CN109235093A - 一种布料的印染工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及印染技术领域领域，公开了一种布料的印染工艺，包括：S1、对布料进行翻布、烧毛、退浆、煮练以及漂白处理；S2、对S1中的布料进行预定型；S3、使用低温等离子体照射S2中得到的布料从而对布料进行刻蚀，低温等离子体照射的基本步骤为：将S2中得到的布料放入低温等离子体处理设备的处理腔中，随后抽真空使处理腔中的真空度小于3Pa，然后通入工作气体，控制一定的处理时间、功率和压力；S4、对S3中得到的布料进行染色；S5、对S4中染色后的布料进行脱水定型，得到成品。本发明通过对布料进行低温等离子处理，使得布料表面出现凹凸不平，降低纤维表面对光的反射能力，改进纤维的表观色泽。

Description

一种布料的印染工艺
技术领域
本发明涉及一种布料的印染工艺，属于印染技术领域。
背景技术
纺织工业是我国传统的支柱产业，包括纺织、印染、化纤、服装和纺织专用设备制造等五个部分。随着国民经济的快速发展，我国的印染业也进入了高速发展期，设备和技术水平明显提升，生产工艺和设备不断更新。印染工艺是指在生产过程中对各类纺织材料(纱线、织物)进行物理和化学处理的总称，包括对纺织材料的前处理、染色、印花和后整理的过程，统称为印染工艺。染色是使染料与纤维之间发生化学或物理化学的结合，或用化学方法在纤维上生成颜料，使整个纺织品具有一定坚牢色泽的加工过程。
随着纤维技术的发展，纤维的细度之间减小，使得相同长度宽度的布料的纤维密度以及相应的数量增加，从而增加了布料的表面积。引起染色时对染料吸附和解吸程度的增加，吸附程度的增加导致了上染速率的增加、湿牢度和耐光牢度的下降以及色泽浓度降低。需要在布料染色前进行处理提升布料的染色深度。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种布料的印染工艺，通过对布料进行低温等离子处理，使得布料表面出现凹凸不平，从而降低纤维表面对光的反射能力，改进纤维的表观色泽。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种布料的印染工艺，包括：
S1、对布料进行翻布、烧毛、退浆、煮练以及漂白处理；
S2、对S1中的布料进行预定型；
S3、使用低温等离子体照射S2中得到的布料从而对布料进行刻蚀，低温等离子体照射的基本步骤为：将S2中得到的布料放入低温等离子体处理设备的处理腔中，随后抽真空使处理腔中的真空度小于3Pa，然后通入工作气体，控制一定的处理时间、功率和压力；
S4、对S3中得到的布料进行染色；
S5、对S4中染色后的布料进行脱水定型，得到成品。
通过采用上述技术方案，首先对布料进行翻布，使得布料分批、分箱，对布料进行烧毛处理，去除布料的表面绒毛，使得布料表面光洁，防止后期印染中绒毛脱落发生染色疵病以及堵塞管道等问题；退浆用于取出布料上的浆料；煮练，除去少量的浆料以及大部分天然杂质；漂白，使得布料在染色之前颜色更加均匀，提升布料在染色后的均匀度；预定型使得布料纤维应力松弛以及结晶化；利用低温等离子照射布料，低温等离子体中产生的高度活跃的微粒子和布料的表面发生作用，使得布料产生刻蚀现象，出现微小的凹凸点，提升布料的表观色泽深度；然后进行染色，染色后对布料进行脱水定型，使得布料的尺寸稳定，从而防止布料出现局部尺寸变化而出现色泽不均的情况出现。
进一步设置为：低温等离子体处理的条件中气体介质为Ar，工作气体为氧气或四氟化碳，功率为140-160W，时间为4-6min，压强为25-35Pa。
通过采用上述技术方案，Ar为稳定的惰性气体，与氧气或者四氟化碳的低温等离子体不发生反应，功率140-160W，压强25-35Pa保证等离子体的产生，时间4-6min能够保证照射的时间足够从而使得等离子体的活跃的微粒子在布料表面形成足够的凹凸刻蚀。
进一步设置为：S1当中的布料由加入惰性无机微粒的纤维浆液纺丝而成，所述S3与S4之间还具有S6，所述S6的具体步骤为：将S3中得到的布料进行碱减量处理。
通过采用上述技术方案，加入惰性无机微粒的纤维浆液纺丝而成的布料在进行碱减量时，由于碱对于聚酯和超微粒子的溶解速度不同，在纤维表面可形成许多微小的凹凸点，使得碱减量效果更好，同时微小的凹凸点能够使得布料表面机增大且同时增加染料的附着性能。
进一步设置为：所述碱减量的具体处理方式为先配置减量剂，然后将步骤S3中得到的布料浸入减量剂中。
通过采用上述技术方案，碱减量时先配置减量剂，然后将布料浸入减量剂中进行减量。
进一步设置为：所述减量剂包括3-10g/L的氢氧化钠以及0.5-1.5g/L的促进剂与水的混合溶液。
通过采用上述技术方案，氢氧化钠作为强碱，其减量效果好，加入促进剂能够使得碱减量过程更加迅速，提升碱减量效率。
进一步设置为：所述促进剂为P(DMC-DM-DACC)。
通过采用上述技术方案，P(DMC-DM-DACC)具有较高的促进水解能力，比季铵盐类的促进剂效果高4-5倍，能够更好的促进碱减量反应的进行。
进一步设置为：所述P(DMC-DM-DACC)的制备方法为:碳酸二甲酯与二甲基二烯丙基氯化铵投入带有搅拌器的三口烧瓶中，并加入亚硫酸氢钠，再加入蒸馏水，充分搅拌实质完全溶解，再通入氮气赶氧，升温至80℃，缓慢滴加质量分数为2％的硫酸铵溶液，并在氨气保护下保温搅拌6小时，降温得到P(DMC-DM-DACC)的溶液。
通过采用上述技术方案，通过该方法利用碳酸二甲酯与二甲基二烯丙基氯化铵制备出P(DMC-DM-DACC)，方法简单，制备效率高。
进一步设置为：所述S4对布料的具体染色过程为在室温条件下将S3中的布料放入低浓度染液中浸染40min-80min，取出布料，直接放入温度为85℃-95℃的高浓度染液中浸染30min-60min，待高浓度染液自然冷却后，取出布料，完成染色。
通过采用上述技术方案，利用低浓度染液和高浓度染液先后对布料进行二次染色，可以减少染液的浪费，同时增强染色的效率以及均匀性。
进一步设置为：所述低浓度染液的原料及其质量百分数为：染料20％-35％、阳离子表面活性剂2％-4％、分散剂1％-2％、环己烷60％-75％；所述高浓度染液的原料及其质量百分数为：染料60％-70％、阳离子表面活性剂2％-3％、分散剂1％-2％、固色剂0.5％-1.5％、去离子水25％-35％。
通过采用上述技术方案，布料中的涤纶吸水性能差，但是在以环己烷为溶剂的低浓度染液中，涤纶能大量的吸收环己烷，使内部结构产生溶胀，孔隙变大，此时放入温度为85℃～95℃的高浓度染液中，环己烷由于不溶于水，在此温度下蒸发，以水为溶剂的高浓度染液完全渗透在溶胀的大孔隙中，进而提高了染色率。
进一步设置为：所述低浓度染液染色和高浓度染液染色的过程中均投入有海绵铁。
通过采用上述技术方案，染色时容易存在空气的混入，染料分子受到氧气的氧化而影响其与纤维织物的结合，海绵铁具有疏松多孔的内部结构，提供的比表面积是普通铁屑的5-10倍，可使水中的氧与铁发生迅速彻底的氧化反应，除去低浓度染液和高浓度染液中混入的氧气，保证了染色效率。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、利用低温等离子照射布料，低温等离子体中产生的高度活跃的微粒子和布料的表面发生作用，使得布料产生刻蚀现象，出现微小的凹凸点，提升布料的表观色泽深度；
2、布料中的涤纶吸水性能差，但是在以环己烷为溶剂的低浓度染液中，涤纶能大量的吸收环己烷，使内部结构产生溶胀，孔隙变大，此时放入温度为85℃～95℃的高浓度染液中，环己烷由于不溶于水，在此温度下蒸发，以水为溶剂的高浓度染液完全渗透在溶胀的大孔隙中，进而提高了染色率。
3、染色时容易存在空气的混入，染料分子受到氧气的氧化而影响其与纤维织物的结合，海绵铁具有疏松多孔的内部结构，提供的比表面积是普通铁屑的5-10倍，可使水中的氧与铁发生迅速彻底的氧化反应，除去低浓度染液和高浓度染液中混入的氧气，保证了染色效率。
附图说明
图1为实施例1的工艺流程图；
图2为制取P(DMC-DM-DACC)的化学反应方程式的示意图。
具体实施方式
实施例1，一种布料的印染工艺，包括：
S1、在布料的纤维浆液中加入惰性无机微粒，惰性无机微粒选用硅胶或者磷的碱土金属盐，再对该纤维浆液进行纺丝形成布料，对布料进行翻布、烧毛、退浆、煮练以及漂白处理；
S2、对S1中的布料进行预定型；
S3、使用低温等离子体照射S2中得到的布料从而对布料进行刻蚀，低温等离子体照射的基本步骤为：将S2中得到的布料放入低温等离子体处理设备的处理腔中，随后抽真空使处理腔中的真空度小于3Pa，然后通入工作气体氧气或者四氟化碳，介质气体Ar，控制处理时间为4-6min、功率为140-160W、压力为25-35Pa。S6、将S3中得到的布料进行碱减量处理，碱减量的具体处理方式为先配置减量剂，然后将步骤S3中得到的布料浸入减量剂中；减量剂包括6.5g/L的氢氧化钠以及1.0g/L的促进剂与水的混合溶液，促进剂选用P(DMC-DM-DACC)碱减量温度为130℃，减量时间为60min，浴比为1:50。P(DMC-DM-DACC)的制取方法为：碳酸二甲酯与二甲基二烯丙基氯化铵投入带有搅拌器的三口烧瓶中，并加入亚硫酸氢钠，再加入蒸馏水，充分搅拌实质完全溶解，再通入氮气赶氧，升温至80℃，缓慢滴加质量分数为2％的硫酸铵溶液，并在氨气保护下保温搅拌6小时，降温得到P(DMC-DM-DACC)的溶液；
S4、对S3中表面处理以后的布料进行染色；在室温条件下将S3中的布料放入低浓度染液中浸染40min-80min，取出布料，直接放入温度为85℃-95℃的高浓度染液中浸染30min-60min，待高浓度染液自然冷却后，取出布料，完成染色；其中，染液的原料及其质量百分数为：染料30％、阳离子表面活性剂4％、分散剂2％、环己烷64％；高浓度染液的原料及其质量百分数为：染料65、阳离子表面活性剂2％、分散剂2％、固色剂1.0％、去离子水30％。低浓度染液染色和高浓度染液染色的过程中均投入有海绵铁
S5、对S4中染色后的布料进行脱水定型，得到成品。
实施例2，实施例2与实施例1的区别仅在于：P(DMC-DM-DACC)的用量为0.5g/L。
实施例3，实施例2与实施例1的区别仅在于：P(DMC-DM-DACC)的用量为1.5g/L。
实施例4，实施例2与实施例1的区别仅在于：氢氧化钠的用量为3.0g/L。
实施例5，实施例2与实施例1的区别仅在于：氢氧化钠的用量为5.0g/L。
实施例6，实施例2与实施例1的区别仅在于：氢氧化钠的用量为8.0g/L。
实施例7，实施例2与实施例1的区别仅在于：氢氧化钠的用量为10.0g/L。
对比例1，对比例1与实施例1的区别仅在于：对比例1中的布料未经过低温等离子体照射处理。
对比例2，对比例2与实施例1的区别仅在于：对比例1中的布料在纺丝前，纤维浆液未加入惰性无机微粒处理。
对比例3，对比例3与实施例1的区别仅在于：促进剂选用二烷基二甲基铵盐，投入量为1.0g/L。
对比例4，对比例4与实施例1的区别仅在于：P(DMC-DM-DACC)的用量为0.25g/L。
对比例5，对比例5与实施例1的区别仅在于：P(DMC-DM-DACC)的用量为2.0g/L。
对比例6，对比例6与实施例1的区别仅在于：氢氧化钠的用量为1.5g/L。
对比例7，对比例7与实施例1的区别仅在于：氢氧化钠的用量为15.0g/L。
对比例8，对比例8与实施例1的区别仅在于：低浓度染液和高浓度染液中未投入海绵铁。
取重量为1KG的14块相同的涤纶布料，分别经实施例1-6、对比例1-7的方法处理，将碱减量后得到的布料进行称重，得到练后重量，计算出减量比；剪裁下相同大小布料进行抗拉强度试验，并将剩余布料进行后续染色，最终染色后的布料利用色差仪检测，以染料标准色作为样品颜色，得到色差值△E，得到结果如下表所示：
样品编号 处理方法 练后重量(g) 抗拉强度(N) 减重比(％) △E
1 实施例1 813 815 18.7 0.42
2 实施例2 856 945 14.4 0.70
3 实施例3 785 725 21.5 0.37
4 实施例4 846 921 15.4 0.71
5 实施例5 828 844 17.2 0.62
6 实施例6 807 791 19.3 0.42
7 实施例7 791 764 20.9 0.38
8 对比例1 825 840 17.5 1.22
9 对比例2 821 837 17.9 0.99
10 对比例3 832 849 16.8 0.95
11 对比例4 873 951 12.7 0.74
12 对比例5 837 853 16.3 0.91
13 对比例6 911 978 8.9 1.10
14 对比例7 733 648 26.7 1.20
对比样品编号1-3、4-5的实验数据可得：当促进剂为P(DMC-DM-DACC)时，促进剂的浓度在0.25g/L-1.5g/L的范围内时，碱减量效果随着浓度的升高而升高，到浓度在2.0g/L时，由于活性剂含量过量，高分子的促进剂聚集纤维表面，阻碍了纤维与氢氧根离子接触，使得减量率有所下降，而0.25g/L时，促进剂对于促进减量的效果较差，所以优选促进剂浓度在0.5/L-1.5g/L。
对比样品编号1和10可得：促进剂为P(DMC-DM-DACC)时对碱减量的促进效果好于促进剂为二烷基二甲基铵盐的效果。
对比样品编号1和8可得：对布料进行低温等离子照射处理可以使得布料表面产生较多的凹凸，能够增强布料对染料的附着性能，从而提升染色效率。
对比样品编号1和9可得：在纺丝前的浆液中加入惰性无机微粒能够在碱减量时利用碱对于聚酯和超微粒子的溶解速度不同，使布料表面产生微小的凹凸点，从而提升布料对染料的附着性能，提升染色效率。
对比样品编号1、4-7、12、13可得，随着氢氧化钠的质量浓度的增加，布料的减量率提高，当氢氧化钠的浓度达到15.0g/L时，氢氧化钠使得纤维表面剥蚀出大量的凹穴和沟壑，大大增加了纤维表面积，更快更多地吸附氢氧根离子，加速水解反应，使得减量率迅速提高，但是，同样对限位损伤较大，使得抗拉强度大大减小。此外，高浓度的氢氧化钠导致还高浓度氢氧化钠的废水，处理难度加大且产生了较大的浪费，所以选择氢氧化钠的质量浓度区间为3-10g/L。
海绵铁具有疏松多孔的内部结构，提供的比表面积是普通铁屑的5-10倍，可使水中的氧与铁发生迅速彻底的氧化反应，除去低浓度染液和高浓度染液中混入的氧气，保证了染色效率。
P(DMC-DM-DACC)结构式为：
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种布料的印染工艺，其特征在于，包括：
S1、对布料进行翻布、烧毛、退浆、煮练以及漂白处理；
S2、对S1中的布料进行预定型；
S3、使用低温等离子体照射S2中得到的布料从而对布料进行刻蚀，低温等离子体照射的基本步骤为：将S2中得到的布料放入低温等离子体处理设备的处理腔中，随后抽真空使处理腔中的真空度小于3Pa，然后通入工作气体，控制一定的处理时间、功率和压力；
S4、对S3中得到的布料进行染色；
S5、对S4中染色后的布料进行脱水定型，得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种布料的印染工艺，其特征在于：低温等离子体处理的条件中气体介质为Ar，工作气体为氧气或四氟化碳，功率为140-160W，时间为4-6min，压强为25-35Pa。
3.根据权利要求1所述的一种布料的印染工艺，其特征在于：S1当中的布料由加入惰性无机微粒的纤维浆液纺丝而成，所述S3与S4之间还具有S6，所述S6的具体步骤为：将S3中得到的布料进行碱减量处理。
4.根据权利要求1所述的一种布料的印染工艺，其特征在于：所述碱减量的具体处理方式为先配置减量剂，然后将步骤S3中得到的布料浸入减量剂中。
5.根据权利要求4所述的一种布料的印染工艺，其特征在于：所述减量剂包括3-10g/L的氢氧化钠以及0.5-1.5g/L的促进剂与水的混合溶液。
6.根据权利要求5所述的一种布料的印染工艺，其特征在于：所述促进剂为P(DMC-DM-DACC)。
7.根据权利要求6所述的一种布料的印染工艺，其特征在于：所述P(DMC-DM-DACC)的制备方法为:碳酸二甲酯与二甲基二烯丙基氯化铵投入带有搅拌器的三口烧瓶中，并加入亚硫酸氢钠，再加入蒸馏水，充分搅拌实质完全溶解，再通入氮气赶氧，升温至80℃，缓慢滴加质量分数为2％的硫酸铵溶液，并在氨气保护下保温搅拌6小时，降温得到P(DMC-DM-DACC)的溶液。
8.根据权利要求1所述的一种布料的印染工艺，其特征在于：所述S4对布料的具体染色过程为在室温条件下将S3中的布料放入低浓度染液中浸染40min-80min，取出布料，直接放入温度为85℃-95℃的高浓度染液中浸染30min-60min，待高浓度染液自然冷却后，取出布料，完成染色。
9.根据权利要求8所述的一种布料的印染工艺，其特征在于：所述低浓度染液的原料及其质量百分数为：染料20％-35％、阳离子表面活性剂2％-4％、分散剂1％-2％、环己烷60％-75％；所述高浓度染液的原料及其质量百分数为：染料60％-70％、阳离子表面活性剂2％-3％、分散剂1％-2％、固色剂0.5％-1.5％、去离子水25％-35％。
10.根据权利要求9所述的一种布料的印染工艺，其特征在于：所述低浓度染液染色和高浓度染液染色的过程中均投入有海绵铁。
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