CN110158303B - 一种含cdp纤维的纺织品的碱减量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含CDP纤维的纺织品的碱减量方法，包括：步骤一，配制浸轧液；步骤二，将含CDP纤维的纺织品浸没于浸轧液中，将带液率为80‑100%的含CDP纤维的纺织品打卷形成布卷，并且在布卷的外部包覆柔性的疏水层，在温度为30‑40℃的环境下堆置10‑22h；步骤三，将柔性的疏水层去除，并且将堆置后的布卷取出退卷，水洗，烘干；步骤一中的浸轧液包括如下重量百分含量的组分：NaOH为3‑9%；碱减量渗透剂1.0‑2.0%；碱减量促进剂；余量为水。本发明由于冷堆减量及平幅清洗而低浴比的加工方法，具有不易导致CDP纤维失重严重且能使获得的纺织品具有较好的染色效果的优点，还使获得的纺织品的光泽柔和、手感柔软以及可达到“节水、节能、减排”的目的，有利于环境保护。
Description
技术领域
本发明涉及纺织品的功能整理方法领域，更具体地说，它涉及一种含CDP纤维的纺织品的碱减量方法。
背景技术
涤纶纤维(TEP纤维)具有高模量、高强度、弹性及保形性好、不易起皱等特点，是一种较理想的纺织材料。
涤纶纤维的分子结构为：
然而，普通的涤纶纤维由于其本身的化学结构的特殊性，缺少能与直接染料、酸性染料、碱性(阳离子)染料等结合的官能团；另外，虽然涤纶具有能与分散染料形成氢键的酯基，但是涤纶的结晶度高，结构紧密，染料分子不易进入纤维内部，致使涤纶的染色困难程度提高，从而导致涤纶仅能被几种染料在较为苛刻的条件下进行染色，最终导致染色后获得的涤纶纤维制成的面料的色泽单调，直接影响到涤纶面料新的花色品种的开发。
因此，通过在普通涤纶聚合单体中添加第三单体(即改性剂)，以制得改性的、具有改善染色性能的涤纶。CDP纤维即为将3，5-间苯二甲酸二甲酯磺酸钠(SIPM)作为第三单体，对普通涤纶聚合单体进行改性后制成的改性涤纶。
改性涤纶(CDP纤维)的分子结构为：
CDP纤维的分子链中含有磺酸基，可通过离子交换的方式达到染上阳离子染料的目的，再加上阳离子染料色谱广、色泽鲜艳，解决了涤纶纤维难以染色以及只能被几种染料染色的问题。
虽然CDP纤维较易被染色，但如何使CDP纤维的染色效果达到更好的程度，这是目前的关键问题。在染色前，对CDP纤维形成的纺织品，或者是采用CDP纤维与涤纶纤维、涤粘纤维等混纺获得的纺织品，均要进行碱减量处理，以使纺织品具有光泽柔和、手感柔软的性能。
传统的印染企业，由于场地条件不够宽敞，同一批次处理的纺织品必须在短时间内完成碱减量处理。以TEP/CDP纤维混纺或交织获得的纺织品为例，传统的碱减量处理的过程中，通常采用较高的温度(100～130℃)、时长为几十分钟的条件下进行。在碱减量处理的过程中，首先减量的是CDP纤维，这主要是CDP纤维中引入的-SO3H基团在碱性条件下生成阴离子而使分子间存在斥力，碱极易进入CDP纤维的内部使其含阴离子基团的链节被减去的原因。因此，在较高的温度(100～130℃)下进行时长为几十分钟的碱减量处理，失重(碱减量过大)的极大多数为CDP纤维，一般占80～90％，而TEP纤维只占10～20％，导致织物中的CDP纤维强力下降；且由于CDP纤维上的染座(含阴离子基团的链节)被大量去除，会直接影响阳离子染料的上染。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种含CDP纤维的纺织品的碱减量方法，其具有不易导致CDP纤维失重严重且能使获得的纺织品具有较好的染色效果的优点，且还不容易造成强力损伤过大，同时也可使获得的纺织品的光泽柔和、手感柔软。同时，由于采用冷堆减量及平幅清洗而低浴比的加工方法，达到“节水、节能、减排”的目的，有利于环境保护。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：
一种含CDP纤维的纺织品的碱减量方法，包括如下步骤：
步骤一，配制浸轧液；
步骤二，将含CDP纤维的纺织品浸没于浸轧液中，将带液率为80-100％的含CDP纤维的纺织品打卷形成布卷，并且在布卷的外部包覆柔性的疏水层，在温度为30-40℃的环境下堆置10-22h；
步骤三，将柔性的疏水层去除，并且将堆置后的布卷取出退卷，水洗，烘干；所述步骤一中的浸轧液包括如下重量百分含量的组分：
NaOH为3-9％；
碱减量渗透剂为1.0-2.0％；
余量为水。
通过采用上述技术方案，步骤一中，将NaOH(或浓度为30％且重量百分含量为9-30％的NaOH水溶液)、碱减量渗透剂、水进行相互混合，进而使获得的浸轧液具有均匀的质地。其中，碱减量渗透剂为表面活性剂，能起到促进NaOH渗入纺织品中，同时在后道清洗过程中有利于碱减量中产生的分解物的去除。
步骤二中，在将含CDP纤维的纺织品浸没于浸轧液中后，浸轧液可较为充分地渗入到纺织品中，再经过轧后，纺织品的带液率为80-100％，再将纺织品打卷形成布卷，使纺织品对浸轧液具有较好的保留效果，不易出现较为严重的浸轧液滴落或流走的现象。再在布卷的外部包覆柔性的疏水层，不易纺织品中的浸轧液滴落，并且还不易使浸轧液中的水分蒸发，从而使浸轧液能稳定且较好地发挥处理纤维的作用，有助于使处理好的纺织品的效果较为均匀。
此外，现有的采用较高温度进行碱减量处理的方式，多采用完全浸没于浸渍液中的方式进行，浴比1∶8-10，即为1公斤纺织品需要采用8-10公斤的浸渍液，因此，采用的水量较大。
而本申请中无需将含CDP纤维的纺织品一直浸没于浸渍液中，且进行堆置时的带液率为80-100％，有利于大幅降低用水量，达到减排的作用。且未被滞留在纺织品中的浸轧液可被下一批纺织品进行使用，有利于提高对浸轧液的使用效果，达到节约材料的效果。本申请是在场地允许且宽敞、时间宽裕的前提下进行，多批次的含CDP纤维的纺织品可同时进行碱减量处理。将包覆有柔性的疏水层的布卷置于温度为30-40℃的环境下，且堆置10-22h，跟传统的碱减量处理方法相比，有利于节约能耗，还能使浸轧液中的碱性成分与纺织品中的CDP纤维以及与CDP纤维混纺的其他纤维之间进行温和地接触，采用了较长的堆置时间但环境的温度较低，该设置不易造成CDP纤维上含阴离子基团的链节减少过多，因此，使含CDP纤维在经过碱减量处理后的柔软度和手感，与较好的染色效果之间的平衡。
即，经过充分的堆置处理后，含CDP纤维的纺织品中的CDP纤维被适当减量，获得不影响染色效果，并且纺织品具有光泽柔和、手感柔软、质量稳定的优点。
在堆置结束后，将柔性的疏水层去除，并且通过水洗去除减量分解产物及浸轧液中的残留物。再经过水烘干处理，即获得经过碱减量处理的含CDP纤维的纺织品。
进一步优选为：所述浸轧液中还包括重量百分含量小于等于2.0％的促进剂。
通过采用上述技术方案，促进剂的添加量较少，且其具有良好的催化作用，在促进剂的作用下(由于促进剂自身也参加反应但没有耗损)，与NaOH一起进行配合使用，从而提高了NaOH的利用率。
进一步优选为：所述促进剂为碱减量促进剂TF-118L。
通过采用上述技术方案，碱减量促进剂TF-118L购自杭州传化化学有限公司，所起到的促进作用良好且稳定。
进一步优选为：所述碱减量渗透剂为碱减量渗透剂TF-107。
通过采用上述技术方案，碱减量渗透剂TF-107购自杭州传化化学有限公司，具有优异的渗透、洗涤的功能，碱减量渗透剂TF-107的加入，既利于碱减量处理的均匀进行，又有利于在水洗过程中去除纺织品中残留的碱以及出现的沉淀等杂质。
进一步优选为：所述步骤二中，在堆置的过程中，将布卷以5-10rpm的速度绕布卷的轴心线转动。
通过采用上述技术方案，在堆置过程中，将布卷以5-10rpm的速度有规律地转动，有利于布卷中的浸轧液分布较均匀，从而使碱减量处理更为均匀。
进一步优选为：所述步骤三中，在水洗时，采用平幅连续水洗机。
通过采用上述技术方案，采用平幅连续水洗机进行水洗，与常规的溢流或气流机进行水洗相比，水洗过程可节水50～70％。
进一步优选为：所述平幅连续水洗机上的第一槽和第二槽设置的温度为80-90℃，第三槽和第四槽的温度为60-70℃，第五槽和第六槽的温度为40-50℃，第七槽和第八槽的温度为20-30℃。
通过采用上述技术方案，在平幅连续水洗机进行水洗时，由于已经经过浸轧液的处理，含CDP纤维的纺织品已经具有较好的光泽感和柔软的手感。之所以采用上述分四段温度进行处理，是因为通过温度较高的第一槽和第二槽内，通过热胀冷缩的原理，将纺织品中的纤维受热膨胀，纤维之间的减量分解物及残留的浸轧液较为充分地去除达到清洗干净的目的。第三槽和第四槽的温度较第一槽和第二槽的温度低，在不容易损伤纤维的情况下，继续去除纺织品中的这些残留物。而第五、六槽及第七、八槽也是逐步降温，继续去除纺织品中的残留物。
进一步优选为：所述步骤三中，水洗时的速度为30-50m/min。
通过采用上述技术方案，水洗时的速度较为合理，可充分去除纺织品中减量分解物及残留的浸轧液。水洗时的速度为根据减量织物的厚薄及减量率的多少决定的，一般厚、结构紧密的以及减量率较高的纺织品，水洗时的速度慢一些，反之快些。
进一步优选为：所述碱减量方法能达到的碱减量率为5-20％。
通过采用上述技术方案，经过本申请中的碱减量处理方法，获得显著的效果，可有效提高碱的利用率，碱的利用率高达80-95％。
进一步优选为：所述柔性的疏水层为塑料薄膜。
通过采用上述技术方案，塑料薄膜具有较好的疏水性，还可以起到一定的保湿作用，防止堆置时水份的蒸发，有助于使浸轧液与纺织品中的纤维形成充分的作用。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
第一、传统的碱减量处理方法中，采用高温浸渍处理，虽然处理的时间较短，仅为几十分钟，但容易导致CDP纤维受损失重(同一批次处理的织物体积较大且数量较多，无法快速得到处理，造成纤维受损的程度无法控制)，而本申请中采用较低的温度进行堆置，虽然所需时间较长(但本申请中由于场地条件允许，处理时间充足)，但重在整个处理过程较易控制，且处理后的纤维不易出现过多的损伤或失重，且能达到较好的光泽度、柔软的手感。
第二、传统的碱减量处理方法需要高温浸渍处理，耗能较多，而本申请中的碱减量处理方式采用较低的温度进行，有利于节约能耗。且本申请中无需将含CDP纤维的纺织品一直浸没于浸轧液中，且进行堆置时的带液率为80-100％，有利于大幅降低用水量，达到减排的作用。且未被滞留在纺织品中的浸轧液可被下一批纺织品进行使用，有利于提高对浸轧液的使用效果，达到节约材料的效果。
第三、本申请中，在步骤二的堆置过程里，采用柔软的疏水层(塑料薄膜)将布卷包裹，成本较低，但能减少布卷中的水分的蒸发，使含CDP纤维的纺织品的碱减量处理的效果较为均匀。
第四、本申请中，在步骤二的堆置过程里，对包覆有塑料薄膜的布卷进行缓慢转动，有利于布卷的带液均匀，使碱减量效果更为均匀。
第五、本申请中，环境条件允许(即为场地足够宽敞)，可以同一批次批量处理较多的含CDP纤维的纺织品，且可同时对多批次纺织品进行碱减量处理，因此，对处理时间的要求程度不会过于苛刻，且较易控制较对纤维的处理效果。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：一种含CDP纤维的纺织品的碱减量方法，包括如下步骤：
步骤一，根据表1中的量，将各组分形成相互配合，制成浸轧液；
步骤二，将含CDP纤维的面料浸没于浸轧液中，将带液率为80％的含CDP纤维的面料打卷形成布卷，并且在布卷的外部包覆塑料薄膜，将布卷以表2中的转速绕布卷的轴心线转动，在表2中公开的温度下堆置对应的时间；
步骤三，将塑料薄膜去除，并且将堆置后的布卷取出退卷，在平幅连续水洗机上进行水洗，第一槽和第二槽设置的温度、第三槽和第四槽设置的温度、第五槽和第六槽、第七槽和第八槽设置的温度如表3所示；再烘干，获得碱减量处理后的含CDP纤维的面料。
实施例2-8：一种含CDP纤维的纺织品的碱减量方法，与实施例1的区别在于，浸轧液中所包括的组分及其相应的重量百分含量、浸轧带液率、碱减量率、碱利用率如表1所示。
表1实施例1-8浸轧液中所包括的组分及其相应的重量百分含量和浸轧带液率、碱减量率、碱利用率(％)
表2实施例1-8中布卷绕轴心线的转速、堆置温度和时间
表3实施例1-8中平幅连续水洗机上各个槽设置的温度(℃)
对比例1：一种含CDP纤维的纺织品的碱减量方法，与实施例1的区别在于，采用30％的液碱(owf)18％及碱减量促进剂TF-118L 1.5g/L，在浴比为1∶10的条件下进行浸渍处理，在100℃的条件下保温40min。
对比例2：一种含CDP纤维的纺织品的碱减量方法，与对比例1的区别在于，采用30％的液碱(owf)22％的碱液，在浴比为1∶10的条件下进行浸渍处理，在120℃的条件下保温40min。
对比例3：一种含CDP纤维的纺织品的碱减量方法，与对比例1的区别在于，采用30％的液碱(owf)30％及碱减量促进剂TF-118L 1.0g/L，在浴比为1∶10的条件下进行浸渍处理，在130℃的条件下保温30min。
试验一：碱减量率检测试验
试验方法：
裁剪获取24块规格为15cm×15cm的含CDP/TEP纤维的织物(由经纬交织，且经线部分为CDP纤维，纬线部分为TEP纤维)。
1.取上述试样22块，在恒温恒湿室中平衡(防止回潮率的不同影响测试正确性)8小时以上，准确称量，分别于11个案例(实施例1-8及对比例1-3)方案进行碱减量，每方案2块。减量完成后洗净烘干，在恒温恒湿室中平衡8小时以上，准确称量，比较碱减量前后的总失重，每一方案2块取平均值，即为各方案的总碱减量率。
2.剩余的2块试样同样经平衡后，将经、纬彻底分离，分别准确称经纬、纱线的重，得到经纬CDP/TEP纤维的重量比(同样2块试样取平均值)。
3.将上经减量后的22块试样(11个案例各2块，)，同样在恒温恒湿室中将经纬(CDP/TEP纤维)彻底分离，分别准确称经纬纱线的重，得到经纬CDP及TEP纤维的重量，计算各方案中CDP及TEP纤维的失重率(即碱减量率)。
试验结果：实施例1-8、对比例1-3中的碱减量率如表4所示；实施例1-8、对比例1-3中的NaOH利用率如表5所示。
表4实施例1-8、对比例1-3中的碱减量率(％)
| 试验样品 | 布的总的碱减量率 | CDP纤维碱减量率 | TEP纤维碱减量率 |
| 实施例1 | 5 | 3 | 2 |
| 实施例2 | 10 | 6 | 4 |
| 实施例3 | 15 | 11 | 4 |
| 实施例4 | 15 | 9 | 6 |
| 实施例5 | 20 | 14 | 6 |
| 实施例6 | 10 | 6 | 4 |
| 实施例7 | 6 | 4 | 2 |
| 实施例8 | 11 | 7.5 | 3.5 |
| 对比例1 | 5 | 4 | 1 |
| 对比例2 | 10 | 8 | 2 |
| 对比例3 | 20 | 17.5 | 2.5 |
由表4可知，实施例1-8中，CDP纤维碱减量率占布的总的碱减量率的60-70％，TEP纤维碱减量率占织物的总的碱减量率的30-40％。对比例1-3中，CDP纤维碱减量率占织物的总的碱减量率的80-90％，TEP纤维碱减量率占布的总的碱减量率的10-20％。上述区别说明，对比例1-3(尤其是对比例2和3)中的方法，由于采用的温度较高，虽然处理的时间较短，但CDP纤维的碱减量率仍然较高，即CDP纤维的失重较大。
而实施例1-8中的方式处理后，织物的总的碱减量率在合理的范围内，且CDP纤维碱减量率虽然比TEP纤维碱减量率高一些，但提高的幅度比对比例1-3的方式处理后的幅度低一些，因此，采用实施例1-8的处理方式所达到的效果较为理想。
表5实施例1-8、对比例1-3中的NaOH利用率(％)
| 试验样品 | NaOH利用率 |
| 实施例1 | 85 |
| 实施例2 | 95 |
| 实施例3 | 85 |
| 实施例4 | 95 |
| 实施例5 | 95 |
| 实施例6 | 80 |
| 实施例7 | 90 |
| 实施例8 | 85 |
| 对比例1 | 40 |
| 对比例2 | 65 |
| 对比例3 | 95 |
由表5可知，实施例1-8的处理方法中，NaOH利用率较高，而对比例1-2的的处理方法中，NaOH利用率较低。说明在100℃、40min的浸渍处理，与在120℃、30min的浸渍处理相比，后者的NaOH利用率升高。虽然对比例3的方式处理，NaOH利用率与实施例1-8的处理方法中NaOH利用率接近，但结合表4可知，采用对比例3的处理方式，容易导致CDP纤维的碱减量率过大，导致CDP纤维的损伤过大。因此，说明虽然在130℃、30min的条件下，虽然能达到较高的NaOH利用率，但导致了CDP纤维的损失过大。
结合表4和表5，实施例1-8中的方式能同时满足对纺织品中的CDP纤维和TEP纤维进行适中的碱减量处理，同时又能充分利用NaOH。
试验二：染色均匀性试验
试验样品：含CDP纤维的纺织品中的CDP纤维的重量占比为30％，涤纶纤维的重量占比为70％。
试验方法：包括如下步骤：
采用实施例5和对比例3处理织物，分别取2.5g相同的两块织物进行同浴染色试验。
将阳离子红X-GRL(owf)1.0％、醋酸1.0g/L，匀染剂1.0g/L，形成染液，在浴比1∶10(即5克织物，染液50ml)、温度120℃、染色时间30min的条件下，分别将经过上述分别采用实施例5和对比例3中的方法进行碱减量处理后的两块布进行染色，染色结束后充分水洗、烘干，比较两块染色织物的色泽情况。
试验结果：采用试验样5、对照样3处理后的布料的染色情况如表6所示。
表6采用试验样5、对照样3处理后的布料的染色情况
| 碱减量处理方式 | 染色情况 |
| 实施例5 | 色泽较深 |
| 对比例3 | 色泽较浅 |
由表6可知，在相同的染色条件下，采用实施例5处理后的织物在染色后，具有较深的色泽，说明采用实施例5处理，织物上的染座损失少，上染的效果好。而采用对比例3处理后的织物上的染座的损失大，导致织物的上染效果差。上述差异表面，采用本申请中的处理方式，碱减量效果较佳，且CDP纤维的损失以及其上的染座的损失均较小，可达到较好的上染效果。
试验样1-8的光泽柔和，手感柔软，且染色均匀程度高。说明塑料薄膜对布卷的包覆、低温长时间的堆置处理，均有利于提高试验样1-8的光泽、手感、染色均匀程度。
试验三：碱减量处理前后强力变化试验
试验样品：选取6块相同且含CDP纤维的布(其中，含CDP纤维的纺织品中的CDP纤维的重量占比为30％，涤纶纤维的重量占比为70％)，平均分成2组，每组3块布，进行平行试验。
将每组3块布分别根据GB/T3923.1-2013《纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)》进行布料的强力测试，分别记录每组三块布的强力；
将其中一组3块布采用实施例2中的方式进行碱减量处理，干燥后，采用上述相同的方式进行强力测试，跟处理前的强力进行比较并获得改组3块布的强力的下降率，再进行平均处理，记录；将另一组3块布采用对比例2中的方式进行碱减量处理，干燥后，采用上述相同的方式进行强力测试，跟处理前的强力进行比较并获得改组3块布的强力的下降率，再进行平均处理，记录。
试验结果：采用实施例2和对比例2进行碱减量处理后布的平均强力下降率如表7所示。
表7采用实施例2和对比例2进行碱减量处理后布的平均强力下降率(％)
| 碱减量处理方式 | 平均强力下降率 |
| 实施例2 | 13 |
| 对比例2 | 20 |
由表7可知，从实施例2与对比例2减量后(减量率均为10％)织物的强力看出，前者的强力损失率比后者低，这说明后者在较高的温度下减量，对织物强力受损大。
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 (4)
1.一种含CDP纤维的纺织品的碱减量方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，配制浸轧液；
步骤二，将含CDP纤维的纺织品浸没于浸轧液中，将带液率为80-100%的含CDP纤维的纺织品打卷形成布卷，并且在布卷的外部包覆柔性的疏水层，在温度为30-40℃的环境下堆置10-22h；
步骤三，将柔性的疏水层去除，并且将堆置后的布卷取出退卷，采用平幅连续水洗机水洗，烘干；
所述步骤一中的浸轧液包括如下重量百分含量的组分：
NaOH为3-9%；
碱减量渗透剂TF-107为1.0-2.0%；
碱减量促进剂TF-118L为0.5-2.0%；
余量为水；
所述平幅连续水洗机上的第一槽和第二槽设置的温度为85-95℃，第三槽和第四槽的温度为60-70℃，第五槽和第六槽的温度为40-50℃，第七槽和第八槽的温度为20-30℃，水洗时的速度为30-50m/min。
2.根据权利要求1所述的一种含CDP纤维的纺织品的碱减量方法，其特征在于，所述步骤二中，在堆置的过程中，将布卷以5-10rpm的速度绕布卷的轴心线转动。
3.根据权利要求1所述的一种含CDP纤维的纺织品的碱减量方法，其特征在于，所述碱减量方法能达到的碱减量率为5-20%。
4.根据权利要求1所述的一种含CDP纤维的纺织品的碱减量方法，其特征在于，所述柔性的疏水层为塑料薄膜。
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