定型機、涂層機專業生成廠家無錫前洲興華機械2021年8月20日訊 針對傳統滌/棉針織物染色生產流程長、用水量大、能耗高等問題,本文采用新型耐電解質堿性分散染料與特殊活性基活性染料,開發分散/活性染料同浴染色工藝,其布面效果良好,色光穩定, 具有良好的匹差、缸差;水洗牢度達到3-4級,干摩擦牢度4-5級,濕摩擦牢度3級以上;此外該工藝具有顯著的節水、節時及降低污染物排放的效果,與傳統工藝相比,可節水30%、節時41.7%,堿用量降低85%。
滌、棉針織物有機結合了棉纖維親膚柔軟與滌綸纖維挺括、保型性好的特點,同時成本較全棉織物大幅降低,故廣泛應用于針織服裝面料的制作。
但其染色過程較為復雜,傳統的滌、棉針織物染色多采用兩浴兩步法,即先前處理去除棉纖維上的各類雜質及滌綸紡紗油劑,之后再染滌綸、還原洗, 然后套染棉、皂洗,生產品質較穩定,但存在生產流程長、用水量大、能耗高等問題,針對此問題, 很多專家學者和印染企業進行了深入研究,開發出多種短流程染整工藝,歸納如下:先染滌,然后精練,再套染棉、皂洗,可以省去還原洗過程;將前處理與染滌同浴進行,之后單獨套棉、皂洗,減少了前處理過程;采用高牢度分散染料與活性染料進行一浴兩步法染色,也可以省去滌綸還原洗過程;采用耐電解質分散染料或分散染料微膠囊與中性活性染料進行一浴一步法染色,工藝時間大大縮短。
上述工藝各具特點,還需根據印染企業的設備及訂單情況進行優化。在一般印染訂單中,深黑色數量最大,染助劑消耗也最多,稍不注意還會存在牢度問題,因此針對此類訂單,我司重點開發了滌/ 棉混紡織物分散,活性染料一浴一步法染色工藝,其具體過程如下。
1、材料及儀器
①材料:滌、棉臺車布背刷(滌/棉比為19.3/80.7,其中面紗為棉30s,比例48.2%;底紗為棉、滌80/20 混紡紗16S,比例為40.7%;連接絲為滌綸50D/36F,比例為11.1%),面料克質量230 g/m2。
②染化料:分散黑EVWhite Black TC-AF、活性紅EVWhite Carbuncle TC-B、活性黑EVWhite Black TC-BN、穩定劑EVWhite SL、艾可潔DRA-N、SEN精練乳化劑、R還原皂洗劑、元明粉、冰醋酸(工業級)。
③儀器:1200kg高溫高壓氣流染色機(三技精密機械有限公司)、耐洗色牢度試驗機SW-24AII(溫州大榮紡織儀器有限公司)、摩擦色牢度試驗儀M238BB(上海鼎徽儀器儀表設備有限公司)、Datacolor SF-600型測色儀。
2、染色工藝
2.1.染色及皂洗配方
SEN精練乳化劑 1g/L
分散黑EVWhite Black TC-AF 0.6%
活性紅EVWhite Carbuncle TC-B 0.45%
活性黑EVWhite Black TC-BN 3.2%
元明粉 120 g/L
穩定劑EVWhite SL 3 g/L
溫度 132℃
時間 40 min
浴比 1:3.3
染浴pH 9.0~9.5
染色結束后,進行兩次熱水洗,之后酸中和,再分別采用艾可潔DRA-N、R還原皂洗劑對染色織物進行還原皂洗,其處方如下:
艾可潔DRA-N或R還原皂洗劑 4 g/L
溫度 95℃
時間 20 min
浴比 1:3.3
2.2.染色工藝曲線
設定染色工藝曲線如圖1所示。
圖1 分散/活性染料(黑色)一浴染色工藝曲線
3.測試方法
3.1 K/S值測試
在D65光源、l0o視場條件下,采用Datacolor SF-600型測色儀測試染色織物的K/S值。
3.2勻染性
勻染性由K/S值的平均值的標準偏差進行評價。標準偏差公式如式(1)所示。
其中,n為K/S值測試次數,i=1~8。
3.3耐水洗色牢度
按照AATCC 61-2013《家庭和商業洗滌色牢度測試方法》測試織物的耐水洗色牢度。
3.4耐摩擦色牢度
按照GB/T 3920-2008《紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》測試。
1、布面情況及染色均勻性
按照上述工藝染色連續投染六缸布,每缸布1200 kg左右,成品后對每缸布的布面情況進行了仔細檢驗,結果布面狀況良好,未發現明顯的色漬、色花、陰陽色等染色異常,表示采用分散/活性染料一浴法染黑色在染色工藝上完全可行。
成品檢驗時從上述六缸布中每缸布任取八塊布,按照1.3.1測試織物表觀深度,即K/S值,然后按照1.3.2計算公式計算其標準偏差,結果如表1所示。
由表1可以看出,每缸布染色織物的K/S值相對穩定,標準偏差低于1%,說明同缸織物之間批差很??;K/S平均值從24.616到25.359之間變化,表觀深度變化率低于3%,低于人眼可識別范圍,表明染色的缸差很好。故采用本工藝對滌棉進行一浴一步染色后,分散染料、活性染料分別上染滌綸和棉纖維的狀況良好,且能基本達到同等深度。
2、顏色穩定性
為考察該新工藝染色的穩定性,在染色配方調準后,上述六缸布染色過程中均未追加,一次性出缸,直至成品,從每缸成品布中各取一塊,以客戶核可樣為標準樣,采用測色儀測試電腦讀數, 結果如表2所示。
由表2可知,采用分散/活性染料一浴法染黑色工藝,各缸織物之間的深淺、色光相對穩定,深淺DL*在0-0.24之間變化,色光則均較標準樣偏綠、偏藍,因此整體缸差較小。這表明新工藝在染整過程中工藝包容性較大,且相對穩定,不會由于各缸布染色或整理過程中偶爾的工藝參數差異導致大的色差。
3、牢度
按照上述1.3.3、1.3.4測試方法測試每缸布的水洗牢度、干,濕摩擦牢度,結果如表3所示。
采用分散、活性染料一浴染色后,從織物的水洗牢度來看,變色均在4-5級,六纖中尼龍、滌綸沾色基本上是3-4級,醋纖、棉、腈綸、羊毛沾色基本在4級以上(醋纖僅有一缸布沾色為3-4級), 表明其水洗牢度優良,可以滿足客戶的需求;從摩擦牢度來看,干摩擦牢度均在4~5級,濕摩擦牢度也在3級以上,甚至部分達到3-4級,較傳統染色工藝提升0.5~1級。
分析其原因可能包括以下兩方面:
4、節能減排
本工藝采用分散、活性染料同浴染色后,染色工藝時間與傳統工藝相比大大縮短,如上述圖1所示,同時染色過程中堿用量大幅降低,統計分散/活性染料同浴染色工藝與傳統染色工藝相比節能減排數據如表4所示。
表4 節能減排數據表
從表4可以看出,采用新工藝后,染色用水減少3缸,節約30%;從生產用時方面來看,減少了棉染色時間以及染滌后的還原洗、酸洗中和等過程,故染色時間較傳統工藝下降41.7%,同時減少了燒堿、保險粉等助劑的使用,不僅可以降低對于棉纖維的損傷,而且減少化學物質的排放;固色過程中采用有機復合堿,堿用量低,緩沖能力強,相較于純堿用量可以減少85%,同時有機復合堿生態環保性強,有利于生物降解。
從染色產品的成品布面、顏色穩定性及各項牢度來看,采用分散/活性染料同浴染色工藝,布面效果良好,缸差、批差穩定,牢度滿足客戶需求,同時具有節水、節時、降低污染物排放的效果,唯一 不足的是該工藝目前還僅限于黑色、藏青等深色系列,對于中、淺色系列還有待于進一步開發研究。