|
|
|
醋酸纤维／锦纶／涤纶针织弹力面料的染色加工醋酸纤维／锦纶／涤纶针织弹力面料的染色加工 浙江爱利斯染整有限公司 邢科莉 吴燕燕 冯漾 陶晓平 绍兴海成化工有限公司 方颂 浙江理工大学 江芳 摘 要：分别采用一浴一步法、一浴二步法和二浴法工艺对醋酸纤维／锦纶／涤纶针织弹力面料进行染整加工，分析了一浴一步法和一浴二步法染色工艺的颜色重现性，对比了三个工艺染色织物的色牢度、顶破强力和加工成本。结果表明，一浴一步法具有流程短、节水节能的优点，织物的各项色牢度、顶破强力达到服用标准。 关键词：染色；一浴一步法；醋酸纤维；锦纶；涤纶 醋酸纤维具有光泽明亮、颜色鲜艳、手感柔软等类似真丝织物的特性[1]。锦纶具有洗可穿、耐磨、透气等特点，广泛用于高档内衣、运动服、休闲服等面料[2]。将醋酸纤维与锦纶、涤纶等纤维混纺，可以获得手感柔和、吸湿排汗、轻质耐磨的高档纺织服用面料[3]。 在醋酸纤维／锦纶／涤纶混纺面料染色工艺中，采用酸性／分散二浴法染色工艺可获得较好的色牢度指标，但是染色用时长、操作冗杂、费水耗能。在实际生产中，因在染缸内作业时间过长，织物强力会下降。而采用一浴法染色，可有效缩短染色时间、避免织物强力下降、降低水耗能耗。本试验以一浴一步法染色工艺、一浴二步法染色工艺与二浴法染色工艺做对比，选用金属络合中性（酸性）染料、中低温型分散染料对织物进行染色，开发适合醋酸纤维／锦纶／涤纶针织弹力面料的快速染整加工艺。 1试验部分 1.1织物、试剂与仪器 织物 48醋酸纤维/24锦纶/24涤纶针织弹力面料[40 D/7 F FDY锦纶+（75 D/17 F醋纤+35 D/24 F高弹涤）1400 T+20 D氨纶，250 g/m2] 试剂 酸性黑MS-R、酸性酱红M-BOl、酸性黄M- 2GL（杭州塔西化工有限公司），分散黑ECF、分散深红ECF、分散橙ECF、匀染修补剂PEG、多功能精练剂ONE、酸性匀染剂PAT、酸性皂洗剂HC-25002、凉感整理剂HC-811（绍兴海成化工有限公司），醋酸，纯碱，保险粉 仪器 DLS-8800型染色机、DL-2015-CS1型定形机、DL4001S烘箱（韩国大林丝达乐株式会社），Y(B) 571-111型色牢度摩擦仪（温州市大荣纺织仪器有限公司），Datacolor SF800型测色配色仪（美国Datacolor公司） 1.2染整工艺 坯布检验→退卷→蒸汽预缩→预定形→前处理→染色→热定形整理→检验打卷→成品包装 (1)蒸汽预缩工艺 织物以平整的方式在105℃蒸汽条件下处理30～60 s。 (2)预定形工艺 预定形温度为190℃，时间为45～50 s，风机转速为1500r/min，预定形时浸轧95℃热水，织物带液率为70%～75%。 (3)前处理工艺 取5 g/L过氧化氢、2g/L多功能精练剂ONE、5g/L碳酸氢钠配制前处理液，浴比1：20，将织物于90℃条件下处理30 min。 (4)热定形整理工艺 染色后织物的热定形温度为160℃，时间为30～45 s，风机转速为1500 r/min，热定形时浸轧5g/L凉感整理剂HC-811，织物带液率为70%～75%。 1.3染色工艺 1.3.1酸性／分散一浴一步法染色工艺 (1)染色处方 酸性黑MS-R/%(omf) 3.5 酸性酱红M-BOl/%(omf) 0.1 酸性黄M-2GL/%( omf) 0.3 酸性匀染剂PAT/(g.L-1) 0.5 分散黑ECF/%(omf) 3.0 分散深红ECF/% (omf) 0.5 分散橙ECF/%(omf) 0.5 匀染修补剂PEG/(g.L-1) 1.0 HAc/(g.L-1) 1.0 浴比 1:15 温度／℃ 105 时间/min 60 (2)碱性还原清洗处方 纯碱/(g-L-1) 1 保险粉/(g-L-1) 3 浴比 1:15 温度／℃ 70 时间/min 20 (3)酸性还原清洗处方 酸性还原清洗剂HC-2500Z/(g-L-1) 2.0 HAc/(g.L-1) 2.0 浴比 1:15 温度／℃ 70 时间/min 20 酸性／分散一浴一步法染色工艺曲线见图1。
图1 酸性/分散一浴一步法染色工艺曲线图 1.3.2酸性／分散一浴二步法染色工艺 (1)染色处方 酸性黑MS-R/% (omf) 3.5 酸性酱红M-BOl/%(omf) 0.1 酸性黄M-2GL/% (omf) 0.3 酸性匀染剂PAT/(g.L-1) 0.5 分散黑ECF/%(omf) 3.0 分散深红ECF/%(omf) 0.5 分散橙ECF/%(omf) 0.5 匀染修补剂PEG/(g.L-1) 1.0 HAc/(g.L-1) 1.0 浴比 1:15 温度／℃ 98～105 时间/min 30 (2)碱性还原清洗处方 纯碱/(g-L-1) 1.0 保险粉/(g-L-1) 3.0 浴比 1:15 温度／℃ 70 时间/min 30 (3)酸性还原清洗处方： 酸性清洗剂2500Z/(g.L-1) 2.0 HAc/(g.L-l) 2.0 浴比 1:15 温度／℃ 70 时间/min 20 酸性／分散一浴二步法染色工艺曲线见图2。
图2酸性／分散一浴二步法染色工艺曲线图 1.3.3酸性／分散二浴法染色工艺 (1)酸性染色处方 酸性黑MS-R/%(omf) 3.5 酸性酱红M-BOl/%(omf) 0.1 酸性黄M-2GL/%(omf) 0.3 酸性匀染剂PAT/(g.L-1) 0.5 HAc/(g.L-1) 1.0 浴比 1:15 温度／℃ 98 时间/min 30 (2)酸性还原清洗处方 酸性清洗剂2500Z/(g.L-1) 2 HAc/(g.L-1) 2 浴比 1:15 温度／℃ 65 时间/min 20 (3)分散染色处方 分散黑ECF/% (omf) 3.0 分散ECF深红/%(omf) 0.5 分散ECF橙／%(omf) 0.5 匀染修补剂PEG/(g.L-1) 1.0 HAc/(g.L-1) 1.0 浴比 1:15 温度／℃ 105 时间/min 30 (4)碱性还原清洗处方 纯碱／(g.L-1) 2.0 保险粉／(g.L-1) 4.0 浴比 1:15 温度／℃ 70 时间/min 20 (5)中和工艺 HAc／(g.L-1) 2 温度／℃ 65 时间/min 10
图3酸性染料染色工艺曲线
图4分散染料染色工艺曲线 1.4.1染色织物的颜色特征值 采用Datacolor SF800型测色配色仪在D65，10°视角光源下，测试织物上各色块在λmux时的颜色特征值。 1.4.2染色织物的色牢度 织物耐水色牢度、耐汗渍色牢度和耐皂洗色牢度分别参照GB/T 5713-2013《纺织品色牢度试验耐水色牢度》、GB/T 3922-2013《纺织品色牢度试验耐汗渍色牢度》和GB/T 3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》进行测试。 1.4.3织物的顶破强力 织物顶破强力参照GB/T 19976-2005《纺织品顶破强力的测定钢球法》进行测试，弹子直径(38+0.02) mm。 2结果与讨论 2.1不同染色工艺的对比 染色工艺中因一次加入染料或二次加入染料的差异，可能存在染料分子对纤维上染的差异，使色光发生变化。试验选用二浴法染色工艺为标样，一浴一步法染色工艺和一浴二步法染色工艺为批次样，对比不同染色T艺对织物颜色特征值的影响，如表1所示。 表1不同染色工艺对织物颜色特征值的影响
由表1可知：对比二浴法染色工艺，一浴一步法染色工艺存在亮度偏暗、色光偏绿偏黄的现象；一浴二步法染色工艺存在亮度偏明、色光偏绿偏蓝的现象，但其颜色特征值略好于一浴一步法染色工艺。虽然一浴一步法和一浴二步法染色工艺未能达到二浴法染色的效果，但是织物的红绿色光和黄蓝色光偏差均在+0.3以内，与二浴法染色工艺较为接近。 2.2不同染色工艺色牢度对比 高弹涤是由PTT/PET组成的复合丝，而醋酸纤维和涤纶复合丝染色需用相对分子质量小的中低温型分散染料[3]。中低温型分散染料对锦纶纤维具有可上染性，在分散染料上染醋酸纤维／涤纶复合丝的染色过程中，少量分散染料会对锦纶纤维形成沾色而使织物的各项色牢度较差[4-5]。醋酸纤维／锦纶／涤纶针织弹力面料分别采用一浴一步法、一浴二步法和二浴法的染色工艺进行染色，色牢度结果见表2。 表2不同染色工艺的织物色牢度对比
由表2可知，采用二浴法染色工艺，醋酸纤维／锦纶／涤纶针织弹力织物的耐皂洗色牢度、耐水色牢度、耐汗渍色牢度均可以达到4～5级。对比二浴法染色工艺，一浴二步法染色工艺的各项色牢度为3～4级；一浴一步法染色工艺的各项色牢度为3级，主要为尼龙和醋酯沾色牢度略差。这是因为采用二浴法染色工艺，先完成酸性染料上染锦纶的过程，且经过酸性还原清洗后洗去了织物上的浮色；酸性染料染色后进行分散染料染色，可避免分散染料分子上染已染色的锦纶纤维， 且经过碱性还原清洗工艺，更易洗去锦纶纤维上沾染的分散染料，也可以洗除醋酸纤维／涤纶复合丝上分散染料染色的浮色，因此二浴法可获得较好的色牢度等级。而一浴法染色工艺中，因分散染料、酸性染料在染色同浴中加入，在染色升温过程中，分散染料分子既会向醋酸纤维、涤纶复合丝上迁移并上染，也会向锦纶纤维迁移，使得锦纶纤维沾染了分散染料而使色牢度下降。经过连续两道的碱性还原清洗和酸性还原清洗工艺后，可洗除织物上大部分的浮色。但是综合评价，一浴一步法染色织物的各项色牢度已达3级以上，达到了GB 18401-2010《国家纺织品基本安全技术规范》中B类产品的技术标准，符合服用纺织品的基本要求。 2.3不同染色工艺顶破强力对比 醋酸纤维的干强为1.06～1.20 cN/dtex，湿强为0.62～0.79 cN/dtex[4]，在染缸染色过程中存在长时间的反复拉伸、高湿热的情况，因此应当尽量减少织物在染缸内的作业时间。一浴一步法染色工艺、一浴二步法染色工艺和二浴法染色织物的顶破强力依次为261 N、 248 N、237 N。一浴一步法染色织物的顶破强力好于一浴二步法和二浴法染色织物。这是因为在染色过程中，一浴一步法的染色工艺用时少于一浴二步法和二 浴法染色工艺，织物在缸内拉伸的圈数相比一浴二步法和二浴法较少，避免了织物中纱线强力下降过多，也会降低布面擦伤和皱印产生的机率。 2.4不同染色工艺成本对比 相比二浴法染色工艺，一浴一步法和一浴二步法染色加工具有用时较少、用水节省、耗能下降，操作简单等优势。一浴一步法、一浴二步法和二浴法的染色加工成本对比如表3所示。 由表3可知，对比二浴法染色工艺，采用一浴一步法染色工艺可减少染色工艺的耗时，加工时间由8h缩减至5h，采用一浴二步法染色工艺加工时间由8h缩减至6.5 h。一浴一步法染色工艺可提升染色效率，降低织物在染缸内的停留时间。同时，一浴一步法染色工艺可节约更多的水耗、电耗、气耗，减少废水废气的排放。一浴一步法染色的成本比一浴二步法染色成本减少375.5元／缸，比二浴法染色成本减少986元／缸。 表3不同染色工艺的染色织物加工成本对比
注：按染厂实际生产每缸成本计算，染色浴比1:30，水费单价10元／t、电费单价1元/(kW.h)，蒸汽单价320元／t、污水处理费20元／t、染缸功率37 kW。 3结语 在醋酸纤维／锦纶／涤纶针织弹力面料的染整工艺中，一浴一步法染色工艺相比一浴二步法和二浴法的染色工艺，既可以获得较好的颜色重现性和染色色牢度，又可缩短染色加T时间、避免织物强力下降过多。因此，一浴一步法染色具有流程短、节水节能、生产成本低、降低污水处理负荷等优点。 参考文献： [1] 石磊，张建波，张林.醋酸纤维在纺织中的应用[J]染整技术，2009， 31(9)：7-10. [2] 卜广玖，王震，吴琦文，等.锦纶染色用菲诺B型酸性染料[J]印染， 2016，42(17)：23-25. [3]陈洋，展义臻，徐德彬，等.醋酯纤维／天丝交织物的一浴法染色[J]印染，2023，49(2):25-27. [4] 崔浩然.分散染料染锦纶对染料性能的要求[J]染整技术，2011，33 (7)：47-49. [5] 崔浩然.如何选用分散染料染淡浅色锦纶？[J].印染，2016，42(15)： 60-61. [6] 张婧，鲍艳，王莹.醋酸纤维素的研究现状及展望[J]当代化工， 2021,50(8):1931-1938.
|
