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PET与CDP交织物一浴一步法低浴比染色

2019-03-12 江南大学纺织服装学院 马方方 王树根 陈露莎 常州旭荣

??? 摘要:针对低浴比状态下分散染料与阳离子染料一浴一步法染色PETCDP交织物存在染后色花和折皱等质量问题提出了解决方案制定了新的染色工艺对工艺条件进行了优化并进行了生产实践结果表明此类问题产生原因是染料在染浴中发生了聚沉选用合适的防沉淀剂可防止此类问题的发生工厂大货生产结果表明采用防沉淀剂工艺可实现分散染料与阳离子染料一浴一步法染色,染出织物耐洗涤色牢度(沾色)可达45级,提高了生产效率和经济效益。

??? 关键词:PETCDP交织物? 染色? 一浴一步法? 低浴比? 防沉淀剂

??? 低浴比(浴比低于1.03.5)染色已成为染色的一个发展方向,是节能减排、清洁生产、降低产成本的一个研究热点。然而,低浴比状态下阳离子染料与分散染料对涤纶与阳离子可染涤纶交织物(简称PETCDP交织物)同浴染色还存在色花和布面折皱等质量问题。

??? 然而,PETCDP交织物采用分散染料与阳离子染料一浴一步法低浴比工艺染色,可很大程上缩短染色工艺流程,提高生产效率,具有较高的应用价值,但也增加了染色难度。因此,文中过筛选染化料和优化染色工艺,来实现低浴比条件下分散染料、阳离子染料一浴一步法生产,以期为相关行业提供参考。

?? ?1 试验

??? 1.1 试验材料与仪器

??? 织物:涤纶针织物、阳离子可染涤纶针织物、PETCDP交织单面针织物{25%[50%半光涤纶(8.33tex/72f)50%阳离子可染涤纶(8.33texd72f)]复合纱+25%半光涤纶(8.33tex36f)+50% 涤纶(8.33tex/36f)}

??? 染化料:分散黄Y-Br-WSP TY-712、阳离子红R-CD-GRLCR-744、分散蓝FBL NLTF阳离子黄GL、阳离子蓝FGL、阳离子蓝GB(江苏德旺化工有限公司)、防沉淀剂HT-77(主要成分为脂肪醇聚氧乙烯醚化合物阴非离子型表面活性剂,江苏德旺化工有限公司)、防沉淀剂RDT -27(主要成分为聚氧乙烯二乙基乙醇醚与烷基酯硫酸盐化合物,江苏德旺化工有限公司)、HC007 酸性还原净洗剂(江苏德旺化工有限公司)、精练乳化剂SEM-35N(上海守信化工有限公司)、醋酸、元明粉。

??? 仪器:Ahiba IR高温高压染色机、SF 650分光测色仪(美国Datacolor公司)、76-1A数显恒温水浴锅(江苏省金坛市荣华仪器制造公司)、UV-2600紫外可见吸光度仪(日本岛津公司)、AB204-N精密天平(美国Mettler Toledo公司)、DHG -9040A(杭州蓝天化验仪器厂)、AH-200移液枪[奥豪斯仪器(上海)有限公司]、气流溢流高温高压染色机(无锡东宝机械制造有限公司)。

? ??1.2 试验方法

??? 1.2.1 试验室小样染色工艺

??? 染色处方:

??? 分散黄Y-Br-WSP TY-712???????????? 1.000%

??? 阳离子红R-CD-GRL CR-744????????? ?1.000%

??? 防沉淀剂?? ???????????????????????0.9g/L

??? 醋酸? ????????????????????????????0.8g/L

??? 元明粉 ???????????????????????????50.Og/L

??? HC007酸性还原净洗剂 ??????????????2.Og/L

??? 浴比?? ???????????????????????????13.5

??

染色处方:

分散蓝FBL NLTF?? ?????????????????0.600%

阳离子黄GL?? ?????????????????????0.034%

阳离子蓝FGL??? ???????????????????0.620%

阳离子蓝GB? ??????????????????????0.100%

防沉淀剂HT-77??????????????? ?????0.9g/L

精练乳化剂SEM-35N ????????????????2.Og/L

醋酸?? ???????????????????????????0.8g/L

元明粉?? ?????????????????????????50.Og/L

HC007酸性还原净洗剂 ??????????????2.Og/L

浴比?? ???????????????????????????1.03.5

1.3 测试方法

? ??1.3.1 染料沉淀性

?? ?将一定浓度的染液与防沉淀剂(用量为0.9g/L)混合均匀后,取一定体积的混合液,静置12h 再取相同体积的混合液将取得静置前后的混合液稀释相同倍数测试混合液在最大吸收波长下的吸光度,由式(1)计算染料的相对浓度,表征防沉淀剂性能。

??? CR=C1/CO×100%??? (1)

??? 式中:CR为染料相对浓度,%Co为取静置前溶液稀释后吸光度;C1为取静置后溶液稀释后吸光度。

??? 1.3.2 匀染性

??? 将取2.Og阳离子可染涤纶针织物和2.Og普通涤纶针织物同浴染色,在染色后针织物上随机测10个不同点的K/S值,按式(2)和式(3)计算出K/S平均值及相对标准偏差Sr(入)来表征染色织物的匀染性其中K/S值表示染料的利用率其值越大表示染料的利用率越大Sr(入)表示织物的不匀性,其值越小表示染色越均匀。

?? ?式中:K/S为测得K/S值的平均值;Sr(入)为相对标准偏差;(K/Si为第i次织物最大吸收波长处的K/S值。

??? 1.3.3 移染性

??? 2.Og已染色涤纶或阳离子可染涤纶针织物与同材质同规格同质量的未染色漂白针织物进行缝合在不加染料的条件下进行高温高压染色在染前有色织物和染前白色织物上分别随机测试染色后10个不同点K/S值,按式(2)计算K/S,按式(4)计算移染率,移染率越大表示移染性越好。

1.3.4 耐洗涤色牢度

??? 参照AATCC 61 2A: 2003? 《耐洗涤色牢度:加速法》测试。

?? ?2 结果与讨论

??? 2.1? 防沉淀剂相关性能测试

??? 2.1.1 防沉淀性

??? PETCDP交织物一浴一步法染色时,虽然分散染料的分子结构中没有阴离子基团,但商用分散染料中的分散剂含有阴离子成分。这些带负电荷的分散剂在染浴中附着在分散染料颗粒的表层,形成了一个阴离子的电荷层,在阳离子染料和分散染料的混合染料溶液中,阳离子染料带正电荷,与分散染料颗粒表层的负电荷产生静电作用,减弱了溶液的分散稳定性,会造成染料沉淀。

??? 参照1.3.1,将相同浓度分散染料与阳离子染料稀释成不同染料浓度染液,加入防沉淀剂HT- 77和防沉淀剂RDT-27,考察防沉淀剂用量对染料沉淀性能的影响。

?? ?可知在不加入防沉淀剂时随着染料浓度的增加静置前后染料的相对浓度持续下降最低达20.5%;加入防沉淀剂后,静置前后染料的相对浓度的降低程度大幅度减小,最低值也稳定60.0%70.0%,比未加防沉淀剂时有明显的大幅度提升,说明防沉淀剂HT-77和防沉淀剂RDT-27对减弱阳离子染料和分散染料聚沉的效果显着。此外,加入防沉淀剂HT-77静置后的染料相对浓度几乎均高于加入防沉淀剂RDT-27静置后的相对浓度,说明相同用量下防沉淀剂HT-77 的防沉淀效果优于防沉淀剂RDT-27

??? 2.1.2 匀染性

??? 在实际的染色加工过程中除了保证防沉淀剂能在较低的用量下达到较好的防沉淀效果同时还要确保防沉淀剂有着较好的匀染性能,这样染色后织物得色均匀,增强了助剂的实用性。

??? 参照1.2.11.3.2分别考察防沉淀剂HT-77和防沉淀剂RDT-27的加入对织物匀染性能的影响,结果见表1

1 防沉淀剂对织物匀染性的影响

防沉淀剂种类

K/S

Sr(入)

? 涤纶针织物

? 阳离子可染涤纶针织物

? 涤纶针织物

? 阳离子可染涤纶针织物

防沉淀剂HT-77

??? 6.698 0

??? 14.524 1

??? 0.019 5

??? 0.0594

防沉淀剂RDT-27

??? 6.677 6

??? 14.764 7

??? 0.075 1

??? 0.1119

由表l可知,加入防沉淀剂HT-77和防沉淀剂RDT-27后,同种针织物K/S值相近;但加入防沉淀剂HT-77染色后涤纶针织物和阳离子可染涤纶针织物的相对标准偏差Sr(入)均小于加入防沉淀剂RDT-27染色后织物相对标准偏差,则防沉淀剂HT-77匀染性能优于防沉淀剂RDT-27,在PETCDP交织物低浴比染色中用防沉淀剂HT-77可得到较好匀染效果。

??? 由表1还可知,染色后涤纶针织物K/S值的相对标准偏差Sr(入)小于染色后阳离子可染涤纶针织物K/S值的相对标准偏差Sr(入),说明阳离子可染涤纶针织物的匀染性不如普通涤纶针织物这是因为阳离子染料上染改性涤纶纤维机理是纤维的阴离子基团和染料的阳离子基团以离子键方式结合阳离子染料的解吸比较困难而分散染料上染涤纶纤维时纤维和染料之间的结合力是氢键和范德华力这种作用方式弱于离子键结合力因此阳离子可染涤纶的染色不匀性要高于普通涤纶。

??? 2.1.3 移染性

??? 在实际染色过程中由于各种原因容易造成被染织物着色不匀而移染性能良好的防沉淀剂可在一定程度上改善染料上染不匀的问题,使被染织物达到匀染效果。

??? 1.2.11.3.3,分别考察防沉淀剂HT-77和防沉淀剂RDT-27对染料在织物上移染性能的影响,结果见表2

??? 由表2可知,加入防沉淀剂HT-77后,涤纶针织物和阳离子可染涤纶针织物的移染率均高于加表1防沉淀剂对织物匀染性的影响防沉淀剂种类表2防沉淀剂对染料在织物上移染性能的影响入防沉淀剂RDT-27后移染的涤纶针织物和阳离子可染涤纶针织物,表明防沉淀剂HT-77对染料移染性的改善程度优于防沉淀剂RDT-27,有利于织物获得较好的匀染效果。加入防沉淀剂HT- 77和防沉淀剂RDT-27后两种针织物的移染性都在20%以上,说明两种防沉淀剂均有较好的移染效果。

2 防沉淀剂对染料在织物上移染性能的影响

防沉淀剂种类

K/S黑色织物

K/S白色织物

移染率/%

防沉淀剂HT-77

?

涤纶

5.268 6

2.400 8

45.6

阳离子可染涤纶

10.733 4

5.557 7

51.8

防沉淀剂RDT-27

?

涤纶

5.654 7

2.413 5

42.7

阳离子可染涤纶

11.243 7

5.623 0

50.0

?

??? 2.2 企业实际生产工艺优化

?? ?在上述试验指导下常州旭荣针织印染有限公司对试验室工艺进行了优化和大货生产共生产1000t织物。具体工艺优化情况如下。

??? 2.2.1 乳化剂的选用

??? 为防止染色异常染色前必须将织物上的油蜡质去除干净为缩短流程生产过程中在染色的同时加入乳化剂同浴除油选择的精练乳化剂SEM-35是高温型乳化剂其主要成分为脂肪醇醚类衍生物,在高温状态下稳定性良好,并能很好地去除布面油脂与杂质。

??? 2.2.2 元明粉的应用

加入元明粉可以减少阳离子可染涤纶纤维酸性基团的电离降低染料的吸尽速度提高匀染性还可以改善阳离子可染涤纶纤维高温状态下的强力损失原因为阳离子可染涤纶纤维不如常规涤纶结构紧强力较低在酸碱液中经受湿热高温长时间处理易造成阳离子可染涤纶纤维水解实践证明染液中加入适量的元明粉有利于提高染色匀染性还可以减少阳离子可染涤纶纤维的强力损伤。

??? 2.2.3 染色升温速率的控制

??? 根据阶段升温时织物染色情况可以确定染色上色率最高的温度在此温度下进行保温以达到染色最佳匀染的效果。

??? 参照1.2.1,单独采用分散染料和阳离子染料对PETCDP交织物染色,考察染色温度对染料上染性能的影响,结果分散染料和阳离子染料在90℃左右上色最快。因此,为防止织物产生色花、提高织物匀染性,实际生产中染色升温时在90℃保温15min

??? 2.2.4 染色温度和时间

?? 因为织物为涤纶纤维与阳离子可染涤纶纤维交织物,染色后织物表面颜色为多层次双色的效果,一般情况下阳离子可染涤纶的部分偏深,涤纶部分偏浅。因此,根据染料的特性确定染色温度120℃,保温时间为30min

?? ?2.2.5 染浴pH

?? ?根据分散染料和阳离子染料的特性,确定染液pH值为4.04.5

?? ?2.2.6 入布方式

???为了提高生产效率,最大限度的提升染缸容布量而又不对染色织物的品质造成影响,采用了一管进双条织物的方法进行入布,因为气流溢流高温高压染色机机身呈O形,织物在染机中是很有规律的堆置,采用这种入布方式可以提高44%的载布量。

?? ?2.3 产品色牢度测试

??? 参照1.2.2,对企业优化后工艺染出织物进行色牢度测试,结果见表3

由表3可知企业优化后工艺染出织物耐洗涤色牢度(贴衬织物沾色)等级均可达到45

3 企业优化后工艺染出织物色牢度测试结果

纤维种类

耐洗涤色牢度(贴衬织物沾色)等级/级

醋纤

45

45

锦纶

45

涤纶

45

腈纶

45

羊毛

45

??? 3 结论

?? 1)分散染料与阳离子染料同浴染色染料间会发生聚集,选择防沉淀剂可以很好地解决这个问题,防沉淀剂HT-77是一只具备分散性能好、匀染性能优良、同时上染率较高的防沉淀剂染料。

? ?2)防沉淀剂的加入实现了涤纶与阳离子可染涤纶交织物在汽流溢流高温高压染色机低浴比状态下一浴一步法染色,提高了产能和经济效益。

??? 参考文献:

??? [1] 彭志忠.改性涤纶/锦纶莱卡织物的染色工艺探讨[J].染整技术,2014(7):27-29.

??? [2] 黄运海.PET纤维/CDP纤维交织物染色[J].染整技术,200022(5):31-32.

??? [3] 张贵.基于气流缸低浴比阳离子染CDP织物实践[J].针织工业,2014(8):33-36.

?

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