1.試驗 1.1 材料和儀器 織物:純滌斜紋桃皮絨288F(生坯磨毛)75D×150D 288F。 試劑:HA-4RS黃、HA-R紅、HA-2BN深藍(lán)(嘉信耐堿分散染料),S-4RL黃、S-5BL紅、H-GL深藍(lán)(市售商品染料),精練除油劑MC(江蘇助劑廠),防沾去油劑S-90(廣東助劑廠),去油靈S(浙江助劑廠)),JX-F勻染劑(嘉信染料),染滌爽HS-A(江蘇助劑廠),染浴寶C(上海助劑廠),氫氧化鈉(分析純含量≥96%),保險粉(分析純含量≥90%),還原皂洗劑DM-80(江蘇助劑廠),冰醋酸(分析純含量≥99.5%)。 儀器:廈門瑞比ECO-24高溫染色小樣機,廈門瑞比R-3高溫定型小樣機,龍口市先科儀器公司101-2A電熱鼓風(fēng)干燥箱,美國Datacolor400電腦測色儀,寧波紡織儀器廠YG605-1型熨燙升華色牢度儀,上海花潮UTP-313電子天平,溫州大榮紡織標(biāo)準(zhǔn)儀器廠Y571B摩擦色牢度儀,無錫紡織儀器廠SW-12A耐洗色牢度試驗機。 1.2 試驗方法 1.2.1 染料耐堿性測試 取工廠現(xiàn)用分散染料和嘉信耐堿分散染料,濃度2.0%(omf),分別在酸性、中性、不同用量的堿劑下高溫染色,染完還原清洗干凈,烘干,電腦測色評比。 1.2.2 去油劑高溫堿性條件下,滲透、除油、耐堿穩(wěn)定性測試 滲透效果的測試:采用帆布沉降法,記錄帆布片在堿性工作液中全部濕潤到沉入燒杯底部的時間,30秒之內(nèi)下沉的為好,30秒~1分鐘內(nèi)下沉的為一般,2分鐘以上為差。 除油效果的測試,實驗步驟: 分別在三塊10克純滌針織布上加上三滴1克機油,150℃進行烘干后,再分別加入上述1克/L用量的除油劑,于130℃保溫30分鐘進行染色處理,(處理液浴比1∶10)降溫水洗后,烘干、目測除油效果和觀察布面勻染效果(淺色顏色對油污遮蓋性差,布面除油不凈,染色易出色點、色花,故采用染色方法來驗證油污處理的干凈與否)。 堿性條件下乳化穩(wěn)定性能的的測試:配制1克/L的三種去油劑樣品溶液200ML 各1份,分別加入5克/L的96%氫氧化鈉(分析純),在室溫狀態(tài)下攪拌均勻,而后加熱到100℃,此時觀察溶液的外觀狀態(tài)。溶液不分層,無凝聚物或油狀漂出,則為耐堿穩(wěn)定性好,反之,耐堿穩(wěn)定性差;溶液透明或淡藍(lán)色透明基本耐堿性很好。 1.2.3 升溫速率對勻染性的影響測試 相同染色處方,按以下兩種工藝曲線小樣染色,完后評比布面質(zhì)量(染色浴比1∶10)。 常規(guī)染色升溫曲線(1):
1.3 測試方法 1.3.1 移染值 勻染劑的移染性測試方法與步驟參照GB/T 10663-2003分散染料 移染性的測定 染料、中間體綜標(biāo)準(zhǔn)匯編(G)2004.09,291-293。 1.3.2 色牢度 耐洗色牢度:參照GB/T3921-2008《紡織品 色牢度實驗 耐皂洗色牢度》測定耐皂洗牢度; 耐摩擦色牢度:采用摩擦牢度試驗儀,按照GB/T3920-2008《 紡織品 色牢度試驗 耐摩擦色牢度》測定,隨后采用GB/T250-2008《評定變色用灰色樣卡》評級。 耐升華色牢度:采用熨燙升華色牢度儀,將染色后的織物于180℃保溫30S進行熨燙,完后評比白布沾色等級。 1.3.3 失重率 采用分析天平,在室溫下,分別稱量織物染前質(zhì)量和染后質(zhì)量,計算失重率。 失重率=(M1-M2)/ M1×100% 式中,M1表示織物染前質(zhì)量,M2表示織物染后質(zhì)量。 1.4 大機生產(chǎn)試驗(廣東汕頭某印染廠生產(chǎn)實例) 染色面料:純滌斜紋桃皮絨(生坯磨毛)75D×150D 288F。 染色設(shè)備:江蘇康樂高溫高壓染色機H2631-500。 坯布重量:500公斤,顏色:藍(lán)灰色。 1.4.1 傳統(tǒng)染色工藝(退漿、染色兩浴法) 前處理退漿去油(浴比1∶15,100℃×40min);純堿4克/L,去油靈1克/L。 酸洗中和:冰醋酸0.5克/L(浴比1∶15,40℃×20min)。 染色處方及工藝(染色浴比1∶10,130℃×30min,染色升溫曲線按上述1號曲線進行)。 冰醋酸1.2克/L;高溫勻染劑1克/L;S-4RL黃0.48%(omf);S-5BL紅0.052%(omf);H-GL深藍(lán)0.63%(omf)。 還原清洗:30%氫氧化鈉4克/L,保險粉3克/L(浴比1∶10,85℃×20min)。 酸洗中和:冰醋酸1克/L(浴比1∶15,40℃×20min)。 1.4.2 新型節(jié)能染色工藝(退漿染色一浴法) 退漿染色一浴處方(染色浴比1∶10,130℃×30min,染色升溫曲線按上述2號改進后進行);片堿5克/L, 防沾去油劑S-90 1克/L,JX-F勻染劑1克/L。 HA-4RS黃0.4%(omf);HA-R紅0.08%(omf);HA-2BN深藍(lán)0.58%(omf)。 還原清洗:還原皂洗劑DM-80 2克/L(浴比1∶10,90℃×20min)。 酸洗中和:冰醋酸1克/L(浴比1∶15,40℃×20min)。 2.結(jié)果與討論 2.1 染料 純滌斜紋桃皮絨要實現(xiàn)退漿染色一浴法,首先染料要耐強堿,必須選用耐堿性穩(wěn)定,重現(xiàn)性好的染料。不少分散染料在堿性浴中染色往往會發(fā)生色光變化,嚴(yán)重的會導(dǎo)致染料大量水解,水溶性增大,對纖維的親和力急劇下降。 這主要是由于染料分子中含有可水解的酯基和可以離子化的羥基所致。而如果染料分子結(jié)構(gòu)中很少或基本上沒有酯化的羧酸基團,而且在堿性條件下會離子化的羥基的含量也不高,就能夠在堿性條件下基本保持色光不變,而且染色深度下降不多,具有較好的耐堿性。 HA型耐堿分散染料是蓬萊嘉信染料化工股份有限公司生產(chǎn)的,有資料介紹可在PH4~14的染浴中染色,具有高耐堿性,可用在各種滌綸及其混紡織物的染整加工中。表1為常規(guī)型分散染料與HA型分散染料耐堿性測試結(jié)果(以酸性條件下染色的布樣為標(biāo)樣,電腦評比)。
注:染色織物為純滌針織布,染色浴比1∶10,染色溫度時間:130℃×60min,JX-F堿性勻染劑1克/L,表中A代表染色深度,B代表色相變化。 通過上表1可以看出,常規(guī)分散染料在酸性、中性條件下的上染深度基本相近,可是隨著染浴堿量的提高,顏色逐漸變淺,變色,最后不能正常染色;而HA型耐堿染料在酸性、中性、堿性狀態(tài)下,都有較高的上染率,并且在堿性浴的上染深度某一階段還比酸性、中性條件下要深,色相變化很少,因此適合堿性退漿染色一浴法工藝。 2.2 除油劑 純滌斜紋桃皮絨退漿、除油要求助劑具有一定的分散、乳化、滲透性,泡沫低、去污力強等特點,適合在中性和堿性條件下對重油污的去除,同時具有退漿效果,最主要的是耐堿性好,不產(chǎn)生破乳,能夠分散、乳化染液中的油污和低聚物,防止染缸油污回沾。
通過上述測試和多次小樣染色試驗發(fā)現(xiàn),防沾去油劑S-90對防止染浴中的低聚物、油污以及染料凝聚物對織物的回沾,具有較好的效果。因此是桃皮絨退漿染色一浴法理想的應(yīng)用產(chǎn)品。 2.3 勻染劑 超細(xì)滌綸纖維高溫高壓染色對勻染劑的選用,比常規(guī)滌綸纖維染色要求更高。其性能主要是:能有效減緩其初染速率、降低初期吸咐率,有較好的遷移性,高溫解吸和高溫分散性要好,低泡等,一般可選用具有分散、勻染、螯合等作用的非/陰離子復(fù)配型表面活性劑。 另外,堿性條件下分散染料自身的移染性會變得特別差,容易引起聚集、凝結(jié),造成色點、色花。常規(guī)酸性浴用的高溫勻染劑大多在堿性浴中,對分散染料的染色勻染性幫助不大。必須選用耐堿性強,勻染效果高的勻染劑。
注:移染用原色布染色配方(藍(lán)灰色):分散紅HA-R0.1%(omf),分散黃HA-4RS0.2%(omf),分散深藍(lán)HA-2BN 0.5%(omf);移染配方:96%氫氧化鈉5克/L,各種勻染劑分別為1克/L,PH值≥14。
2.4 染色曲線的制定 滌綸超細(xì)纖維織物染色,不同于常規(guī)滌綸染色,升溫曲線設(shè)計的是否合理,直接影響產(chǎn)品最終的質(zhì)量。超細(xì)滌綸纖維表面積比普通滌綸纖維大得多,對染料的吸附速度也快得多。其上染速度隨單絲纖度變細(xì)而加快。表現(xiàn)在初染率高,不利于勻染,為此必須改變?nèi)旧钠鹗紲囟取?/p> 一般可在室溫人染并控制升溫速率,0.5℃~0.8℃/min升溫至110℃控制升溫速率為1.0℃/min,升溫至130℃保溫40~60min,然后以1.5 ℃/min降溫至80 ℃排液,而后熱水洗再還原清洗。 工廠采用上述染色升溫曲線(2),對純滌斜紋桃皮絨進行染色加工,經(jīng)多缸染色試驗,面料沒有出現(xiàn)色花、色點、色污等弊病,質(zhì)量符合客戶要求。而用染色升溫曲線(1)進行染色的布面,多次出現(xiàn)色花和色污現(xiàn)象。 2.5 退漿氫氧化鈉用量的控制 根據(jù)客戶要求,斜紋桃皮絨的退漿失重率在6%~8%之間,手感要柔軟。工廠以前采用的是純堿退漿,手感和布面光潔度較差,改用氫氧化鈉退漿,退漿除油效果較好,布面手感和光潔度大有改善。經(jīng)試驗大機氫氧化鈉用量在5克/L失重率基本達(dá)到要求,用量再多失重率增大,纖維強度受損較重。 2.6 新舊工藝色牢度的對比(以上述工廠藍(lán)灰色桃皮絨為例)
上表說明采用HA型耐堿分散染料,應(yīng)用退漿染色一浴法工藝,純滌斜紋桃皮絨的染色質(zhì)量在原有的基礎(chǔ)上有所提升。 2.7 新舊工藝能源消耗的對比 以1000公斤染缸為例,得到兩浴法工藝與一浴法工藝的染色成本如表5所示。
由表5對比可以看出,新工藝比老工藝更省時,在節(jié)約水、電、汽的同時提高了生產(chǎn)效率。 3.結(jié)論 (1)采用耐堿性好的分散染料,可以實現(xiàn)堿性前處理與染色工序的合一,助劑的輔助作用是關(guān)鍵。 (2)純滌斜紋桃皮絨退漿染色一浴法工藝,要選擇好染化料,設(shè)定好染色工藝曲線,方能達(dá)到預(yù)期的染色效果。 (3)純滌斜紋桃皮絨退漿染色一浴法工藝,可為印染企業(yè)減少加工流程,降低成本,增加效益,同時降低排污,減少環(huán)境的污染!
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