户质量要求。力威龙2301为免还原清洗剂,不仅能有效洗涤、去除棉、黏胶、锦纶、腈纶、羊毛等纤维上沾染的分散染料,同时对沾染、未固着、水解的活性染料也具有良好的洗涤效果,能有效提高分散染料、活性染料染色织物的各项色牢度。 3 工厂应用实践(绍兴某染厂) 织物 :40支30"28G,180克/m2 ,涤/棉65/ 35 ,针织双面布。 生产设备:J型高温高压溢流喷射染缸。 3.1生产流程: A、原生产工艺流程为:氧漂前处理(氧漂→水洗→酸洗)→染涤→还原清洗(酸洗 →水洗)→染棉→水洗→酸洗→皂洗→水洗→固色。 B、练染一浴短流程工艺如下:氧漂染涤一浴→清洗→染棉→水洗→酸洗→皂洗→ 水洗→固色。 3.2 氧漂染涤配方: 表6 红色分散染料染色配方及工艺
3.3染棉工艺配方及工艺: 表7 活性染料染色配方及工艺
3.4染色织物色牢度检测(红色) 表8 涤/棉织物染色牢度测试
从表8可以得知:涤/棉针织物红色采用A、B两种工艺生产织物的色牢度基本接近,其中沾色牢度中涤纶、醋纤沾色牢度稍低,摩擦牢度有一定提高。 3.5 成本核算: (1) 从T/C浅色品种来说,省去了前处理,工艺时间缩短1/3;节约前处理的3缸水,生产能耗成本节省30%左右;如按1:6平均浴比测算,一吨织物可节约18吨水,按每吨水均价6元计算,每吨织物节约水的成本为108元;电与蒸汽成本按每缸布1000元计算,每缸布可节省300元,忽略助剂的节省,仅以上两项,每缸布可节省408元。 (2) 从T/C中等深度色来说,省去了前处理,工艺时间缩短40%,节约5缸水,生产能耗节省40%;每缸布可节约水的成本180元左右,节约电与蒸汽的成本约500元左右,两项累计每缸布可节约680元左右。 4 结论 涤棉针织物采用弱酸性氧漂、分散染料染色同浴工艺时,染浴pH值控制在5~6,双氧水(27.5%)用量控制在2~4%,力威龙81控制在1.0~2.0%,染色温度120~130℃,染色时间30~40min,具有良好的精练漂白和染色效果,可大幅度缩短涤棉织物染整工艺流程,降低生产成本,具有显著的节能减排效果和明显的经济效益。 力威龙81 在弱酸性氧漂工艺中,具有良好的精练、渗透、乳化、分散作用,能有效去除涤/棉针织物的棉仔壳、果胶质、油污渍等杂质。 力威龙2301为免还原高效皂洗剂 ,染涤后皂洗,相比常规还原清洗可节省酸洗,有效规避还原性物质对活性上染的影响;能有效洗涤棉、黏胶、锦纶、腈纶、羊毛等纤维上沾染的分散染料,同时对沾染、未固着或水解的活性染料也具有良好的洗涤效果,能有效提高分散染料、活性染料染色织物的各项色牢度。 参考文献: [1] 吴赞敏主编:《针织物染整》 中国纺织出版社 2009 [2] 赵涛主编:《染整工艺学教程》 中国纺织出版社 2005
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