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涤纶/竹浆纤维混纺织物染整工艺探讨

2019-04-16杭州美高华颐化工有限公司 倪明新

摘要本文通过对涤纶/竹浆纤维混纺织物的染整工艺的系统探讨其精练工艺选择水玻璃作为碱氧练漂工艺的碱剂和双氧水稳定剂经处理后半成品织物白度好织物失重小强力损失率低毛效好品质达到染色(漂白印花)质量要求探讨了分散/活性染料同浴染色技术在涤纶/竹浆纤维织物上的应用简化了染色工艺流程该染整工艺具有工艺流程短生产效率高成本低产品质量稳定的特点同时有明显地节能减排优势应用前景广泛。

关键词:涤纶? 竹浆纤维? 碱氧精练? 同浴染色

0 前言

? ??竹类资源再生能力强生长迅速成才期短产量高我国是世界上竹类品种最多的国家竹子产量居世界首位竹纤维资源丰富再生竹纤维又称为竹浆纤维是把竹子切片风干后采用化学方法将竹片精制成符合纤维生产要求的浆粕经溶解纺丝而成该纤维消除了原生竹纤维附巨大硬挺的缺点具有诸多优良性能如强力较好韧性耐磨性较高可纺性能优良吸湿导湿透气性强(吸湿性居纤维素纤维之首)可以在瞬间吸收蒸发水分炎热的夏天使人感到特别凉爽称为会呼吸的纤维具有蚕丝般的光泽和手感有天然抗菌性不易霉变不滋生细菌手感滑而细腻丰满而挺括悬垂性好自身具有抗紫外线作用而且原料来自大自然产品用后可生物降解采用涤纶与再生竹纤维混纺后的织物集涤纶和竹纤维的特性于一体是一种高档夏季服装面料,受到消费者广泛青睐。

1 实验

1.1 实验材料和仪器

织物:T/C 65/357.3tex/2×14.6tex543/10cm×350根/10cm×160cm

染料:龙盛LXF系列分散染料,CTA型系列活性染料。

药品与助32%NaOH27.5% H2O2硅酸钠高效精练剂M-1051精练酶M-127A精练酶M-125双氧水稳定剂M-1021、绿色螯合分散齐jM-1075A.元明粉、纯碱、涤纶分散匀染剂M-214D、棉用匀染剂M-230K、 高效皂洗剂M-2100A、浴中柔软剂M-287

备与仪器红外线染色机WSD-3C白度仪电子天平Rapid R-3烘干定型机SW-12A耐洗色牢度试验机Color-Eye7000测色仪YB-571B型耐摩擦色牢度仪试验小轧车(卧式)织物强力测试仪YG026H-250、蒸锅、玻璃器皿等。

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) 白度根据GB/T8425-1987《纺织品白度的仪器评定方法》,测试条件为D65光源波长范围360-700nm

(3) ZBW 04019-1990《纺织品毛细效应试验方法》,测定织物浸渍30min时的毛效高度(cm)

(4 )耐洗色牢度:按照GB/T 3921.3 -1997《纺织品色牢度试验耐洗色牢度:试验3》测试;

(5) 摩擦牢度:按照GB/T3920-1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测试;

(6) 断裂强力:按GB/T3918-1997标准,YG026H-250电子织物强力机测定。

1.3 工艺流程

翻缝→烧毛→酶退浆→氧漂→定型→染色→定型(柔软)→预缩→检验→包装。

2 结果与讨论

2.1 精练

? ??再生竹纤维纵向表面光滑,存在深浅不等的沟槽,横截面形态的表层和内层具有不同的结构特点,表层较为紧密,内层结构疏松、有大大小小的空隙,具有皮芯结构。由于竹浆纤维独特的结构特点,使竹纤维具有不耐碱的特性,在高温强碱性条件下竹纤维容易水解,纤维强力降低。涤纶纤维在强碱高温作用下酯键也容易水解。目前,大多采用氧漂方式进行竹纤维织物的精练漂白,但传统的碱氧漂工艺也容易造成竹纤维织物的断裂强力下降,我们分别采用浸渍法和平幅浸轧汽蒸碱、氧工艺进行试验,摸索不同精练工艺对涤纶/竹纤维织物性能的影响。

2.1.1 浸渍法(酶退浆后织物)

? ??分别采用传统烧碱-双氧水练漂工艺和精练酶-双氧水练漂工艺进行对比试验,试验工艺及配方如下:

1 浸渍法精练工艺及效果

?

助剂名称

1#

2#

3#

4#

5#

32%NaOH (g/L-1)

5.0

5.0

10

?

?

M-125 (g/L-1)

?

?

?

1 5

3O

M-1051 (g/L-1)

1 5

1.5

1.5

1.0

1 0

27.5% H202 (g/L-1)

?

5.0

5 0

5 0

5.0

稳定剂M-1021 (g/L-1)

?

1.0

1O

?

?

蝥合剂M-1075Ag/L-1)

1.0

1.0

1O

?

?

测试项目

测试结果

白度(Wr

?

84.40

84.20

84.02

84.33

毛效 (cm/30min)

8.7

9.0

10.5

8.3

9.5

退浆效果(级)

89

89

89

89

89

重量损失率 (%)

1.58

2.23

4.30

0.87

1.18

断裂强力损失率(%)

10.74

13.30

21.20

7.70

8.03

备注:温度98℃,时间:40min,浴比1:20

?? ?从表1可知涤纶/竹浆纤维织物采用碱氧一浴法精练工艺以烧碱作碱剂时织物毛效较好但织物重量随碱浓度增高而迅速降低强力随碱浓度的增高而明显下降使用精练酶M-125进行酶氧一浴练漂工艺处理作液pH值较低(1115)织物的白度毛效退浆效果均可达到产品质量要求而且织物强力损伤极小重量损失率明显降低,应用于间歇式设备进行涤纶/竹浆纤维混纺梭织物的练漂工艺具有良好的效果。

2.1.2 浸轧汽蒸法

??? 二浸二轧(室温、轧液率:76%)→汽蒸( 100℃×60min)(90)热水洗→(80)水洗(60)热水洗。

2.1.2.1 碱精练???

采用烧碱、纯碱作为碱剂进行碱精练效果试验,工艺及配方如下:

2 碱精练工艺及效果

助剂名称

6#

8#

9#

10#

11#

12#

13#

14#

32%NaOH (g/L-1)

5

10

20

30

?

?

?

?

Na2C03 (g/L-1)

?

?

?

?

5

10

15

20

力威龙OBS-1 (g/L-1)

5

5

5

5

5

5

5

5

螯合剂M-1075(g/L-1)

2

2

2

2

2

2

2

2

测试项目

测试结果

白度(Wr

78 .27

78.12

77.30

76.42

80.55

80 33

81 22

80.66

毛效 (cm/30min)

8 6

9.5

10.2

10.4

8 2

9 0

92

9.5

重量损失率 (%)

1.68

2 16

3 31

5 87

0.87

1.12

121

1.33

断裂强力损失率(%)

9.4

10.0

17.6

18.3

6.5

8 3

8 5

9.0

? ????从表2得知在浸轧汽蒸法精练工艺中以烧碱精练织物的毛效较高但白度较差织物重量损失多力损失对织物损伤严重采用纯碱精练时织物的损伤程度低强力损失小失重率低白度适中可适合涤纶/竹浆纤维梭织物深色的精练加工。

2.1.2.2 碱氧一浴练漂工艺(酶退浆后织物)

? ??为了提高染色织物的色泽鲜艳度和满足浅色织物的质量要求降低织物的损伤程度提高织物强力和降低织物的失重率,一般采用氧漂工艺进行织物的精练漂白。

3 氧漂工艺及效果

助剂名稍

15#

16#

17#

18#

19#

20#

21#

22#

32%NaOH (g/L-1)

10

20

30

40

?

?

?

?

水玻璃 (g/L-1)

?

?

?

?

5

10

15

220

27.5% H202 (g/L-1)

15

15

15

15

15

15

15

15

OBS-1 (g/L-1)

5

5

5

5

5

5

5

5

稳定剂M-1021(g/L-1)

4

4

4

?

?

?

?

螯合分散剂M-1075( g/L)

2

2

2

2

2

2

2

2

测试项目

测试结果

白度(Wr

81.72

81.12

80.56

80.30

83.8

83.13

84.92

84.37

毛效 (cm/30min)

9.5

10.2

10.8

11

6.4

7.1

8.3

8.6

重量损失率 (%)

3.86

4.33

4.82

5.28

0.86

1.05

1.21

1.35

断裂强力损失率 (%)

10.77

15.60

18.27

20.76

8.87

9.23

9.55

10.0

工艺参数温度:98℃,时间:60min,带液率:76%

从表3可知采用烧碱作为碱剂时织物损失大强力损伤严重采用水玻璃作为精练碱剂和双氧水稳定剂时工作液pH值在1010.5之间处理后织物白度好织物失重小强力损失率低毛效可达到染色质量要求

通过实验21#I艺精练后织物的白度毛效强力重量等各项质量指标达到质量标准要求故选择21#I其各种助剂用量(浸轧槽浓度)及工艺参数如下水玻璃15g/L27.5%双氧水15g/LOBS-1:5g/L绿色螯合分散剂:2g/L,处理温度:100℃,处理时间:60min为宜。

2.2 染色

??? 涤纶/竹浆纤维混纺织物染色,一般采用传统的先用分散染料高温染涤纶组分,还原清洗后再用活性染料套染竹纤维组分的工艺生产,此工艺染色织物色牢度高,色泽鲜艳,色光稳定性好,染色一次成功率高。但工艺流程耗时长,水、电、汽消耗高,污水排放量大,生产效率低,很难适应目前低碳环保的发展需求。我们采用分散/活性同浴染色工艺进行了涤纶/竹浆纤维织物染色试验和探索。

2.2.1 染料的选择

??? 涤纶组分采用分散染料染色要实现分散活性染料同浴染色则分散染料对涤纶及竹纤维的沾色无法采用还原清洗的方法去除为此我们对分散染料在涤纶/竹纤维织物上的沾色进行试验试验表明龙盛集团的LXF型分散染料具有优良的水洗牢度对竹纤维沾色少且容易洗涤适合于涤纶/竹纤维混纺织物涤纶组分的染色

? ??竹浆纤维是人造纤维素纤维可用活性染料还原染料硫化染料直接染料等染色活性染料以其色泽鲜艳各项牢度良好染色工艺简单环保等独特优势被各印染企业普遍采用分散活性染料同浴染色时活性染料在上染固色后需经过1201300C左右的高温所以要求已固着的活性染料在弱酸性高温条件下不易断键水龙盛活性耙料CTACTA/CTA藏青CTA型活性染料是有三个活性基团的活性染料在低碱条件下有较高的上染性能和固着率在布面上的浮色少对纤维素纤维的沾色也小非常适合应用于分散/活性同浴一浴二步法染色工艺。

2.2.2 染色工艺

? ??竹浆纤维染色时对染料的亲和力和有效吸附体积皆比粘胶和棉纤维大染色扩散系数也较大比粘胶和棉有更好的上染性能,竹纤维的染色工艺与普通粘胶织物相同。

2.2.2.1 染色配方

用料名称:

CTA型系列活性染料(o.mf)??? ????1.2%

?LXF系列分散染料(0m.f)?? ??????2.0%

涤纶分散匀染剂M-214 D?? ?????????1.0g/L

元明粉?? ????????????????????????30g/L

新型活性染色碱M-231P?? ??????????2.0g/L

?绿色螯合分散剂M-175?? ???????????1.0g/L

醋酸?? ??????????????????????????3.0g/L

4 染色深度、牢度测试结果

?

??? CTA

??? CTA

??? CTA

? 二浴

? 一浴

? 二浴

? 一浴

? 二浴

? 一浴

??? 染色深度( K/S)

??? 27.26

??? 26.89

??? 24.39

??? 24.47

??? 27.43

??? 27.58

?

? 千麾

? 45

? 45

? 45

? 45

? 45

? 45

??? 摩擦牢度

?

?

? 湿摩

?

??? 4

?

??? 3-4

?

??? 4

?

??? 4

?

??? 4

?

??? 34

?

??? 褪色

??? 45

??? 45

??? 45

??? 45

??? 45

??? 45

?

??? 醋纤

??? 45

??? 45

??? 45

??? 45

??? 45

??? 4-5

???

??? 4

??? 4

???

??? 4

??? d

??? 4

皂洗牢度

? 锦纶

??? 4

??? 34

??? 4

??? 4

???

??? 34

??? 沾色

?

?

? 涤纶

?

??? 45

?

??? 4

?

??? 45

?

??? 4

?

??? 45

?

??? 4

? 腈纶

??? 45

??? 45

??? 45

??? 4-5

??? 45

??? 45

???

??? 34

??? 34

??? 4

??? 4

??? 4

??? 4

?

注:分散染料LXF 2%( o.mf),活性染料CTA l.2%(omf)

? ??从表(4)得知涤纶竹浆纤维混纺织物采用一浴二步法染色工艺生产产品的各项染色牢度可以达到产品质量标准和客户要求与传统二浴法染色相比染色深度色光接近只有湿摩擦牢度和涤纶沾色牢度稍低半级左右但染色工艺流程大幅度缩短染色时间缩短35%以上生产效率大幅提高污水排放量减少40%以上具有明显的经济效益和节能减排效果。

3 生产实践?

工艺流程:翻缝→烧毛→酶退浆→氧漂→定型→染色→后定型(柔软)预缩检验包装

3.1 烧毛:

? ??采用气体烧毛机烧毛,提高织物布面光洁度,有利于后续工序加工,保证产品品质。

? ??车速:110120m/min,二正二反,冷却辊冷却,蒸汽灭火,落布温度:50℃以下。

3.2 酶退浆:

? ??去除织物上的淀粉浆料,降低精练负担,降低织物损伤程度。一般采用烧毛后浸轧酶液打卷堆置的方式。

? 浸轧酶液(60 70℃,多浸二轧,轧液率80%)一“A”字架打卷一堆置68小时(卷速68r/minJ÷热水洗(氧漂机前水洗部分)

??? 酶液组成:宽温精练酶M-127A 35g/L,非离子渗透弃i23g/L

3.3 漂白

漂白配方

水玻璃??? ??????????????????15g/L

27.5%H202?? ????????????????15g/L

力威龙OBS-1?? ??????????????5g/L

螯合分散剂M-1075A ??????????1.Og/L

漂白工艺:多浸二轧(室温,轧液率80%)→汽蒸(100×60min) →热水洗(二格90)→热水洗(二格80 ) 水洗(一格60℃)烘燥(含潮率1215%

3.4 预定型

??? 车速60m/min,温度:185190℃,落布门幅:154 155cm,落布温度:50℃以下,纬斜:3%以内。

3.5 染色

??? 应用分散/活性一浴二步法染色工艺染色溢流机染色工艺室温依次加入浴中柔软剂棉匀染剂活性染10min加入元明粉运转10min加入活性染色碱1.5/min升温至60呆温30min1/min继续升温至80保温10 15min加入醋酸中和加入涤纶匀染剂分散染料l/min}-温至130保温2040min,降温水洗、热水洗、皂洗、热水洗、水洗浴比:1:10 12

3.5.1 染色配方

?

(5) 染色配方

?

?

单位

一浴二步法染色

?

深蓝

深灰

活性红? CTA

o.mt

0.03

0.20

活性黄? CTA

0mT

O18

0.46

活性蓝? CTA

0m.f

0.84

0.52

分散大红3G-FS 200%

o.m.f

0.05

023

分散金黄WGT 200%

o.m.f

024

0.56

分散深蓝LXF 200%

0mT

1.86

0 67

涤纶分散匀染剂

g/L

1

1

浴中柔软f11JM-287

g/L

1.5

1.5

棉匀染剂? M-230K

g/L

1

1

蟹合分散剂M-175

g/L

1.5

1.5

元明粉

g/L

30

30

新型活性染色碱M-231P

g/L

2.0

2.0

冰醋酸

g/L

3.0

3.0

?

皂洗90℃×20min

高效清洗剂M-2100A

?

g/L

?

1.5

?

1.5

??

高效皂洗剂M-2113

g/L

0 5

0.5

?

3.5.2 染色质量检测

染色产品性能测试

?

测试项目?????????????

染色

?

深蓝

深灰

二浴法

一浴二步法

二浴法

一浴二步法

染色深度( K/S)

25 75

25.62

20 20

19.83

摩擦牢度(级)

干摩擦

45

45

45

45

湿摩擦

4

34

4

34

?

?

皂洗牢度

(级)

褪色

45

45

45

45

?

沾色

?

醋纤

45

4 5

45

45

4

4

4

4

锦纶

4

34

4

34

涤纶

45

4

45

4

腈纶

45

4 5

45

45

4

4

4

4

断裂强力(N)

经向

633

652

618

645

纬向

486

508

511

523

缩水率%

?

经向

2.5

2 3

2.3

2.0

纬向

37

32

3.5

3.3

3.5.3 染色注意事项

(1) 竹浆纤维织物在湿状态下纤维膨胀,织物变硬,溢流机染色前应加入浴中柔软剂,以防止织物擦伤。

(2) 染料元明粉纯碱活性染色碱等染色用料采用线性加入的方式可以有效防止因人为操作造成的各种染色问题。

(3) 选择对纤维素纤维沾色程度轻微的高水洗牢度分散染料降低分散染料对竹纤维的沾色选择耐高温水解和低碱固色的活性染料。

(4) 严格控制活性染色碱的用量和醋酸用量,控制好染浴不同染色时段pH值,减少染料水解。

(5) 严格控制染色工艺活性染料染色阶段分两次保温80℃再次保温有利于一氯三嗪型活性基的固色反应提高活性染料固色率和色牢度。

(6) 加强皂洗选择分散染料对竹纤维沾色洗涤效果好的皂洗剂进行皂洗杭州美高华颐化工有限公司的高效清洗剂M-2100A能有效去除涤纶及纤维素纤维上的各种分散染料,提高染色色牢度。

3.6 后定型

??? 涤纶/竹浆纤维织物的拉幅(定型)因竹纤维缩水率大在拉幅时要给予足够的超喂以降低织物的经向缩水在手感整理时尽量选择亲水性和弹性好的柔软剂注意保持和提高织物的吸湿散湿性能和抗皱性能以充分体现竹纤维织物的独特|生能后定型温度不宜太高控制在160-170℃为宜以防止色泽变化和色牢度下降

??? 美高华颐化工有限公司的非离子型超亲水聚氨酯改性硅油M-588A具有极好的耐洗性和快速亲水性手感柔具有较好的抗静电性能有效改善织物的接缝滑移性能对色牢度无不良影响黄变色变极低是涤纶/竹纤维织物柔软整理的理想柔软剂阴离子型平滑柔软剂M-33可赋予织物优良的滑弹性和悬垂感二者配合应用使涤纶/竹浆纤维织物具有优良的吸湿透湿性能柔软丰满和挺弹手感具有极佳的悬垂感和平整度有效提升产品的品质。

柔软配方:

新型有机硅整理剂 M-588A??? ?40g/L

??? 平滑柔软剂M-33??? ??????????20g/L

定型工艺:

车速:??????? ??????????????5060m/min,

温度:??????? ??????????????160170℃

落布幅宽成品幅宽?????????? ?+(34)cm

3.7 预缩

为保证织物的经向缩水率达到质量标准需对织物进行预缩处理织物在预缩前必须进行缩水率试验根据缩率控制预缩机工艺参数织物预缩时需进行喷雾给湿以提高预缩效果橡胶毯预缩后烘干时控制烘筒温度蒸汽压力控制在0.05Mpa以内。

具体工艺为:

车速??? ????????????????????50m/min

喷雾后织物含潮率 ???????????1215%

承压辊蒸汽压力??? ??????????0.150.2Mpa

承压辊压力?? ???????????????根据橡胶毯张力和厚度调节

烘干烘筒压力??? ????????????0.05Mpa以内

落布幅宽?? ?????????????????成品幅宽+12cm

纬斜?? ?????????????????????2%??

4 结论

1)涤纶/竹纤维混纺梭织物前处理采用宽温精练酶M-127A退浆+氧漂(水玻璃双氧水漂白体系)工艺具有良好的精练效果,织物毛效、白度、退浆效果等达到染色质量要求,织物失重率低,强力损伤小。

(2) 涤纶/竹浆纤维混纺梭织物采用活性分散染料一浴二步法染色工艺时选择LXF系列高水洗牢度分散染料和CTAJl高温活性染料染色活性染料固色使用新型活性染色碱M-231P固色具有良好的染色效果得色深度色光与传统分散/活性二浴法工艺接近各项色牢度达到相关质量标准活性分散一浴二步法染色工艺大幅缩短了染色工艺流程,提高了生产效率,具有显着的节能减排效果。

参考文献

[1] 王光明等《分散,活性染料同浴染色技术研究及应用》,《2012节能减排会议资料集》

[2] 王晓春等《B型活性染料对再生竹纤维染色性能探讨》,《针织工业》,2006 (8)

[3] 李梦杰等《竹纤维的理化性能及染色研究》;《染整技术》;200605

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