(a) (b)
图3断裂强度等值图
(a)双氧水10g/L (b)双氧水14g/L
4.1.4较佳工艺条件和工厂试验
根据工厂对半制品的质量要求,综合考虑织物的白度、毛效和强力。优化出冷轧堆的工艺条件为:
氢氧化钠 30~40g/L
双氧水(100%)10~14g/L
稳定剂 DF-613~6g/L
精练剂DF-618g/L
渗透剂JFC2g/L
温度30°C
时间20h
工厂实际采用氢氧化钠35g/L、100%双氧水12g/L、稳定剂5g/L,其余试剂浓度同上述处方。表4的半制品质量表明,断裂强度超过了原工艺的水平,解决了困扰厂里的断裂强度下降较多的难题。毛效与反射率与原工艺的半制品毛效接近,符合生产要求。
表10半制品质量
项目 | 坯布 | 半制品(冷轧堆) | 半制品(原工艺) |
反射率(%) | 59.46 | 75.63 | 75.66 |
毛效(cm/30min) | — | 10.1 | 10.9 |
断裂强度(N) | 296.7 | 334.8 | 247.3 |
4.2 染色工艺条件的优化
本试验用的雷马素染料,分子结构中含有β-羟乙基砜与一氯均三嗪两种活性基团,染料具有溶解性好,固色率高,扩散性能好,匀染性好,反应性中等等特点,完全符合了冷轧堆染色对染料的要求。
4.2.1 水玻璃浓度的影响
由图4中看出,在时间及烧碱浓度一定的前提下,随着水玻璃用量的增加,K/S值不断增加。水玻璃是弱碱,它能维持混合碱剂的pH值,提高冷轧堆染色的均匀性和染料的固着量。水玻璃浓度较低时,一方面染液中总的电解质浓度较低,对活性染料促染效果下降;另一方面,染液的缓冲性能下降,染料的水解反应速率有所增大,因此织物的K/S值不高。但考虑到水玻璃用量过高,会导致织物手感变硬,确定水玻璃用量为60~70g/L 。
4.2.2 烧碱浓度的影响
由图4中看出,随着烧碱浓度的增加,K/S值的最大值及最大值的范围在不断减小。pH值高到一定程度后,纤维素阴离子对氢氧根离子的浓度比值减小,抑制了纤维素阴离子的分解,且染料的直接性也随pH值增高而降低,这是因为pH值增高后纤维素电离程度增加,纤维素羟基离解的数量增多,对染料阴离子斥力增加的缘故。提高染液pH值,虽然可以提高染料和纤维素纤维的反应速率,但水解速率增加得更快。因此,烧碱浓度的范围确定为4~6 g/L。
4.2.3 时间的影响
由图4中看出,最佳的时间出现在10h附近时。这是因为时间太短时,染料与纤维的固色反应进行得不充分,尚有较多的未反应染料。当时间太长时,能与纤维反应的未固着的染料量已很少,而已经结合在纤维上的染料断键水解量却增多,这样,必然导致K/S值的下降,因此,要合理确定堆置时间为8~10h。
(a) (b)
图4 K/S值等值图
(a)烧碱5g/L (b)烧碱6g/L)
4.2.4 优化工艺条件及中试
通过实验分析获得,雷马素活性染料主要优化工艺条件为:
水玻璃 60~70g/L
烧碱 4~6g/L
时间 8~10h
根据上述工艺条件,中试采用工艺条件为:水玻璃65g/L,烧碱5g/L,时间8h,染料浓度为10g/L。经测定,织物的K/S值为20.869,经皂洗牢度的测试,棉衬布的色差为0.520,竹/棉衬布的色差为0.411,竹/棉染色织物的色差为0.292,皂洗牢度在4~5级以上,完全符合要求。
5.结论
5.1竹/棉(70/30)混纺织物的冷轧堆前处理的主要工艺条件为:氢氧化钠 30~40g/L,双氧水(100%)10~14g/L,稳定剂3~6g/L,精练剂DF~61 8g/L,渗透剂JFC 2g/L,温度30°C,时间20h左右。半制品的的强力损伤较小,织物反射率大于70%,毛细管效应达到10cm/30min。5.2竹/棉(70/30)混纺织物的冷轧堆染色的主要工艺条件为:水玻璃60~70g/L,烧碱4~6g/L,时间8~10h,织物的K/S值>20,皂洗牢度达到4级,匀染性较好。