CN101413207B - 海藻纤维面料的染整工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海藻纤维面料的染整工艺，属于纺织印染技术领域，包括前处理、染色、后处理工艺，其中，前处理采用酶—氧退煮漂一浴法处理工艺，将织物在常温下放入浴比1：5～1：30的染缸中，加入浸渍加工液，加热到70～100℃下煮漂，保温30～60min，水洗后备染。本发明采用酶—氧退煮漂一浴法前处理工艺，织物毛效在10.5cm以上，白度达到82以上，强力损伤小于10％。染色工艺一浴二步法染色工艺，加工时间缩短50％，节能降耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种海藻纤维面料的染整工艺，可应用于海藻纤维面料，以及海藻纤维与其他纤维如涤纶、涤棉、氨纶混纺的面料，属于纺织印染技术领域。
技术背景
海藻纤维是采用海藻酸盐为原料制成的新型材料，由于海藻纤维具有生物活性如止血、抗沾粘、抗菌等友谊功能，因此，其在纺织方面的主要用途是用来制备创伤被覆材料，目前，世界上采用海藻纤维制成的创伤被覆材料产值已超过20亿美金，因此，是高科技生物医药纺织品的主要原料。由于海藻纤维的特性及其制成产品的高质量要求，这对海藻纤维面料的染整处理提出了很高的要求，目前，在海藻纤维织物在织造及后续纺织加工工艺中，由于添加的浆料及油污的存在，对织物的外观、手感及可染性等造成很大影响，因此，在进行染整加工前需要对其进行去除浆料和油污等杂质为目的的前处理，目前，海藻纤维面料的染整工艺包括前处理、染色、后整理，其中，前处理工艺包括退浆、煮练、漂白等多道工序，工艺流程长、能耗大，且废水污染严重，因此，如何优化海藻纤维面料的前处理工艺，并配合优化的染色和后整理工艺，是提高海藻纤维面料质量的关键。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的旨在通过改进前处理工艺，同时优化染色和后整理工艺，以提供一种工艺流程短、处理效果好、环境污染小的海藻纤维面料的染整工艺。
本发明是通过以下技术方案来实现上述目的的，一种海藻纤维面料的染整工艺，包括前处理、染色、后处理工艺，其特征在于：前处理采用酶——氧退煮漂一浴法处理工艺：将织物在常温下放入浴比1：5～1：30的染缸中，按织物的重量百分比加入多功能精练酶1～3％、双氧水(27％)2～10％，然后加热到70～100℃下煮漂，保温30～60min，水洗后备染。
本发明的进一步设置为：
所述多功能精练酶为一种用于精练、煮碱的混合酶，如绍兴宏达化学有限公司生产的多功能精练酶10A型，其较佳的用量为2％。
所述双氧水用量为8％。
所述煮漂温度为90℃。
所述煮漂时间为40min。
所述浴比为1：20。
所述染色工艺采用二浴法染色工艺或一浴二步法染色工艺，岂、其中：
二浴法染色工艺：在染缸中加入匀染剂、分散染料、冰醋酸调节PH值到4.5～5.5，70℃运转30分钟，然后加热至130℃保温30～60分钟，然后水洗至室温，再升温至60℃，依次加入活性染料、元明粉、纯碱、烧碱，调节PH值到10.8～11，保温120～150分钟，皂洗2次，固色剂固色后进行柔软处理，在90℃下采用松式烘干机烘干，然后剖腹不过水进行拉幅定型整理。
一浴二步法染色工艺：在染缸中加入元明粉、分散染料、活性染料、匀染剂，冰醋酸调节PH值到4.5～5.5，70℃运转20分钟，然后按2～3℃/min升温至90℃，保温10分钟，然后按1～2℃/min升温至130℃保温30分钟，冷却至90℃加入纯碱、烧碱调节PH值到10.8～11，保温30～60分钟，然后水洗至室温，皂洗2次，固色剂固色后进行柔软处理，在90℃下采用松式烘干机烘干，然后剖腹不过水进行拉幅定型整理。
所述活性染料为ED型活性染料。
本发明的有益效果为：
1、本发明采用酶—氧退煮漂一浴法前处理工艺，织物毛效在10.5cm以上，白度达到82以上，强力损伤小于10％。
2、优化染色和后整理工艺，产品固色率可达到80％以上，水洗牢度4-5级，干摩擦牢度5级，湿摩擦牢度3.5-4级，织物手感柔软，悬垂性好，成品缩水率控制在8％以内。
3、采用高温高压一浴二步法染色工艺，即分散染料和活性染料同浴加入，染色时先使分散染料在高温下用常规工艺染涤纶，降至常温后，加碱，使活性染料在海藻纤维上固色，此工艺两种染料基本上同时染色，省去了升降温时间与还原清洗时间，因而加工时间缩短50％，节能降耗。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明二浴法染色工艺流程图；
图2为本发明一浴二步法染色工艺流程图。
具体实施方式
本发明的海藻纤维面料的染整工艺步骤包括：前处理——染色——后整理工艺，具体如下：
1、前处理
1.1、工艺流程：采用酶——氧退煮漂一浴法处理工艺：浸渍加工液——煮漂(70～100℃，30～60min)——热水洗(80℃，两遍)——冷水洗
1.2、将织物在常温下放入浴比1：5～1：30的染缸中，按织物的重量百分比加入多功能精练酶10A型1～3％、双氧水(27％)2～10％，然后加热到70～100℃下煮漂，保温30～60min，水洗后备染。
1.3、不同工艺条件的前处理结果及分析
1.3.1、酶用量
按1.2所述酶用量分别进行上述前处理试验，结果如表1所示：
表1、酶用量试验及其结果统计表
| 酶用量(％) | 0(坯布) | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 |
| 白度 | 62.2 | 78.3 | 78.5 | 78.5 | 78.7 | 78.6 |
| 毛效(cm) | 2.1 | 6.6 | 8.3 | 10.5 | 10.6 | 10.5 |
| 强力(N) | 356 | 343 | 332 | 324 | 319 | 310 |
由表1可以看出，随着酶用量增加，织物的毛效和白度上升，但超过2％用量以后增加不是很明显，而强力则随酶用量增加而下降，但下降幅度较小。
1.3.2、双氧水用量
按1.2所述双氧水用量分别进行上述前处理试验，结果如表2所示：
表2、双氧水用量试验及其结果统计表
| 双氧水用量(％) | 0(坯布) | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| 白度 | 62.2 | 69.5 | 76.5 | 80.6 | 82.7 | 82.7 |
| 毛效(cm) | 3.4 | 6.6 | 8.3 | 10.5 | 10.6 | 10.5 |
| 强力(N) | 356 | 347 | 338 | 331 | 326 | 317 |
由表2可以看出，随着双氧水用量增加，织物的毛效和白度上升，但超过8％用量以后增加不是很明显，而强力则随酶用量增加而下降，但下降幅度较小。
1.3.3、煮漂温度
按1.1所述煮漂温度分别进行上述前处理试验，结果如表3所示：
表3、煮漂温度试验及其结果统计表
| 煮漂温度(℃) | 0(坯布) | 70 | 80 | 90 | 100 |
| 白度 | 62.2 | 78.3 | 78.5 | 78.5 | 78.7 |
| 毛效(cm) | 3.4 | 6.6 | 8.3 | 10.5 | 10.6 |
| 强力(N) | 356 | 342 | 321 | 308 | 297 |
由表3可以看出，随着煮漂温度提高，织物的毛效和白度上升，但超过90度以后增加不是很明显，而强力则随酶用量增加而下降，但下降幅度较小。
1.3.4、煮漂时间
按1.1所述煮漂时间分别进行上述前处理试验，结果如表4所示：
表4、煮漂时间试验及其结果统计表
| 煮漂时间(min) | 0(坯布) | 30 | 40 | 50 | 60 |
| 白度 | 62.2 | 78.3 | 81.6 | 82.2 | 83.3 |
| 毛效(cm) | 3.4 | 6.6 | 8.3 | 10.5 | 10.6 |
| 强力(N) | 356 | 343 | 326 | 301 | 262 |
由表4可以看出，煮漂时间不超过40min时能获得较好的毛效和白度，而煮漂时间过长，强力损伤严重，且毛效也将受到影响。
1.3.5、浴比试验
按1.1所述浴比分别进行上述前处理试验，结果如表5所示：
表5、浴比试验及其结果统计表
| 浴比 | 0(坯布) | 1：5 | 1：10 | 1：15 | 1：20 | 1：25 | 1：30 |
| 白度 | 62.2 | 80.5 | 81 | 81.5 | 82.3 | 82.4 | 82.4 |
| 浴比 | 0(坯布) | 1：5 | 1：10 | 1：15 | 1：20 | 1：25 | 1：30 |
| 毛效(cm) | 3.4 | 6.6 | 8.3 | 9.6 | 10.5 | 10.6 | 10.6 |
| 强力(N) | 356 | 308 | 311 | 309 | 310 | 310 | 310 |
由表5可以看出，随着浴比增大，织物的毛效和白度上升，但超过1：20以后增加不是很明显，浴比的大小对织物的强力影响不大。
综合表1～表5所示，本发明经反复试验，前处理最佳工艺流程为：浸渍加工液——煮漂(90～95℃，40～50min)——热水洗(80℃，两遍)——冷水洗；最佳工艺处方为：多功能精练酶10A型2％，双氧水(27％)8％，浴比1：15～1：20。经该工艺生产的产品，毛效在10.5cm以上，白度达82以上，强力损伤小于10％。
2、染色及后整理
2.1、工艺流程：本发明采用如图1所示的二浴法染色工艺或图2所示的一浴二步法染色工艺。
2.1.1、二浴法染色工艺：在染缸中加入匀染剂、分散染料、冰醋酸调节PH值到4.5～5.5，70℃运转30分钟，然后加热至130℃保温30～60分钟，然后水洗至室温，再升温至60℃，依次加入ED型活性染料、元明粉、纯碱、烧碱，调节PH值到10.8～11，保温120～150分钟，皂洗2次，固色剂固色后进行柔软处理，在90℃下采用松式烘干机烘干，然后剖腹不过水进行拉幅定型整理。
2.1.2、一浴二步法染色工艺：在染缸中加入元明粉、分散染料、ED型活性染料、匀染剂，冰醋酸调节PH值到4.5～5.5，70℃运转20分钟，然后按2～3℃/min升温至90℃，保温10分钟，然后按1～2℃/min升温至130℃保温30分钟，冷却至90℃加入纯碱、烧碱调节PH值到10.8～11，保温30～60分钟，然后水洗至室温，皂洗2次，固色剂固色后进行柔软处理，在90℃下采用松式烘干机烘干，然后剖腹不过水进行拉幅定型整理。
2.2、染料选择
采用2.1所述方法用不同类型活性染料对海藻纤维进行染色，并测试固色率和染色牢度，试验结果如下表6所示：
表6、不同活性染料的固色率和色牢度
从表6可以看出，X型、K型和KE型活性染料的固色率及色牢度均较低，这是因为均三嗪活性基耐酸稳定性差的原因。M型和KN型活性染料的固色率比均三嗪型活性染料的固色率提高，这是因为乙烯砜基耐酸稳定性较好的原因，对于含有一氯均三嗪和乙烯砜双活性基的M型活性染料来说，其耐酸水解和耐碱水解的稳定性均比单一活性基的活性染料要好，所以固色率均很好，最高可达80％，但湿摩擦牢度稍显不足。而ED型活性染料的固色率和色牢度均很好，所以，优选采用ED型活性染料。
2.3、本发明染色工艺与常规工艺的对比分析
2.3.1、不同染色工艺的固色率对比
表7为各种染料在不同染色工艺下对海藻纤维的固色率。
表7、染料在不同染色工艺下对海藻纤维的固色率(％)
| 染料名称 | 活性染料常规染色 | 分散/活性一浴二步法染色 | 分散/活性二浴法染色 |
| 活性红ED | 81.1 | 82.4 | 80.7 |
| 活性黄ED | 81.3 | 81.9 | 81.3 |
| 活性蓝ED | 80.9 | 81.7 | 81.4 |
从表7可以看出，三种不同染色工艺下，海藻纤维均获得了较高的固色率，其中分散/活性一浴二步法工艺所获得的固色率比另两种工艺的稍高一些，这是因为在高温条件下海藻纤维的膨化程度更高，使染料能更容易的扩散到纤维内部所致。
2.3.2不同染色工艺的色差对比
表8为用Datacolor测色配色系统测出的各种染料在不同染色工艺下对海藻纤维和海藻/涤纶染色织物的色差，以活性染料常规染色的布样为标样。
表8、染料在不同染色工艺下对海藻纤维的色差△E
| 染料名称 | 分散活性一浴二步法染色 | 分散/活性二浴法染色 |
| 活性红ED | 0.49 | 0.42 |
| 活性黄ED | 0.45 | 0.41 |
| 活性蓝ED | 0.55 | 0.56 |
从表3.8可以看出高温高压一浴二步法染色的样品，其色差值与二浴法染色的样品相比相差不大。
2.3.3不同染色工艺的色牢度对比
表9为用耐洗色牢度试验机和摩擦色牢度仪按照一定标准对样品进行牢度测试的数据。
表9 不同染色工艺下的染色牢度
从表中可以看出，不同染色工艺下染出的样品，其水洗牢度和干摩擦牢度为4级，均达到常规染色样品的牢度，湿摩擦牢度为3—4级，满足了工厂实际生产对牢度的要求。
2.3.4、不同染色工艺的染色时间对比
常规染色工艺所需时间长较长，效率低，需耗时10—12小时。
如图1所示的二浴法染色工艺流程图可以看出，采用此法的优点是染料选择范围广，无任何限制，两种染料均在最佳条件下染色，可以获得高的固色率与牢度水平，最后的染色效果可以通过活性染料来调节，比较容易。工艺流程时间为9小时，用水量较大。
如图2所示的一浴二步法染色工艺流程图可以看出，两种染料在同一个染浴中基本上同时染色，省去了升降温时间与还原清洗的时间，因而整个过程的加工时间大大缩短，只用了4—5小时，与二浴法染色工艺相比，约减少了50％的染色时间，极大地节约了能源与水，同时也减轻了环境的负担，因而是一种经济环保，值得推广的工艺。
2.4皂洗工艺的确定
皂洗工艺采用在染色完成后进行一次皂煮：皂洗剂用量在0.5％—2％之间，温度80℃—90℃，时间20min，浴比1∶20，皂洗后织物的水洗牢度达到4-5级，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度为3-4级。不同皂洗工艺下的染色牢度如表10所示。
表10 不同皂洗剂用量和工艺下的染色牢度
| 皂洗剂用量(％) | 皂洗温度(℃) | 皂洗时间(min) | 浴比 | 水洗牢度原样变色白布沾色 | 摩擦牢度干摩湿摩 |
| 1 | 80 | 20 | 1∶20 | 4-5 4 | 5 3-4 |
| 2 | 80 | 20 | 1∶20 | 4-5 4 | 5 3-4 |
| 0.5 | 90 | 20 | 1∶20 | 4-5 4 | 5 3-4 |
| 1 | 90 | 20 | 1∶20 | 4-5 4 | 5 3.5-4 |
| 2 | 90 | 20 | 1∶20 | 4-5 4 | 5 3.5-4 |
| 0.5 | 100 | 20 | 1∶30 | 4-5 4-5 | 5 4 |
| 1 | 100 | 20 | 1∶30 | 5 4-5 | 5 4 |
| 2 | 100 | 20 | 1∶30 | 5 4-5 | 5 4 |
从表10可以看出，通过增大皂洗剂用量，提高皂洗温度及增加浴比的方法，织物的牢度可以提高0.5级，较优的是，皂洗剂用量在1％—2％之间，温度90℃左右，时间20min，浴比1∶20。实际生产中根据织物颜色深浅可以做出适当调整。
2.5、ED型活性染料染色浓度与助剂用量的确定
以固色率达到80％以上，色牢度≥3.5级为衡量标准，按照2.1及2.4中所确定的染色工艺及皂洗工艺，通过试验确定了不同染色浓度下盐与碱剂的用量，见表11。
表11 不同染色浓度下盐与碱剂的用量
| 染色浓度(％) | 元明粉(g/l) | 纯碱(g/l) | 纯碱+液碱38<sup>0</sup>Be(g/l) | 磷酸三钠(g/l) | 固色时间(min) |
| <0.5 | 20 | 10 | 5+0.5 | 6 | 30 |
| 0.5-1 | 30 | 15 | 5+0.5 | 6 | 45 |
| 1-2 | 40 | 20 | 5+1.0 | 8 | 60 |
| 2-3 | 50 | 20 | 5+1.0 | 8 | 60 |
| 3-4 | 60 | 20 | 5+1.0 | 8 | 60 |
| 4-5 | 70 | 20 | 5+1.0 | 10 | 60 |
| 5-6 | 80 | 20 | 5+2.0 | 10 | 60 |
| >6 | 80 | 20 | 5+2.0 | 10 | 90 |
2.6、后整理
从海藻纤维面料的特点及服用性能考虑，对海藻纤维面料进行了亲水柔软的后整理，采用了吸湿排汗亲水柔软剂，用量10—20g/L，在赋予织物良好亲水性能的同时，增加平滑下垂飘柔效果，拉幅定型温度：180℃—185℃，走布速度：20米/min。定型拉幅后测成品缩水率为6％。
Claims (8)
1.一种海藻纤维面料的染整工艺，包括前处理——染色——后整理步骤，其特征在于：
前处理：采用酶——氧退煮漂一浴法处理工艺：将织物在常温下放入浴比1∶5～1∶30的染缸中，按织物的重量百分比加入多功能精练酶1～3％、27％浓度的双氧水2～10％，所述多功能精练酶为一种用于精练、煮碱的混合酶，然后加热到70～100℃下煮漂，保温30～60min，水洗后备染；
染色工艺：在染缸中加入元明粉、分散染料、活性染料、匀染剂，冰醋酸调节pH值到4.5～5.5，70℃运转20分钟，然后按2～3℃/min升温至90℃，保温10分钟，然后按1～2℃/min升温至130℃保温30分钟，冷却至90℃加入纯碱、烧碱调节pH值到10.8～11，保温30～60分钟，然后水洗至室温，皂洗2次，固色剂固色后进行柔软处理，在90℃下采用松式烘干机烘干，然后剖幅、不过水进行拉幅定型整理。
2.一种海藻纤维面料的染整工艺，包括前处理——染色——后整理步骤，其特征在于：
前处理：采用酶——氧退煮漂一浴法处理工艺：将织物在常温下放入浴比1∶5～1∶30的染缸中，按织物的重量百分比加入多功能精练酶1～3％、27％浓度的双氧水2～10％，所述多功能精练酶为一种用于精练、煮碱的混合酶，然后加热到70～100℃下煮漂，保温30～60min，水洗后备染；
染色工艺：在染缸中加入匀染剂、分散染料、冰醋酸调节pH值到4.5～5.5，70℃运转30分钟，然后加热至130℃保温30～60分钟，然后水洗至室温，再升温至60℃，依次加入活性染料、元明粉、纯碱、烧碱，调节pH值到10.8～11，保温120～150分钟，皂洗2次，固色剂固色后进行柔软处理，在90℃下采用松式烘干机烘干，然后剖幅、不过水进行拉幅定型整理。
3.如权利要求1或2所述的一种海藻纤维面料的染整工艺，其特征在于：所述多功能精练酶用量为2％。
4.如权利要求1或2所述的一种海藻纤维面料的染整工艺，其特征在于：所述双氧水用量为8％。
5.如权利要求1或2所述的一种海藻纤维面料的染整工艺，其特征在于：所述煮漂温度为90℃。
6.如权利要求1或2所述的一种海藻纤维面料的染整工艺，其特征在于：所述煮漂时间为40min。
7.如权利要求1或2所述的一种海藻纤维面料的染整工艺，其特征在于：所述浴比为1∶20。
8.如权利要求1或2所述的一种海藻纤维面料的染整工艺，其特征在于：所述活性染料为ED型活性染料。
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