针织物煮、漂、染一浴法
众所周知,棉纱(布)染色时,棉纤维中有6-10%左右的油蜡、果胶、棉籽壳等杂质需在染色前处理时去除,即传统的练漂工艺。随着科学技术的不断的进步,染料性能的提高及印染助剂的不断完善,能否采用煮、漂、染一浴法染色是印染工作者的一个新课题,为此我工厂经过多次反复论证,试样取得了较大的突破,并投入了批量生产。现已生产筒子纱染色(棉)及棉针织布染色100多吨,各项牢度指标及布面效果都达到了预定的效果。
煮、漂、染三步法,稳妥,重演性好,但工艺流程长,效率低,能耗高,且常见的疵病,如皱条、折痕、擦伤、破损、斑渍、白度不匀、泛黄、色花、色渍等都与前处理以及染色工艺较长有关。因此国外印染工作者都在寻找一种能缩短工艺流程简化设备,降低能耗,保证质量的办法。即煮、漂、染一浴法该方法的最大优点就在于:
(1) 产品质量可达到或超过国标。
(2) 流程短,效率高。
(3) 节约能源,效率高,符合环保要求。
(4) 提高了成品率,不易造成色花,符样率高。
试用常规工艺的煮练、漂白、染色时的用量和流程后,除漂染时间过长外,纱线和针织物的质量根本不能保证,严重地造成染色色花、色渍、皱条、以及强力低于原坯布强力的临界点。因此,我们必须打破常规的思维思路,选样合理的工艺进行针织物的煮、漂、染一浴法。
1 实验与分析
1.1 常规工艺处方与工艺条件
针织物一般不含浆料或含少量浆料,我们常规工艺采用煮漂一浴法:
H2O2(27.5%)
稳定剂
烧碱
煮练剂
PH值 10.5—11
温度
时间 50min
浴比 1:10~20(因设备不同而异,以便顺利行机)
升温速率
M型活性染料 X%
食盐 5~
平平加O
纯碱 5~
浴比 1:12
温度 <
时间 2h
皂洗的目的是去除织物表面的浮色,使织物的各项牢度达到国标和顾客要求。
净洗剂:
时间 10min
温度
1.2 实验材料与设备
材料:纯棉1×1罗纹针织物
设备:耐摩擦色牢度实验仪、Rotawash皂洗色牢度测试仪、测色仪
试剂:H2O2(27.5%)、低温精练剂sh(自配的助剂,染浴pH=10.5)
染料:高级直接BRR蓝、RL黄、BWS红、FL红、FBL蓝
注: 1. Sh助剂的性能:(1)满足H2O2 的分解和染料的pH值;(2)具有去除棉籽壳作用(3)能保持漂染水质的稳定(4)能使织物有一定的毛效。
2.染料:在实际生产中我公司根据目前的生产情况及国内外染料的特点,对染料进行筛选,发现目前在国内所用的活性染料因不耐双氧水及
1.3 煮、漂、染一浴法的工艺处方及工艺条件
新工艺短流程煮、漂、染一浴法在国内正趋向成熟,采用该工艺,是否适合企业自身的情况,仍需做进一步的实验与分析。在生产中,我们选用了较好的纯棉针织物煮、漂、染一浴法工艺处方及工艺流程如下:
高级直接染料 (o.w.f.) x%
Sh
H2O2(27.5%)
食盐
低温精练剂
温度 98
时间 30min
浴比 1:12
pH 10.5
工艺流程:
1/2NaCl
1/2NaCl 30min
染料,Sh,H2O2
1.4 小样试验及分析
表1双氧水用量对煮漂效果的影响
H2O2(mL/L) | 10 | 8 | 6 | 4 | 2 |
Sh(g/L) | 3 | ||||
低温煮练剂 | | ||||
浴比 | 1:12 | ||||
温度 | 98 | ||||
时间 | 30min | ||||
白度(%CIE) | 50.74 | 49.20 | 47.30 | 42.58 | 35.60 |
棉籽壳 | 无 | 几乎无 | 明显减少 | 略有减少 | 较多 |
失重率(%) | 5.6 | 5.4 | 5.2 | 4.2 | 3 |
根据表1可知:在煮、漂、染一浴法的工艺条件下
高级直接BRR蓝、RL黄、BWS红在染色浓度(0.01%、0.05%、0.1%、0.3%、0.5%、0.6%)
的皂洗牢度和摩擦牢度见表2、3、4
表2高级直接BRR蓝染色牢度的测定
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
染料(o.w.f.) | 0.01% | 0.05% | 0.1% | 0.3% | 0.5% | 0.6% |
H2O2 (27.5%)mL/L | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
Sh (g/L) | 3 < | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
NaCL(g/L) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
低温煮练剂(g/L) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
干摩擦(级) | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 4 | 4 | 4 |
湿摩擦(级) | 4.5 | 4.5 | 4 | 4 | 4 | 4 |
皂洗牢度(沾色)(级) | 4 | 4 | 3.5 | 3 | 3 | 2 |
皂洗牢度(褪色)(级) | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 4 | 4 | 3 |
表3高级RL黄染色牢度的测定
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
染料(o.w.f.) | 0.01% | 0.05% | 0.1% | 0.3% | 0.5% | 0.6% |
H2O2 (27.5%)mL/L | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
Sh (g/L) | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
NaCL(g/L) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
低温煮练剂(g/L) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
干摩擦(级) | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 4-5 |
湿摩擦(级) | 4.5 | 4.5 | 4 | 4 | 4 | 3 |
皂洗牢度(沾色)(级) | 4 | 4 | 3.5 | 3.5 < | 3 | 2-3 |
皂洗牢度(褪色)(级) | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 4 | 4 | 4 |
表4 高级BWS红染色牢度的测定
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
染料(o.w.f.) | 0.01% | 0.05% | 0.1% | 0.3% | 0.5% | 0.6% |
H2O2 (27.5%)mL/L | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
Sh (g/L) | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
NaCL(g/L) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
低温煮练剂(g/L) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
干摩擦(级) | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 4 |
湿摩擦(级) | 4.5 | 4.5 | 4 | 4 | 4 | 4 |
皂洗牢度(沾色)(级) | 4 | 4 | 3.5 | 3 | 3 | 2-3 |
皂洗牢度(褪色)(级) | 4-5 | 4-5 | 4 | 4 | 4 | 4 |
从实验结果可分析:
从生产的产品来看,染色牢度要达到或接近国家标准,即:耐皂洗色牢度(沾色)3-4级,(褪色)4级,耐摩擦牢度(干)4级,湿摩擦2-3级,。三个表中的数据表明:高级直接BRR蓝RL黄、BWS红在染色浓度0.5%(o.w.f.)以下时,皂洗牢度及摩擦牢度符合国家标准。因此这三个染料染色深度只能在浓度为0.5%(o.w.f.)以下使用,如需要染中、深色,必须选用较好的固色剂。
双氧水(8 mL/L、6 mL/L、4 mL/L、2 mL/L、0 mL/L)对0.5%(o.w.f.)的高级BRR
蓝、Bws红、FBL蓝、RL黄、FL红色变色浅影响。
染色织物得色深度(也称为提升率)的K/S值是其在一定波长下的吸收率和反射率函
数。所得的染色织物K/S值见表5:
表5双氧水的用量对K/S值的影响
H2O2 K/S | 8ml/L | 6ml/L | 4 ml/L | 2 ml/L | 0 | ——[常规工艺] |
K/S(BWS红) | 6.9042 | 7.0143 | 7.2065 | 7.4037 | 7.6087 | 7.7095 |
K/S(BRR蓝) | 5.0238 | 5.2576 | 5.3248 | 5.4065 | 5.8235 | 5.9673 |
K/S(RL黄) | 2.0235 | 2.0442 | 2.0646 | 2.0843 | 2.0989 | 2.1346 |
K/S(FL红) | 2.7073 | 3.5042 | 4.4463 | 4.8562 | 5.0235 | 5.1025 |
实验与分析:表5的数据表明BWS红、BRR蓝、RL黄在得色深度方面,K/S随着双氧水的用量的增加,变化微小,基本一致。从而说明此三种染料耐双氧水适合使用。而FL红随着双氧水用量的增加,得色逐渐变浅即影响此上染率,说明此染料不耐双氧水,不适合使用。
表6双氧水的用量对FBL蓝色
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
H2O2 (27.5%)mL/L | 8 | 6 | 4 | 2 | 0 |
Sh (g/L) | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
NaCL(g/L) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
低温煮练剂(g/L) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
色变GS值 | 2.05 | 2.92 | 3.05 | 3.23 | 3.46 |
评级 | 2 | 3 | 3 | 3-4 | 4 |
实验与分析:表7的数据表明,高级FBL蓝在双氧水用量为8 mL/L时,发生色变(灰暗)说明此染料与双氧水发生化学作用,使染料的化学结构发生改变,从而引起色变。至于破坏原因还需待研究。
2.经济效益分析
短流程工艺在漂染设备中,充分利用了机电一体化的优越性,使得节能降耗,提高生产
效率,稳定产品质量变的易于掌控,对比效益分析如下(
(1) 助剂消耗:传统工艺:85.6元,煮漂染一浴法46元。
(2) 能源消耗:传统工艺:230元,煮漂染一浴法150元。
(3) 耗用时间:传统工艺:10.5h,煮漂染一浴法3.7h 。