CN105696386A - 一种涤纶面料练漂染工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种涤纶面料练漂染工艺，包括如下步骤：1)加助剂，室温进布后在浴液中加碱性匀染剂、分散剂、精练剂、去油灵、染色促进剂；2)加分散染料，加助剂运行5-15分钟后加分散染料；3)升温加碱液，加分散染料后逐步升温，在温度达到70℃时加碱液，若布带有霉斑需加H2O2；4)升温，逐步升温至130℃；5)保温，130度温度下保持20-40分钟；6)降温水洗。本发明从节能减排和提高产品质量、提高生产效率的角度考虑，涤纶家纺面料采用分散染料碱性浴染色，不仅可以缩短工艺流程，节能减排，还可以解决纺丝油剂、浆料及低聚物所带来的困扰，提高产品质量。

Description

一种涤纶面料练漂染工艺
技术领域
本发明涉及纺织印染技术，尤其涉及涤纶家纺面料染色工艺。
背景技术
随着高速丝技术的普及，化纤厂在涤纶纺丝生产过程中，为了提高产能和确保品质必须采用高速纺丝油剂给丝束上油，以在纺丝中起到①增加平滑性，以减少丝束在生产过程中与丝道的摩擦；②增加集束性；③增强抗静电性等几项重要作用，但纺丝油剂必须在涤纶面料印染加工时采用碱剂和表面活性剂进行去除。另外涤纶面料产品因风格需要往往进行适当的碱减量前处理。为了满足后续的酸性条件染色，如图1所示，传统工艺是在碱性除油、减量前处理后再进行去碱中和水洗工序。
因涤纶纤维在聚合时产生含量不少于2％的低聚物，在高温高压染色温度达110～130℃时即从纤维内部向外析出，且极易凝聚反沾于面料表面，由于溶解度不高，很容易结晶并沉积于涤纶面料纤维和染色机器机内壁或交换器上，时间长了则会形成焦结。在酸性染色条件下很难去除，若染后产生出水不清问题，在后定型时，低聚物会在面料上形成不规则的白斑“白粉”，尤其深颜色如黑色、藏青色等尤为明显。染厂通常在做了几缸染色布(特别是深色)后就需进行碱性高温洗缸方式来予以清除，由此产生能源、助剂、效率、环保等方面的浪费和危害。
另外低聚物也往往以色点、色斑的状态沾附于面料，几乎无法去除，既使改染深色也难以遮掩的住，从而形成疵品。
实验发现，在高温及pH值为10的碱性条件下，涤纶纤维析出的低聚物大分子聚合物很容易水解为单体，而且冷却后亦不结晶，便于去除。另外，碱性条件下还能有效地去除残留的丙烯类浆料、蜡质、油剂，减少和防止织物擦伤。因涤纶家纺坯布存放较长时间或处于阴湿状况下，织物上会产生霉斑，这就需要加入一些氧化在高温碱性浴中除这些霉斑。
以往涤纶家纺面料在经碱性前处理后，有时还要用酸进行中和，为后续酸性条件下进行染色提供保障。如果前处理后没有进行充分水洗，纤维中会带有残碱，经酸性染色工艺后，极容易出现染色重现性差、色光不准的问题，需进行缸内加色补救，因而生产工艺流程长、各项能源消耗大、排污严重、生产效率低下。所以在节能减排、环保呼声很高的今天必须进行技术变革。另外由于传统酸性染色工艺生产成本高，部分客户难以接受，从而在一定程度上影响到生产订单的承接。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供了一种涤纶面料练漂染工艺，缩短工艺流程，节能减排。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种涤纶面料练漂染工艺，包括如下步骤：
1)加助剂，室温进布后在浴液中加碱性匀染剂、分散剂、精练剂、去油灵、染色促进剂；
2)加分散染料，加助剂运行5-15分钟后加分散染料；
3)升温加碱液，加分散染料后逐步升温，在温度达到70℃时加碱液，若布带有霉斑需加H2O2；
4)升温，逐步升温至130℃；
5)保温，130度温度下保持20-40分钟；
6)降温水洗。
优选的，步骤3)从常温到70℃的升温速率为3℃/min，步骤4)从70℃到90℃的升温速率为2℃/min，从90℃到130℃的升温速率为1.3℃/min。
优选的，所述碱液的添加量使加碱液后浴液的pH值为10—12。
优选的，所述染色促进剂由聚氧乙烯醚与聚乙烯醇按质量比1:1混合而成。
优选的，所述分散染料与面料的质量百分含量为0.5～5％。
优选的，浴液中碱性匀染剂、分散剂、精炼剂、去油灵、染色促进剂的添加量分别为：碱性匀染剂0.5～1g/l、分散剂0.5g/l、精练剂0.5g/l、去油灵0.5～2g/l，染色促进剂0.5～1g/l。
优选的，所述H2O2为30％H2O2，添加量为1.5～3.0g/L。
优选的，所述浴液的水浴比为1:8～10。
优选的，所述分散染料需满足浴液pH≥10，30％H2O2≥1.5～3.0g/L的使用要求。
优选的，所述分散染料选用H-FRL紫、SA-2RL金黄、SA-GL黄、SA-RL金黄、YT嫩黄、SE-3RLN橙、GS大红、FB红、SE-2GF红、荧光红G、S-2R蓝、SF-6G嫩黄、S-GL湖蓝、NJ-BB艳红、NJ-GBL艳蓝、NJ-6B红、NJ-BR黄、NR-RSL紫、NJ-NB深蓝、NJ-BFL红玉、MR-6R黄、EE3R橙、E-3BS红、FS-G大红进行任意组合。
本发明采用的技术方案，从节能减排和提高产品质量、提高生产效率的角度考虑，涤纶家纺面料采用分散染料碱性浴染色，不仅可以缩短工艺流程，节能减排，还可以解决纺丝油剂、浆料及低聚物所带来的困扰，提高产品质量，必将是印染行业节能减排发展的重要方向[，是涤纶家纺面料染整的重大变革。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1为常规前处理、染色工艺曲线；
图2为碱性练漂染一浴法工艺曲线。
具体实施方式
如图2所示，一种涤纶面料练漂染工艺，包括如下步骤：
1)加助剂，室温进布后在浴液中加碱性匀染剂、分散剂、精练剂、去油灵、染色促进剂；
2)加分散染料，加助剂运行5-15分钟后加分散染料；
3)升温加碱液，加分散染料后逐步升温，在温度达到70℃时加碱液，若布带有霉斑需加H2O2；
4)升温，逐步升温至130℃；
5)保温，130度温度下保持20-40分钟；
6)降温水洗。
其中，步骤3)从常温到70℃的升温速率为3℃/min，步骤4)从70℃到90℃的升温速率为2℃/min，从90℃到130℃的升温速率为1.3℃/min。
涤纶织物表面上面附了浆料，在工作液温度在70℃以下，分散染料难以进行纤维内部形成染固结合，也不会产生色花问题，所以工作液温度从常温升至70℃之间便可进行快速升温，为了去除织物霉斑，提高白度，设定在70℃时加入一定量的30％H2O2，为了保证H2O2的有效均匀分解，设定70℃到90℃的升温时间为10min，升温速率为2℃/min。这样机缸内的织物运转可达4个循环以上，满足了H2O2与织物上的霉斑和污渍的充分接触，进行必要的化学反应去除作用。90℃到130℃的升温时间为30min，升温速率为1.3℃/min，这样的升温速率虽然较快，但由于工作液是处于碱性条件，其匀染性优于酸性染色条件，因而可以节省生产时间。
传统酸性染色工艺，染料从40℃开始就上染到纤维，而且因酸性条件下染料上染速率快，所以为了防止产生染色色花问题，必须降低升温速率，这样从而增加了生产时间，不利于节能环保和提高生产效率。
所述碱液的添加量使加碱液后浴液的pH值为10—12。
加碱液是为了把织物上的化学浆料和蜡质的分子链切断，在浆膜表面形成孔隙和裂缝，促进浆料的分解，使浆料可溶性提高，而且织物上的杂质也易于被去除；使纤维大分子表面的结晶区和无定形区的比例发生变化，改变纤维表面的吸水性和渗透性。提高织物的退浆率，通过实验，结果表明，碱液后浴液的pH值为10～12时织物的退浆率可达85％以上，相对传统工艺提高了约20％，从而保证了织物印染的质量，而且改善了织物的手感，提高了实物水平。
所述染色促进剂由聚氧乙烯醚与聚乙烯醇按质量比1:1混合而成。所述分散染料与面料的质量百分含量为0.5～5％浴液中碱性匀染剂、分散剂、精炼剂、去油灵、染色促进剂的添加量分别为：碱性匀染剂0.5～1g/l、分散剂0.5g/l、精练剂0.5g/l、去油灵0.5～2g/l，染色促进剂0.5～1g/l。所述H2O2为30％H2O2，添加量为1.5～3.0g/L。所述浴液的水浴比为1:8～10。所述分散染料需满足浴液pH≥10，30％H2O2≥1.5～3.0g/L的使用要求。
碱性匀染剂、分散剂的作用是改善染色均匀性，并有助于加快升温速率，提高生产效率，但一旦加入量偏大，除了增加助剂成本，另外也减弱了染色得色量。精炼剂、去油灵是有利于加快织物的润湿作用，确保织物在浴中生产运行正常，同时也加速纤维油剂的乳化、分离去除和反沾，防止产生染料色点、色斑，提高了染色品质。分散染料的加入量是以客户来样为基准进行调色，并控制其深度在级差范围之内。因此必要控制碱性匀染剂、分散剂、精炼剂、去油灵的添加量，使其处于合理范围之内。
所述分散染料选用H-FRL紫、SA-2RL金黄、SA-GL黄、SA-RL金黄、YT嫩黄、SE-3RLN橙、GS大红、FB红、SE-2GF红、荧光红G、S-2R蓝、SF-6G嫩黄、S-GL湖蓝、NJ-BB艳红、NJ-GBL艳蓝、NJ-6B红、NJ-BR黄、NR-RSL紫、NJ-NB深蓝、NJ-BFL红玉、MR-6R黄、EE3R橙、E-3BS红、FS-G大红进行任意组合。
如图1所示，传统工艺是先碱处理，然后酸洗，其目的是中和去除经碱处理后工作液和织物上残留的碱剂,创造一个适合酸性染色的条件。但由于各种生产因素的影响，碱处理后工作液和织物上残留的碱剂含量不一,这样酸性中和后可能产生酸性pH条件，一旦进行染色会产生颜色偏差等问题。
而以往涤纶喷水机织物采用分散染料碱性染色往往是碱性退浆后放尽退浆残液，机缸内再次进水,在pH呈弱碱条件下可染的分散染料，而本发明工艺生产应用条件为一浴法，工艺上更为合理，方便操作。另外，本发明中所选择的分散染料必须同时具有耐强碱性，耐氧化剂、耐高温、匀染性好、配伍性强的特点，以适应一浴法的工艺要求。
下表1是常规工艺与碱性练漂染一浴法成品颜色数据对比：
表1
针对所筛选出来的耐碱性分散染料，通过拼混出浅色(米色)、中色(灰色)、深色(咖啡色)的小样实验数据以及常规染色与碱性练漂染一浴法工艺相对比。可以看出，分散染料拼混染色的小样实验中，酸性染色与碱性练漂染一浴法染色无论是K/S值还是L，a，b值都无很大差别，且大样实验中，常规染色与碱性练漂染一浴法工艺相比，K/S值与L值、a值与b值虽略有所差异，但容易调整。因此，对于筛选出的耐碱性染料用于练漂染一浴法工艺与常规染色相差别不大，但碱性练漂染一浴法工艺可使面料手感比常规染色面料在悬垂性、手感方面更佳。
各项牢度测试比较：
涤纶碱性练漂染一浴法新工艺与传统前处理、染色两浴法工艺染色后的成品染色牢度对比结果如表所示(品种为120g/m2涤纶长丝磨毛斜纹面料)
①耐水洗牢度测定
按照GB/T3921.1-1997《纺织品色牢度试验耐洗色牢度》测定
②耐摩擦牢度测定
按照GB/T3920-1997《纺织品色牢度试验耐摩擦牢度》测定
③日晒牢度测定
按照GB/T8426-1998《纺织品色牢度试验耐光牢度日光》测定
④断裂强力测定
按照GB/T3923.1-1997《纺织品织物拉伸性能第1部分--条样法》测定
⑤撕破强力测定
按照GB/T3917.3-1997《纺织品织物撕破性能第3部分--梯形撕破强力》测定各项牢度测试结果如下表2：
表2碱性练漂染一浴法工艺和传统工艺成品牢度对照
从表2数据可以看出，碱性练漂染一浴法生产的面料与常规工艺染色织物的拉伸断裂强力相比反而有所提高，且撕破强力上也只是略有降低。并且染色织物其它测试指标也无明显差别，符合客户要求。
常规工艺与碱性练漂染一浴法工艺成本分析：
以高温高压溢流染色机500KG为例
(1)工艺流程对比：(中/深色)
A.常规工艺流程：
布匹入缸→去油、退浆(加助剂，升温至120℃×20分钟，降温排液，中和水洗15分钟，热洗70～80℃×15分钟，排液)→进水(加助剂、染料)→染色(升温130℃保温30分钟→降温，排压，取样，对样)→皂洗(加助剂,升温至80℃×20分钟)或还原清洗(加助剂，80℃×20分钟)→降温，溢流水洗至清→出缸
B.碱性练漂染一浴法工艺流程：
布匹入缸→去油、退浆、染色(加助剂，升温至130℃保温20～30分钟，降温，排压，取样，对样)→溢流水洗至清→出缸
(2)对比结果：
①碱性前处理、染色一浴新工艺染色前不需精练，节省90分钟时间。
②碱性前处理、染色一浴新工艺染后不需皂洗或还原清洗，节省50分钟升温及保温时间
③碱性前处理、染色一浴新工艺节省助剂(每缸)：
节省助剂用量:8～10Kg，合计节省助剂成本60元/缸
④碱性前处理、染色一浴新工艺节省能源(每缸)：
A、水：28吨×4.0元/吨＝102元
B、电：100度×0.7元/度＝70元
C、蒸汽：0.7吨×220元/吨＝154元
合计节省能源成本326元/缸
⑤碱性练漂染色一浴法新工艺节省时间：120～150分钟/缸
以500kg缸为计，投染坯布1600m，约重400kg。测算出碱性练漂染一浴法比常规工艺每生产1万米布平均可下降成本2000元。每天生产20万米染色布则可节约4万元。若年生产天数以320天为计，碱性练漂染一浴法可节约各项成本1280万元/年以上。设备利用率可提升3成以上。
结论：采用耐碱分散染料对涤纶家纺面料进行碱性练漂染一浴法工艺生产，取得了理想的效果，该项目经生产实践检验具有以下优势：
(1)省去了以往前处理退浆氧漂工艺后的热水洗、酸中和、水洗步骤，缩短了工艺流程，节约了水、电、汽等能源成本，可以有效缩短工艺时间，提高设备利用率。据统计碱性练漂染一浴法生产工时较传统工艺减少20～40％，设备利用率提高20～40％(因不同品种而异)；新鲜水耗及污水排放较传统工艺降低10～30％；电耗较传统工艺降低10～30％；热能较传统工艺降低10～30％
(2)因染浴呈碱性，故有效的消除了涤纶低聚物的产生和积聚，以及因前处理水洗不尽而残留的浆料沾污，从根本上减少了色点、浆斑、出水不清等染色疵病的出现。同时生产中省去了双氧水稳定剂、渗透剂及还原清洗助剂的使用，降低了助剂耗用成本。
(3)减少了污水排放，染后废水COD含量大大降低，节省污水处理费用，真正做到了节能降耗、减排环保的清洁生产。
(4)提高了匀染效果：分散染料在碱性染色条件下初始吸附率有所降低，另外其低温界面迁移率和解析率随着纤维表面负电性的增强及部分结构的染料电离而有所提高，这都有利于提高匀染性。另外分散染料的分散剂在碱性条件下高温分散性提高，另外碱剂本身具有一定的分散性，所以也有利于染料的匀染。因此，经碱性练漂染一浴法加工，染色产品色光的稳定性、均匀性、柔软性、重现性好。
(5)测试数据表明，涤纶面料碱性练漂染一浴法新工艺与传统前处理、染色两浴法工艺染色后成品的各项染色牢度一致，成品的失重率、织物强力、色牢度等指标与传统酸性染色工艺几乎相当，可满足产品高质量的要求。
(6)优选出了能够同时满足pH≥10，30％H2O2≥4g/L并存于一浴法中色谱较为齐全的耐碱性分散染料，如H-FRL紫、SA-2RL金黄、SA-GL黄、SA-RL金黄、YT嫩黄(200％)、SE-3RLN橙、GS大红、FB红、SE-2GF红、荧光红G、S-2R蓝、SF-6G嫩黄、S-GL湖蓝、NJ-BB艳红、NJ-GBL艳蓝、NJ-6B红、NJ-BR黄、NR-RSL紫、NJ-NB深蓝、NJ-BFL红玉、MR-6R黄、EE3R橙、E-3BS红、FS-G大红等共计20多个品种，为推行涤纶家纺面料碱性练漂染一浴法新工艺提供了保障。
(7)由于碱性练漂染一浴法工艺温度需达120～130℃且有相应的保温时间，所以大货生产时需考虑到若碱的用量偏大会产生织物减量过重而导致对面料拉伸和撕破强力造成影响，即碱性练漂染一浴法工艺中碱剂成份及用量需控制在染制成品的织物强力能够满足服用要求。
通过生产应用，充分证明涤纶家纺面料进行碱性练漂染一浴法工艺生产是可行的，为涤纶家纺面料分散染料染色如何节能减排、降低生产成本提供了新的途径。

Claims (10)

1.一种涤纶面料练漂染工艺，其特征在于包括如下步骤：
1)加助剂，室温进布后在浴液中加碱性匀染剂、分散剂、精练剂、去油灵、染色促进剂；
2)加分散染料，加助剂运行5-15分钟后加分散染料；
3)升温加碱液，加分散染料后逐步升温，在温度达到70℃时加碱液，若布带有霉斑需加H2O2；
4)升温，逐步升温至130℃；
5)保温，130度温度下保持20-40分钟；
6)降温水洗。
2.根据权利要求1所述的一种涤纶面料练漂染工艺，其特征在于：步骤3)从常温到70℃的升温速率为3℃/min，步骤4)从70℃到90℃的升温速率为2℃/min，从90℃到130℃的升温速率为1.3℃/min。
3.根据权利要求1所述的一种涤纶面料练漂染工艺，其特征在于：所述碱液的添加量使加碱液后浴液的pH值为10—12。
4.根据权利要求1所述的一种涤纶面料练漂染工艺，其特征在于：所述染色促进剂由聚氧乙烯醚与聚乙烯醇按质量比1:1混合而成。
5.根据权利要求1所述的一种涤纶面料练漂染工艺，其特征在于：所述分散染料与面料的质量百分含量为0.5～5％。
6.根据权利要求1所述的一种涤纶面料练漂染工艺，其特征在于：浴液中碱性匀染剂、分散剂、精炼剂、去油灵、染色促进剂的添加量分别为：碱性匀染剂0.5～1g/l、分散剂0.5g/l、精练剂0.5g/l、去油灵0.5～2g/l、染色促进剂0.5～1g/l。
7.根据权利要求1所述的一种涤纶面料练漂染工艺，其特征在于：所述H2O2为30％H2O2，添加量为1.5～3.0g/L。
8.根据权利要求1所述的一种涤纶面料练漂染工艺，其特征在于：所述浴液的水浴比为1:8～10。
9.根据权利要求1所述的一种涤纶面料练漂染工艺，其特征在于：所述分散染料需满足浴液pH≥10，30％H2O2≥1.5～3.0g/L的使用要求。
10.根据权利要求9所述的一种涤纶面料练漂染工艺，其特征在于：所述分散染料选用H-FRL紫、SA-2RL金黄、SA-GL黄、SA-RL金黄、YT嫩黄、SE-3RLN橙、GS大红、FB红、SE-2GF红、荧光红G、S-2R蓝、SF-6G嫩黄、S-GL湖蓝、NJ-BB艳红、NJ-GBL艳蓝、NJ-6B红、NJ-BR黄、NR-RSL紫、NJ-NB深蓝、NJ-BFL红玉、MR-6R黄、EE3R橙、E-3BS红、FS-G大红进行任意组合。
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