CN106592281B - 一种改善涂料浸透效率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改善涂料浸透效率的方法，属纺织加工技术领域。所述的方法是指在经纱涂料染色工艺中对经纱预处理工序采用由乙醇、聚酰胺表氯醇树脂和碳酸氢铵配制的预处理液浸轧经纱，浸轧后的经纱导入分解挥发区域，预处理液中的乙醇和水逐步挥发，碳酸氢铵逐步分解并挥发，聚酰胺表氯醇树脂分子吸附于经纱中的纤维表面。预处理后的经纱经导辊牵引浸轧涂料染液，在浸轧染液过程中分布在经纱中纤维表面的聚酰胺表氯醇树脂分子与涂料染液接触，染液在聚酰胺表氯醇树脂分子作用下快速进入到经纱内部，浸轧染液后的经纱烘干后获得染色好的经纱。经纱预处理缩短了涂料染液浸透的时间，增加了涂料染液浸透的量，改善了经纱涂料染色时浸透效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种改善涂料浸透效率的方法，属于纺织加工技术领域。
背景技术
目前涂料染色在纺织的印染行业应用非常广泛，但是涂料染色中还存在一些问题，如：染色的色深不够、牢度不好、手感差、由于经纱内部过多含水导致易粘搭滚等现象。经纱进行预处理方法是通过70℃-80℃的水和改性剂对经纱预处理，从而实现其与涂料之间的亲水速度提高的目的。如中国专利公布号CN101994249A，公布日期2011年3月30日，发明创造的名称为棉花涂料染色方法，该申请案公开了一种棉花散纤维涂料染色方法，其不足之处该专利强调的是提出了一种涂料染色的方法，涂料染色的深度不够这一问题没有得到解决。阳离子改性剂在涂料染色中的应用，如中国专利公布号CN104631140A，公布日期2013年5月20日，发明创造的名称为环保染色技术，该申请案公开了采用阳离子改性剂在涂料染色中的应用，该技术可降低涂料染色的成本，提高织物的摩擦牢度。表面活性剂在该工艺中发挥作用是溶解于预处理工艺中的水向纤维内部渗透。其不足之处在于原料中加水过多，尤其是在表面活性剂的帮助下，水渗透入纤维内部的量比未加表面活性剂的水渗透量要更多。导致部分水进入涂料染色工序，引起涂料粘度及含固量的改变。在未进入涂料染色工艺时水分占据了纤维吸水的部分，导致纤维吸附涂料的能力未发生改变，在经过涂料染色工艺导致纤维中水分残留增加，引起涂料含固量下降，影响生产正常运行。如中国专利公布号CN105986386A，公布日期2016年10月05日，发明创造的名称为滚筒法阳离子改性纤维体系的浆染设备总成及其浆染方法，该申请案公开了采用阳离子改性剂对经纱进行改性，采用超声波代替传统方法涂料染色，实现了无污染、避免了浸染浴中涂料的残留，其不足在于：该技术方案中经纱预处理溶液采用的是水配制的，因而在整个工艺流程中添加烘干工序，对水资源及能源均造成一定的浪费。
乙醇和阳离子改性剂在涂料染色上也有应用，如中国专利公布号CN103774460B，公布日期2016年03月02日，发明创造的名称为一种提高棉纤维集合体涂料染色色深的方法，该申请案公开了醇类有机试剂和阳离子改性剂在涂料染色中的应用，该技术可提高涂料染色深度。其不足在于乙醇在其中是为了应用于纱线的涂料染色工艺而没有应用于阳离子改性工艺，其预处理工艺需要烘干不利于工厂实际的生产需要，造成了一定的能源浪费。
中国专利公布号CN103469623A，公布日期2013年12月25日，发明创造的名称为一种活性染料对未煮漂棉纺织品进行无盐染色的方法，该申请案公开了采用高比例醇类有机溶剂和少量水混合而成的预溶胀液对未煮漂棉纺织品进行预溶胀，并用高比例醇类有机溶剂和水与染料混合而成的染液对预溶胀的未煮漂棉纺织品进行染色的方法，在申请案中的预溶胀处理步骤中，高比例醇类有机溶剂对蜡质、蛋白质类的物质产生溶胀作用，有利于渗透剂和匀染剂与棉纤维的纤维素层接触，渗透剂和匀染剂则主要为后续染料的渗透上染做预处理，提高染色效率及效果。染色过程中高比例醇类有机溶剂的主要作用在于：因染料不溶于高比例醇类有机溶剂，在高比例醇类有机溶剂和水的体系中，染料仅溶于低比例的水中，其染料溶液的浓度远高于所设计的浓度，再在预溶胀作用下与纤维表面接触的渗透剂和匀染剂，则染料易于快速上染免去了传统的煮漂工艺。其不足在于该方法中的高比例醇类有机溶剂主要作用是溶胀棉蜡等物质，有利于匀染剂渗透剂等试剂进入经纱内部的纤维表面，实现快速上染。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种改善涂料浸透效率的方法，为了实现上述目的，其技术解决方案为：
一种改善涂料浸透效率的方法，包括经纱预处理，经纱浸轧涂料染液，经纱烘干，所述的经纱预处理是指将待处理的经纱浸轧由乙醇、聚酰胺表氯醇树脂试剂和碳酸氢铵混合配制的预处理液；
其中，预处理液中乙醇、聚酰胺表氯醇树脂试剂和碳酸氢铵的质量百分比分别为：
乙醇 97.5％-98.9％
聚酰胺表氯醇树脂试剂 1％-2％
碳酸氢铵 0.1％-0.5％
经纱在预处理液槽中浸轧预处理液，浸轧速度为56-65m/min，预处理液在轧辊浸轧过程中进入经纱内部，分布在经纱中的纤维表面，浸轧预处理液后的经纱导入分解挥发区域，分解挥发区域内的经纱在温度和负压的作用下，预处理液中的乙醇和水逐步挥发，预处理液中的碳酸氢铵逐步分解并挥发，预处理液中的聚酰胺表氯醇树脂分子吸附于经纱中的纤维表面，其中，分解挥发区域的温度为30-50℃，负压为5×104Pa-8×104Pa。
所述的聚酰胺表氯醇树脂试剂中的聚酰胺表氯醇树脂分子重量与水的重量比例为7:3。
由于采用了以上技术方案，本发明是在不改变经纱预处理涂料染色工艺的前提下，改变经纱预处理工艺中的预处理液的配方，配方中采用乙醇作为主要成分配制预处理液。在经纱预处理过程中，浸轧预处理液后的经纱中含有乙醇、碳酸氢铵和聚酰胺表氯醇树脂试剂，由于乙醇属于易挥发有机溶剂，且在预处理液中比例高，且碳酸氢铵不溶于乙醇，但聚酰胺表氯醇树脂试剂中含水，这部分水可将碳酸氢铵溶解，碳酸氢铵溶于水后具有良好的吸附效果并且与聚酰胺表氯醇树脂试剂分子链上的亲水官能团形成共同的以氢键作用连接在一起的官能团，而水又可以与乙醇之间实现氢键连接，进而形成了以乙醇分子、氨根离子和聚酰胺表氯醇树脂分子共同组合的分子团，分子团中含有亲水和拒水的官能团，使得分子团在遇到纤维表面拒水分子也可顺利进入到经纱内部的纤维。当经纱进入到分解挥发区域时，在加热装置作用下，乙醇开始挥发，挥发时与乙醇分子相结合的水分子也会被带走；碳酸氢铵也开始热分解成水、氨气和二氧化碳，氨气极易溶于水，其挥发时必定会带走部分水份。乙醇和氨气挥发过程中共同去除了经纱内部的水分子。经过分解挥发区域后的经纱中仅含有聚酰胺表氯醇树脂分子，可有效避免经纱因含水而造成的涂料染色问题。聚酰胺表氯醇树脂分子则分布于经纱中，聚酰胺表氯醇树脂分子在经纱中的纤维表面形成分子膜，聚酰胺表氯醇树脂分子结构中拒水基团与纤维表面拒水性分子相互作用连接在一起，而聚酰胺表氯醇树脂分子结构中的亲水基团则显露于分子膜的外层。这使得纤维经聚酰胺表氯醇树脂分子的作用于赋予了纤维亲水性能，当经纱浸轧涂料染液时，经纱中的纤维表面的聚酰胺表氯醇树脂分子则发挥其协助涂料染液渗透的作用，加快涂料染液渗透的效率。这比单纯在涂料中添加渗透剂所实现的效果更佳。因此，采用了本技术方案，改善了经纱涂料染色的效果，且该方法适用于各类经纱涂料染色处理，降低了生产的成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的一种改善涂料浸透效率的方法做进一步详细描述：
一种改善涂料浸透效率的方法，包括经纱涂料染色工艺中的经纱预处理工序，经纱浸轧涂料染液工序，经纱烘干工序。所述的经纱预处理工序是指将待处理的经纱浸轧由乙醇、聚酰胺表氯醇树脂试剂和碳酸氢铵混合配制的预处理液，
其中，预处理液中乙醇、聚酰胺表氯醇树脂试剂和碳酸氢铵的质量百分比分别为：
乙醇 97.5％-98.9％
聚酰胺表氯醇树脂试剂 1％-2％
碳酸氢铵 0.1％-0.5％
所述的聚酰胺表氯醇树脂试剂中的聚酰胺表氯醇树脂分子重量与水的重量比例为7:3。
所述的经纱在预处理液槽中浸轧预处理液，浸轧速度为56-65m/min。预处理液在轧辊浸轧过程中进入经纱内部，分布在经纱中的纤维表面，浸轧预处理液后的经纱导入分解挥发区域，分解挥发区域内的经纱在温度和负压的作用下，预处理液中的乙醇和水逐步挥发，预处理液中的碳酸氢铵逐步分解并挥发，预处理液中的聚酰胺表氯醇树脂分子吸附于经纱中的纤维表面，其中，分解挥发区域的温度为30-50℃，负压为5×104Pa-8×104Pa。预处理后的经纱经导辊牵引浸轧涂料染液，在浸轧染液过程中分布在经纱中纤维表面的聚酰胺表氯醇树脂分子与涂料染液接触，涂料染液在聚酰胺表氯醇树脂分子作用下快速进入到经纱内部，浸轧涂料染液后的经纱烘干后获得染色好的经纱。经纱预处理缩短了涂料染液浸透的时间，增加了涂料染液浸透的量，改善了经纱涂料染色时浸透效率。
具体实施例
实施例1
未经预处理的纯棉经纱经过导辊牵引浸没于预处理液中，预处理液中乙醇质量百分比为98.9％，聚酰胺表氯醇树脂试剂质量百分比为1％，碳酸氢铵质量百分比为0.1％，浸透预处理液的纯棉经纱经浸轧速度为56m/min的轧辊轧后，纯棉经纱中残留一部分乙醇、聚酰胺表氯醇树脂试剂和碳酸氢铵，将纯棉经纱导入温度为30℃，负压条件为5×104Pa的分解挥发区域。预处理后的纯棉经纱经导辊牵引浸没于涂料染液中，浸轧涂料染液后的纯棉经纱烘干后获得染好色的纯棉经纱。效果见表1。
实施例2
未经预处理的纯棉经纱经过导辊牵引浸没于预处理液中，预处理液中乙醇质量百分比为98.2％，聚酰胺表氯醇树脂试剂质量百分比为1.5％，碳酸氢铵质量百分比为0.3％，浸透预处理液的纯棉经纱经浸轧速度为60m/min的轧辊轧后，纯棉经纱中残留一部分乙醇、聚酰胺表氯醇树脂试剂和碳酸氢铵，将纯棉经纱导入温度为40℃，负压条件为6.5×104Pa的分解挥发区域。预处理后的纯棉经纱经导辊牵引浸没于涂料染液中，浸轧涂料染液后的纯棉经纱烘干后获得染好色的纯棉经纱。效果见表1。
实施例3
未经预处理的纯棉经纱经过导辊牵引浸没于预处理液中，预处理液中乙醇质量百分比为97.5％，聚酰胺表氯醇树脂试剂质量百分比为2％，碳酸氢铵质量百分比为0.5％，浸透预处理液的纯棉经纱经浸轧速度为65m/min的轧辊轧后，纯棉经纱中残留一部分乙醇、聚酰胺表氯醇树脂试剂和碳酸氢铵，将纯棉经纱导入温度为50℃，负压条件为8×104Pa的分解挥发区域。预处理后的纯棉经纱经导辊牵引浸没于涂料染液中，浸轧涂料染液后的纯棉经纱烘干后获得染好色的纯棉经纱。效果见表1。
实施例4
未经预处理的纯麻经纱经过导辊牵引浸没于预处理液中，预处理液中乙醇质量百分比为98.9％，聚酰胺表氯醇树脂试剂质量百分比为1％，碳酸氢铵质量百分比为0.1％，浸透预处理液的纯麻经纱经浸轧速度为56m/min的轧辊轧后，纯麻经纱中残留一部分乙醇、聚酰胺表氯醇树脂试剂和碳酸氢铵，将纯麻经纱导入温度为30℃，负压条件为0.1Pa的分解挥发区域。预处理后的纯麻经纱经导辊牵引浸没于涂料染液中，浸轧涂料染液后的纯麻经纱烘干后获得染好色的纯麻经纱。效果见表1。
实施例5
未经预处理的纯涤纶经纱经过导辊牵引浸没于预处理液中，预处理液中乙醇质量百分比为98.9％，聚酰胺表氯醇树脂试剂质量百分比为1％，碳酸氢铵质量百分比为0.1％，浸透预处理液的纯涤纶经纱经浸轧速度为56m/min的轧辊轧后，纯涤纶经纱中残留一部分乙醇、聚酰胺表氯醇树脂试剂和碳酸氢铵，将纯涤纶经纱导入温度为30℃，负压条件为0.1Pa的分解挥发区域。预处理后的纯涤纶经纱经导辊牵引浸没于涂料染液中，浸轧涂料染液后的纯涤纶经纱烘干后获得染好色的纯涤纶经纱。效果见表1。
为对比本技术方案的技术优点，未做预处理的纯棉、纯麻和纯涤纶经纱分别经过导辊牵引浸没于涂料中，浸轧后涂料的未做预处理的纯棉、纯麻和纯涤纶经纱烘干后获得染好色的未做预处理的纯棉、纯麻和纯涤纶经纱。所制得的样品分别作为纯棉经纱原样、纯麻原样和纯涤纶原样。将实施例1-5和纯棉经纱原样、纯麻原样和纯涤纶原样的粗纱样品置于恒温恒湿环境下24小时，温度为20℃，湿度为65％。然后对上述样品测试K/S值。得到数据如表1：
表1 涂料染色经纱样品的K/S值
Claims (2)
1.一种改善涂料浸透效率的方法，包括经纱预处理，经纱浸轧涂料染液，经纱烘干，其特征在于：所述的经纱预处理是指将待处理的经纱浸轧由乙醇、聚酰胺表氯醇树脂试剂和碳酸氢铵混合配制的预处理液；
其中，预处理液中乙醇、聚酰胺表氯醇树脂试剂和碳酸氢铵的质量百分比分别为：
乙醇 97.5％-98.9％
聚酰胺表氯醇树脂试剂 1％-2％
碳酸氢铵 0.1％-0.5％
经纱在预处理液槽中浸轧预处理液，浸轧速度为56-65m/min，预处理液在轧辊浸轧过程中进入经纱内部，分布在经纱中的纤维表面，浸轧预处理液后的经纱导入分解挥发区域，其中，分解挥发区域的温度为30-50℃，负压为5×104Pa-8×104Pa。
2.如权利要求1所述的一种改善涂料浸透效率的方法，其特征在于：所述的聚酰胺表氯醇树脂试剂中的聚酰胺表氯醇树脂分子重量与水的重量比例为7:3。
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