CN103821012A - 免汽蒸、水洗的涤纶织物分散染料高效印花工艺 - Google Patents

Abstract

纺织工业印染生产中的免汽蒸、水洗的涤纶织物分散染料高效印花工艺，包括对分散染料进行筛选、对筛选出的染料进行精制、使用高效分散剂、对染料进行超细研磨、选配印花糊料5个技术方法；染料精制时采用精制试剂正丙醇，在50℃温水中加入正丙醇和所需染料，在分散机中连续搅拌，染料中的杂质溶解，染料则沉淀在溶液底部，过滤，烘干得精制染料；选用液体分散剂LD402，在研磨机中加入染料、LD402、水和氧化锆珠对染料进行超细研磨；印花糊料的组成成分为乳化剂OP、无味煤油和水。本发明的优点在于可在现有的圆网或平网印花机上进行印花，省去汽蒸和水洗设备，提高生产效率，水、电、煤、蒸汽耗用减少，减少污水排放。

Description

免汽蒸、水洗的涤纶织物分散染料高效印花工艺

技术领域

本发明涉及纺织工业印染生产中采用的印花工艺，具体涉及免汽蒸、水洗的涤纶织物分散染料高效印花工艺。

背景技术

纺织工业印染行业是“高能耗、高排放”的行业。印染生产过程中，电、煤、油、水、汽等能源消耗高，占加工成本的30%以上，万元产值综合能耗平均达0.86t标煤，比其他行业平均0.42t标煤高出一倍多；印染生产用水量占纺织工业全部用水量的70%左右，而且废水排放量大，约占印染生产用水量的70%～80%。印染废水中主要有生产中使用的助剂、染料、浆料、化学品等，COD为1200～1400mg/L，有的高达2000mg/L，处理成本高。

分散染料在印花过程中的上染机理不同于一般水溶性染料，它和纤维之间没有化学反应，不存在离子键或化学键的结合，而是在高于纤维玻璃化温度的高温条件下分散染料进入纤维内部完成上染过程。分散染料色谱齐全，色泽艳丽，已成为合成纤维，特别是聚酯纤维染色和印花的最重要染料品种。

传统涤纶织物分散染料印花染料在织物上固色不完全，染料在织物上有附着性，因此，分散染料印花过程中需要通过蒸化来发色，然后通过水洗将没有与织物纤维结合的分散染料、糊料洗去，因而在水洗过程中含有大量的染色水及含糊料、助剂的污水排除，对生态环境破坏严重。根据纺织行业标准FZ/T01001-2010，面密度100～140g/m²、门幅1.6m以下的织物，所使用的蒸汽、电均折为标准煤计算，每100m织物计算用水1.84t，污水排放1.656t，标煤43.849kg。上述数据显示，现行的涤纶织物分散染料印花工艺具有高能耗、排污多的严重缺点。

对此，为减少染料印花产生大量污水排放对环境产生影响，已逐渐开发和使用涂料印花工艺。涂料印花虽然方便，且无需水洗即可固色，但其面料和染料印花面料的效果区别明显。染料印花后色彩在与面料互衬作用中显现色彩美、材料美，成衣及装饰织物在不同环境中所显现出的空间色彩、灵性，是涂料印花颜料的色彩无法媲美的。简单以涂料印花替代染料印花是不现实的。

201010237182.6号中国专利申请公开了一种分散染料免蒸洗印花工艺，该工艺使用预先配置的免蒸洗印花浆料与分散染料、增稠剂配伍后，采用常规工艺印花，印花后只需在110～130℃下焙烘4～10分钟，在160～180℃下高温定型、焙烘发色即可。该工艺印花后省去蒸汽工序，从根本上排除了印花污水对环境的污染。但该工艺在应用中还存在如下缺点：（1）该工艺免蒸洗浆料中含有的免蒸洗粘合剂，不仅提高生产成本，而且严重影响织物手感，使其印花效果与涂料印花类似；（2）该工艺免蒸洗浆料中加入雕白块，严重影响印花色泽和色光的稳定性，理论和实践将注定不能实现大规模工业化生产；（3）免蒸洗浆料中加入的煤油为易燃物品，印花烘干过程中会大量挥发到空气中，严重影响人体健康；（4）该工艺所用的助剂多达十几种，不但增加企业的生产成本，影响印花色泽的稳定性，还会延长印花后烘干、焙烘时间，需烘干4～10分钟，消耗了大量的能源。

发明内容

本发明的目的在于提一种能克服背景技术中的缺陷，节能减排，免去汽蒸和水洗过程的涤纶织物分散染料高效印花工艺。

本发明通过以下技术措施实现，即所述免汽蒸、水洗的涤纶织物分散染料高效印花工艺的流程为：涤纶坯布→精练→印花→定型→整理→成品，其特征在于包括对分散染料进行筛选、对筛选出的染料进行精制、使用高效分散剂、对染料进行超细研磨、选配印花糊料5个技术方法。

所述分散染料的筛选根据升华牢度高、染料副反应产物少的要求，选用高温型分散染料，包括分散深蓝H-GL、分散红G-S、分散橙S-4RL、分散红玉S-5BL、分散翠蓝S-GL、分散黑S-2BL；

对所述筛选出的染料按如下步骤进行精制：在50℃温水中加入占水的质量2%的精制试剂正丙醇，用分散机连续搅拌，同时加入5g分散染料，2.5小时后停止搅拌，使染料沉淀在溶液底部，染料中的杂质则溶解在溶液中，过滤、烘干后得到精制的分散染料。

选用液体分散剂LD402；

在研磨机中加入如下配方的物质，对染料进行超细研磨，其中液体分散剂LD402、水、氧化锆珠的加入量为相对于染料质量的百分比：

      染料                                  x%

      液体分散剂LD402                1%

      水                                  100%

      直径为1mm的氧化锆珠      300%

在1200r/min速度下研磨10h，得到均一稳定的液体。

所述印花糊料的组成成分为：

      乳化剂OP                     1.2%

      无味煤油                      40%

     水                       加至100%。

本发明与现有技术相比的优势在于：采用本工艺无需对现有设备做大的调整，可在现有的圆网或平网印花机上进行印花，省去印花汽蒸设备和水洗设备，节省时间，提高效率，耗用水、电、煤、蒸汽减少，污水排放减少，治理成本降低，具有良好的经济和社会效益。

具体实施方式

以下对本发明技术方法作进一步说明。

为了满足分散染料免汽蒸、水洗工艺的要求，首先要解决染料在织物上的固色完全性，其次要克服印花浆料对织物手感的影响，因此采取了如下技术措施。

（1）    对分散染料进行筛选

分散染料在印花后的整理中会产生不同程度的热迁移现象，会影响织物的色光和色牢度，因此必须进行合理选择，主要从染料升华牢度和染料副反应产物的多少两方面考虑。升华牢度差会造成印花后定型时染料挥发，染料副反应产物多不利于染料的固着和印花织物的色牢度。因此选用高温型分散染料，其中分散深蓝H-GL、分散红G-S、分散翠兰S-GL、分散黑S-2BL均为浙江闰土股份有限公司产品；分散橙S-4RL和分散红玉S-5BL均为浙江龙盛染料化工有限公司产品。

（2）    染料的精制

分散染料在合成时会伴有很多副反应，产生一些小分子化合物和染料的同分异构体。这些杂质会降低染料的纯度，并在印花过程中影响染料分子进入涤纶纤维内部固着。一般来说，市售的分散染料的印花固色率在90%左右，这些未被固着的物质包含上述小分子化合物和染料的同分异构体。传统的印花工艺是通过高温水洗将这些小分子化合物和染料的同分异构体洗去。而在本发明免汽蒸、水洗印花工艺中，对分散染料合成后滤饼进行精制是必要的途径。

精制过程中使用的精制试剂正丙醇（即提纯助剂SMA，为上海国药化学试剂有限公司的产品）具有以下作用：a.在一定浓度条件下，对染料不具有分散性；b.对分散染料杂质具有良好的溶解性；c.本身不污染环境。

（3）高效分散剂的选择使用

通常，分散染料与分散剂的使用比例大于或等于1:1.，有的可以达到1:1.5、1:2，甚至1:3。分散剂可均匀分散难以溶解于液体的分散染料和固体颗粒，同时也能防止固体颗粒沉淀和凝聚。分散剂也是一种表面活性剂，加入过多或严重影响免汽蒸、水洗印花工艺中分散染料的固色率。经过无数次试验，选择了扬州市立达树脂有限公司生产的高效液体分散剂LD402，该分散剂使用量只有普通分散剂的1/5，可大大提高分散染料在织物上的固色率，符合免汽蒸、水洗印花工艺要求。

传统的固体分散剂由于其分散效率低，在市售的商品染料中用量高达50%以上才能在溶液中均匀分散染料颗粒。分散剂在染料中用量的多少直接影响了印花色浆对织物的上染率。随着化工行业的进步与发展，市场上已出现了更为高效的分散剂，我们通过实验选择了高效液体分散剂LD402，该液体分散剂本身并不是用于染料印花工艺，而是用于某些助剂的高效分散。

（4）选配印花糊料用的化工原料

选用的无味煤油为上海瑞雨化工有限公司产品，熔点较低，在120℃温度下会挥发。

选用的乳化剂OP为桑达化工（南通）有限公司产品。

所选配的印花糊料印花后在织物上基本无残留。

印花糊料种类多，耗量大，价格悬殊，性能各异，其重要性仅次于染料。印花糊料的选用原则，首先是糊料在制成原糊后，应具有一定的物理和化学稳定性，不至于在存放过程中发生结皮、发霉、发臭、变稀等变质现象。在制成色浆后要能经受住搅拌、挤压的机械作用。其次，要有好的印制效果，同时兼顾成本因素，并考虑原糊的制备是否省工、省时、省热能，糊料与染料、药品助剂的相容性，应能使染料与化学助剂均匀地分散在胶体分散系中，从而获得均匀的花纹图案。印花烘干后结膜坚韧，与纤维粘附不会龟裂、松散脱落，织物表面摩擦不飞扬沾污，汽蒸固着时花型轮廓不渗边，得色量高，易去除。本专利申请所需糊料除了上述要求以外，还应有免蒸洗的独特要求。由于固色后勿需水洗，对糊料含固量、手感、及环保等都具有显著的特点。

我们在众多的化工原料和石油衍生物新产品中寻找和筛选糊料的基本原料，从固色率、手感、挥发性和环保性四方面入手筛选了无味煤油作为糊料原料。无味煤油的挥发点在100℃左右，在织物印花后烘干时就能完全挥发，不残留在织物表面，并且没有刺鼻的异味，对手感不会产生不良影响。无味煤油不仅具有手感佳、环保型好、挥发性好的优点，而且固色率也高达99.9%，所以筛选为免汽蒸、水洗的涤纶分散染料高效印花工艺的糊料原料。

（5）工艺的先进性

201010237182.6号中国专利申请公开了一种分散染料免蒸洗印花工艺，该工艺使用预先配置的免蒸洗印花浆料与分散染料、增稠剂配伍后，采用常规工艺印花，印花后需在110～130℃下焙烘4～10分钟，在160～180℃下高温定型的同时焙烘发色。而免汽蒸、水洗的涤纶织物高效分散染料印花工艺无须使用粘合剂，糊料配置简单，原料易得，印花后织物只需在100～110℃下焙烘3～5分钟，在150～160℃温度下定型，比较201010237182.6号中国专利，本申请印花工艺不但能显著提高企业的生产效率和经济效益，而且具有良好的绿色环保、节能减排的社会效益。

（6）本发明的预期效果

a.本发明分散染料印花在涤纶面料上的色牢度可达到常规印花质量要求：

耐水洗色牢度  3～4级；耐皂洗色牢度变色  3～4级；

耐皂洗色牢度沾色  4～5级；耐摩擦色牢度  3～4级；

耐日晒色牢度  4级。

b.本发明与传统涤纶印花工艺相比，能源消耗对比如表1： 

上述数据参照行业标准FZ/T01002-2010规定；用水用煤量按处理每100m织物计算，织物面密度100～140g/m²，门幅1.6m以下；工艺中所耗用的蒸汽、电均折算为标煤。

c.本发明与传统印花工艺节能、节水、排污率比较如表2：

Claims (4)

1.免汽蒸、水洗的涤纶织物分散染料高效印花工艺，其流程为：涤纶坯布→精练→印花→定型→整理→成品，其特征在于包括对分散染料进行筛选、对筛选出的染料进行精制、使用高效分散剂、对染料进行超细研磨、选配印花糊料5个技术方法。

2.如权利要求1所述的免汽蒸、水洗的涤纶织物分散染料高效印花工艺，其特征在于所述分散染料的筛选根据升华牢度高、染料副反应产物少的要求，选用高温型分散染料，包括分散深蓝H-GL、分散红G-S、分散橙S-4RL、分散红玉S-5BL、分散翠蓝S-GL、分散黑S-2BL；

对所述筛选出的染料按如下步骤进行精制：在50℃温水中加入占水的质量2%的精制试剂正丙醇，用分散机连续搅拌，同时加入5g分散染料，2.5小时后停止搅拌，使染料沉淀在溶液底部，染料中的杂质则溶解在溶液中，过滤、烘干后得到精制的分散染料。

3.如权利要求1所述的免汽蒸、水洗的涤纶织物分散染料高效印花工艺，其特征在于选用液体分散剂LD402；

在研磨机中加入如下配方的物质，对染料进行超细研磨，其中液体分散剂LD402、水、氧化锆珠的加入量为相对于染料质量的百分比：

      染料                         x%

      液体分散剂LD402             1%

      水                         100%

      直径为1mm的氧化锆珠      300%

在1200r/min速度下研磨10h，得到均一稳定的液体。

4.如权利要求1所述的免汽蒸、水洗的涤纶织物分散染料高效印花工艺，其特征在于所述印花糊料的组成成分为：

      乳化剂OP                     1.2%

      无味煤油                      40%

      水                       加至100%。