CN110699973A - 一种高效省水的涤纶面料染色工艺 - Google Patents

一种高效省水的涤纶面料染色工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高效省水的涤纶面料染色工艺，涉及纺织品加工技术领域，将坯布进行如下步骤处理：S2：将坯布进行酶退浆，所使用的酶溶液的各物质以质量百分比计为：多组分淀粉酶20％～40％、氨基磺酸钠10％～30％以及无机盐30％～70％；pH要求控制在6～6.5；S3：将酶退浆后的坯布进行染色；S4：将染色完成后的坯布进行连续清洗；S5：将连续清洗后的坯布进行脱水；S6：将脱水后的坯布进行开幅；S8：将开幅后的坯布进行定型；经过S8定型后的坯布即为加工完毕的涤纶面料。通过使用酶退浆的pH要求即为弱酸性环境，染料在此pH环境下能够稳定的对坯布进行浸染，中间省去了传统中退浆后对pH的调节，继而节省了水资源，而且减少工序。

Description

一种高效省水的涤纶面料染色工艺
技术领域
本发明涉及纺织品加工技术领域，更具体地说，它涉及一种高效省水的涤纶面料染色工艺。
背景技术
涤纶是纺织品中应用较为广泛、综合性能较为优异的合成纤维。涤纶长丝织物织造前必须进行上浆，使丝条表面包覆一层光滑、柔韧而牢固的浆膜，以增强涤纶长丝的抱合力和耐磨性，使之能够承受织造过程中的各种摩擦力和张力，使织造生产在优质高产的要求下顺利进行。
涤纶纤维是由聚对苯二甲酸乙二酯制成的疏水性纤维。由于涤纶分子链结构紧密，缺乏羧基、磺酸基等亲水性基团而不能用直接染料、酸性染料、碱性染料等染色。目前，对涤纶面料的染整工艺是，先对涤纶面料进行液碱退浆，然后使用温水清洗数次后再将浆液的pH调节至6-6.5，然后再浸泡在染液内，染料使用结构简单的分散染料，染色完毕后再进行还原清洗，接着再次进行中和清洗。
一般情况下，染色前，必须进行退浆处理，否则会影响织物染色的均匀性、染料的得色率和色泽的鲜艳度。常规退浆方法是采用烧碱溶液在高温条件下水解或溶胀浆料，经机械水洗而去除。而分散染料分子中通常含有酯基、酰胺基、氰基等基团，这些基团在高温碱性条件下易发生水解。水解反应引起分散染料水溶性增大，力份降低，发生色变。所以分散染料染色时，染液的pH值控制在弱酸性范围，如在5～6或4.5～5.5之间较为适宜，此时染物颜色鲜艳，上染百分率较高。
所以对涤纶面料染整的过程中退浆清洗结束后需要需要对浆液的pH值调节至5～6的范围内，而涤纶面料通过退浆后，涤纶面料表面以及纤维内部的pH在9-10的碱性环境，需要使用酸将其调节至弱酸性的环境，调节pH值的过程繁琐，并且扩大了水的使用从而造成了涤纶面料染色传的工序长，耗水量大，能耗高等问题，不符合当今节能环保的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效省水的涤纶面料染色工艺，通过使用酶退浆使得pH为弱酸性环境，染料在此pH环境下能够稳定的对坯布进行浸染，中间省去了传统中退浆后对pH的调节，继而节省了水资源，而且减少工序。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种高效省水的涤纶面料染色工艺，将坯布进行如下步骤处理：
S2：将坯布进行酶退浆，所使用的酶溶液的各物质以质量百分比计为：多组分淀粉酶20％～40％、氨基磺酸钠10％～30％以及无机盐30％～70％；pH要求控制在6～6.5；
S3：将酶退浆后的坯布进行染色；
S4：将染色完成后的坯布进行连续清洗；
S5：将连续清洗后的坯布进行脱水；
S6：将脱水后的坯布进行开幅；
S8：将开幅后的坯布进行定型；
经过S8定型后的坯布即为加工完毕的涤纶面料。
通过采用上述技术方案，使用酶退浆的pH要求即为弱酸性环境，染料在此pH环境下能够稳定的对坯布进行浸染，中间省去了传统中退浆后对pH的调节，继而节省了水资源，而且减少工序，同时在酶退浆中添加了氨基磺酸钠和无机盐，增大了退浆率，使得使用酶退浆与使用传统的碱退浆的退浆率近似。
作为本发明的进一步改进，所述S2酶退浆中酶溶液的各物质以质量百分比计为：果胶酯酶液7％～11％、多聚半乳糖醛酸酶7％～11％、纤维素酶6％～16％、氨基磺酸钠10％～30％以及无机盐32％～70％。
通过采用上述技术方案，在上述酶溶液的比例下，为坯布制定了爽滑手感的基调，清洁坯布表面，减少表面绒毛，防止了坯布的起球性；果胶酯酶先和坯布上的果胶形成一个复合物，然后又与这个复合物继续反应，使其变成水溶性产物而从坯布上溶解下来，并且在pH值6-6.5的条件下处理坯布，不仅可以去除果胶，提高毛细管效应，而且对坯布的潜在损伤少；多聚半乳糖醛酸酶能切断果胶酸的α-1,4-糖苷键，生成游离的半乳糖醛酸，然后溶解下来，还可以促进上述果胶酯酶的反应，使得果胶酯酶的反应更加彻底和加快反应速度；添加纤维素酶后，坯布的手感和外观获得改善，使得坯布内的强力适当下降的同时，坯布表面变得光滑，并且获得蓬松感，进一步增大了纤维的无定型区。
作为本发明的进一步改进，所述的无机盐为NaCI和元明粉中的任意一种或者两者任意比混合。
通过采用上述技术方案，NaCI和元明粉作促染剂，促进分散染料上染，同时作稀释剂，降低了坯布纤维中分子的强度，从而使得染料分子更容易进入坯布纤维分子内。
作为本发明的进一步改进，所述S3染色中染料各物质以质量百分比计为：分散染料5％-10％、尿素5％-15％、醋酸3％-7％、防染盐S2％-3％、匀染剂15％-25％以及水40％-70％。
通过采用上述技术方案，防染盐S作氧化剂，防止含有硝基或偶氮基的分散染料在后续的蒸化时被还原而变色；由于涤纶是疏水的热塑性纤维，并且它的分子排列整齐，结晶度高；涤纶纤维分子间的微隙小，没有适当容纳染料分子的空隙，而且在涤纶纤维表面还有结构紧密的表皮层；而分散染料相对分子质量小，化学结构简单，不含水溶性基团，是疏水性较强的非离子染料，所以分散染料用于涤纶的染色效果最佳，体现在使用分散染料印染涤纶材料时稳定性高，升华牢度高；尿素可以防止含有氨基的分散染料的氧化变色，同时还具有保湿和使纤维溶胀的作用；醋酸在溶液体系中做缓冲剂，使得分散染料在相对稳定的环境下对纤维进行染色，同时对染料具有助溶性，能加速分散染料向纤维内部扩散。
作为本发明的进一步改进，所述S3染色，先在染色机内加入水温为40℃-50℃的温水，然后再将染料中各物质按照质量百分比计无固定顺序的添加进染色机内，接着将S2酶退浆后的坯布放入染色机内，然后将染色机内的染液升温至70℃-80℃，升温速度为0.8℃/min；然后添加去油灵，浴比3:20-30；之后将染色机内的染液升温至115℃-125℃，升温速度为1℃/min；然后再将染色机内的染液升温至130℃-140℃，升温速度为1.5℃/min，并且保温20min-40min；接着将染色机内的染液降温至75℃-85℃，降温速度为2℃/min，然后进行S4连续清洗。
通过采用上述技术方案，40℃-50℃的温水为染料提供了良好的溶解环境，使得染料完全溶解在温水中；然后坯布浸泡在配好的染料中，接着升温至70℃-80℃，使得染料分子附着在坯布纤维表面；然后使用去油灵，本发明中使用的去油灵为强力去油剂TF-115B，去油灵是一种高分子表面活性剂，具有优异的分散性和乳化性，对由于染料分子进入坯布纤维分子后从坯布纤维分子内排出的油渍以及一些杂质有良好的乳化分散作用，放置这些油渍反沾在坯布表面以及染色机内；接着将染液升温至130℃-140℃，在此温度下，分散染料的活化能增大，能量增大，从而进入坯布纤维细小的空隙中，从而提高染色的效果，保温20min-40min是为了使得坯布的染色牢度更强。
作为本发明的进一步改进，所述S4连续清洗，将S3染色后的坯布放入染色机内使用清水将坯布表面的杂质冲洗干净之后添加皂洗剂乙二胺二邻苯基乙酸钠，然后继续使用清水冲洗。
通过采用上述技术方案，通过添加皂洗剂，增强了涤纶布在染色后的洗涤作用；而本发明添加的皂洗剂乙二胺二邻苯基乙酸钠相比于传统使用的皂洗剂的优势在于，乙二胺二邻苯基乙酸钠在保证皂洗能力的同时不易起泡沫，防沾色能力强，防止皂洗剂反沾在涤纶布而导致牢度下降；乙二胺二邻苯基乙酸钠具有良好的抗盐性，使得皂洗力均一，涤纶布的色光和牢度都不会发生变化。
作为本发明的进一步改进，所述S3染色中染料各物质以质量百分比计为：分散染料5％-10％、尿素5％-15％、醋酸3％-7％、亚甲基双萘磺酸钠1％-5％、防染盐S2％-3％、匀染剂15％-25％以及水35％-69％。
通过采用上述技术方案，其中亚甲基双萘磺酸钠作分散剂，增大了分散染料在水中的溶解性，使得分散染料能够更好的扩散在水中，继而转移至涤纶纤维分子中间。
作为本发明的进一步改进，S6开幅与S8定型之间还包括S7上油，坯布在S6开幅后将坯布输送至热定型机内，然后在热定型机内的坯布上添加柔软剂，柔软剂由硅油和C20H41COOCH2(CH2OCH2)20CH2OH组成，硅油与C20H41COOCH2(CH2OCH2)20CH2OH的质量比为7:3。
通过采用上述技术方案，硅油与C20H41COOCH2(CH2OCH2)20CH2OH以质量比为7:3比例混合，使得坯布具有蓬松感和滑弹性，而且相比于两种油料单个使用时，坯布能更快的吸收这种混合油料，进而提高了工作效率。而且C20H41COOCH2(CH2OCH2)20CH2OH易分解为C20H41COOH和HOCH2(CH2OCH2)20CH2OH；S3染色的染料中添加有醋酸，尽管后续经过多次清洗，但是在坯布纤维的空隙内还残留一部分的醋酸，为C20H41COOCH2(CH2OCH2)20CH2OH提供酸性环境，从而减少自身的分解。
作为本发明的进一步改进，S8定型，将经过S7上油后的坯布放入热定型机内，将热定型机的温度调整为180℃～200℃，保温20～40s，热定型后进行冷却，冷却温度为25℃，冷却时间为50～70min。
通过采用上述技术方案，坯布进入热定型机后，温度达到180℃～200℃后20～40s，则完全将坯布的尺寸稳定下来，并且在此温度和时间内也完全将坯布烘干；冷却至室温的时间控制在50～70min内，能够有效的控制坯布爽滑、强力和挺括的手感。
综上所述，本发明的优点和有益效果是：
1、使用酶退浆酶退浆的pH要求即为弱酸性环境，染料在此pH环境下能够稳定的对坯布进行浸染，中间省去了传统中退浆后对pH的调节，继而节省了水资源，而且减少工序，同时在酶退浆中添加了氨基磺酸钠和无机盐，增大了退浆率，使得使用酶退浆与使用传统的碱退浆的退浆率近似；
2、40℃-50℃的温水为染料提供了良好的溶解环境，使得染料完全溶解在温水中；然后坯布浸泡在配好的染料中，接着升温至70℃-80℃，使得染料分子附着在坯布纤维表面；然后使用去油灵，本发明中使用的去油灵为强力去油剂TF-115B，去油灵是一种高分子表面活性剂，具有优异的分散性和乳化性，对由于染料分子进入坯布纤维分子后从坯布纤维分子内排出的油渍以及一些杂质有良好的乳化分散作用，放置这些油渍反沾在坯布表面以及染色机内；接着将染液升温至130℃-140℃，在此温度下，分散染料的活化能增大，能量增大，从而进入坯布纤维细小的空隙中，从而提高染色的效果，保温20min-40min是为了使得坯布的染色牢度更强；
3、硅油与C20H41COOCH2(CH2OCH2)20CH2OH以质量比为7:3比例混合，使得坯布具有蓬松感和滑弹性，而且相比于两种油料单个使用时，坯布能更快的吸收这种混合油料，进而提高了工作效率。而且C20H41COOCH2(CH2OCH2)20CH2OH易分解为C20H41COOH和HOCH2(CH2OCH2)20CH2OH；S3染色的染料中添加有醋酸，尽管后续经过多次清洗，但是在坯布纤维的空隙内还残留一部分的醋酸，为C20H41COOCH2(CH2OCH2)20CH2OH提供酸性环境，从而减少自身的分解。
附图说明
图1为本发明高效省水的涤纶面料染色工艺中坯布处理的工艺流程图；
图2为本发明高效省水的涤纶面料染色工艺中坯布染色的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细描述。
参照图1，高效省水的涤纶面料染色工艺，将选定好的坯布进行如下步骤处理：
S1：缝头加固。
S2：将缝头加固好的坯布进行酶退浆。先按照各物质以质量百分比计为果胶酯酶液9％、多聚半乳糖醛酸酶9％、纤维素酶11％、氨基磺酸钠20％以及元明粉51％，pH控制在6，配好酶溶液，酶溶液的用量为每1kg坯布使用2L酶溶液，然后将缝头加固后的坯布浸泡在上述配好的酶溶液内，浸泡2-4小时。
S3：将酶退浆后的坯布进行染色。先在双螺旋混合机中无先后顺序的添加以质量百分比计为分散染料7％、尿素10％、醋酸5％、亚甲基双萘磺酸钠3％、防染盐S2.5％、匀染剂20％以及水52.5％，常温下拼混在一起，转速为3000r/min，搅拌50min，此时即为配好的染料。参照图2，然后在染色机内加入45℃的温水，所加温水的体积与坯布质量的比值为5L/kg，然后再将配好的染料加入至染色机的温水中，所添加的用量为每1kg坯布使用6L染料；接着以升温速度为0.8℃/min的速度将染色机中的染液升温至75℃；然后添加去油灵，浴比为3:25；然后将染色机中的染液以升温速度为1℃/min的速度升温至120℃；接着再将染色机中的染液以升温速度为1.5℃/min的速度升温至135℃；然后保温30min，接着将染色机内的染液以降温速度为2℃/min的速度降温至80℃。
S4：将染色完成后的坯布进行连续清洗。将染色结束后的坯布放入冲洗池中使用清水反复冲洗，冲洗数次后再将以冲洗池内清水的用量3g/L皂洗剂乙二胺二邻苯基乙酸钠加入冲洗池内(即每使用1L水，加皂洗剂4.3g)，然后使用清水连续清洗。
S5：将连续清洗后的坯布进行脱水。将连续清洗后的坯布放入离心脱水机内进行脱水。
S6：将脱水后的坯布进行开幅。将脱水后的坯布输送至开幅机内进行开幅，开幅后的坯布性能更加稳定。
S7：将开幅后的坯布进行上油。先配柔软剂，柔软剂由硅油和C20H41COOCH2(CH2OCH2)20CH2OH组成，硅油与C20H41COOCH2(CH2OCH2)20CH2OH的质量比为7:3；然后将配好的柔软剂以坯布的质量计算即每1kg坯布使用柔软剂500g。
S8：将开幅后的坯布进行定型。将开幅后的坯布放入热定型机内进行最后的定型，热定型机的温度调整为190℃，保温时间为30s，然后等热定型机内的温度降低至25℃后再打开热定型机。
进行成品检测，然后打卷。
实施例2-实施例5与实施例1的区别在于，S2酶退浆中酶溶液的各物质以百分比计如下表：
实施例6-实施例9与实施例1的区别在于，S2酶退浆中酶溶液的各物质以百分比计如下表：
Figure BDA0001725848550000092
实施例10-实施例13与实施例1的区别在于，S2酶退浆中酶溶液的各物质以百分比计如下表：
Figure BDA0001725848550000093
实施例14-实施例17与实施例1的区别在于，S3染色中染料的各物质以百分比计如下表：
Figure BDA0001725848550000102
实施例18-实施例21与实施例1的区别在于，S3染色中在刚开始添加温水的温度如下表：
实施例 实施例18 实施例19 实施例20 实施例21
水温(℃) 40 50 42 48
实施例22-实施例25与实施例1的区别在于，S3染色中添加染料后将染色机内的染液升温的温度如下表：
Figure BDA0001725848550000103
Figure BDA0001725848550000111
实施例26-实施例29与实施例1的区别在于，S3染色中添加去油灵的浴比如下表：
实施例 实施例26 实施例27 实施例28 实施例29
浴比 3:20 3:30 3:22 3:28
实施例30-实施例33与实施例1的区别在于，S3染色中添加去油灵的浴比如下表：
实施例 实施例30 实施例31 实施例32 实施例33
浴比 3:20 3:30 3:22 3:28
实施例34-实施例37与实施例1的区别在于，S3染色中添加完去油灵后染色机内染液升温的温度如下表：
实施例 实施例34 实施例35 实施例36 实施例37
染液温度(℃) 115 125 118 123
实施例38-实施例41与实施例1的区别在于，S3染色中染色机内染液最后一次升温的温度如下表：
实施例 实施例38 实施例39 实施例40 实施例41
染液温度(℃) 130 140 133 138
实施例41-实施例44与实施例1的区别在于，S3染色中添加完去油灵后染色机内染液升温的温度如下表：
实施例 实施例41 实施例42 实施例43 实施例44
染液温度(℃) 75 85 78 83
实施例45到实施例48与实施例1的区别在于，S8定型中热定型机内调整的温度为如下表格：
实施例 实施例45 实施例46 实施例47 实施例48
温度(℃) 180 200 185 195
实施例49到实施例52与实施例1的区别在于，S8定型中热定型机内保温时间如下表格：
实施例 实施例49 实施例50 实施例51 实施例52
时间(s) 20 40 25 35
实施例53到实施例56与实施例1的区别在于，S8定型中保温后的冷却时间如下表格：
实施例 实施例53 实施例54 实施例55 实施例56
时间(s) 50 70 55 65
在实施例1中的S7上油，配制的柔软剂为C20H41COOCH2(CH2OCH2)20CH2OH与硅油以质量比为7:3。当坯布吸收C20H41COOCH2(CH2OCH2)20CH2OH与硅油后，会有蓬松感和滑弹性。而现有的上油步骤中常添加硅油，但是硅油相对于本发明中C20H41COOCH2(CH2OCH2)20CH2OH与硅油的混合物而言，润滑性较差，当上油时所添加的物质润滑性较差时，常常会出现磨损面料等一些问题。现有用来表征润滑性优劣的指标有很多，而本发明选取物质的粘度来表征润滑性的优劣，粘度高的物质对机件或者面料摩擦表面的保护性越强，粘度低的物质对机件或者面料摩擦表面的保护性越弱。
在室温20℃，标准大气压下时，采用恩氏粘度计测量硅油、硅油和C20H41COOCH2(CH2OCH2)20CH2OH、C20H41COOCH2(CH2OCH2)20CH2OH以及蒸馏水的粘度，再由恩氏粘度转化为动力粘度，选取相同的样本做三次对比实验，并选取蒸馏水做空白对比实验，单位：毫帕·秒(mPa·s)
表1
从表1中得出，C20H41COOCH2(CH2OCH2)20CH2OH与硅油质量比7:3的动力粘度在同等条件下比硅油以及C20H41COOCH2(CH2OCH2)20CH2OH单个的粘度大，从而得出C20H41COOCH2(CH2OCH2)20CH2OH与硅油质量比7:3对机件或者面料摩擦表面的保护性强于硅油以及C20H41COOCH2(CH2OCH2)20CH2OH。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种高效省水的涤纶面料染色工艺，其特征在于：将坯布进行如下步骤处理：
S2：将坯布进行酶退浆，所使用的酶溶液的各物质以质量百分比计为：多组分淀粉酶20％～40％、氨基磺酸钠10％～30％以及无机盐30％～70％；pH要求控制在6～6.5；
S3：将酶退浆后的坯布进行染色；
S4：将染色完成后的坯布进行连续清洗；
S5：将连续清洗后的坯布进行脱水；
S6：将脱水后的坯布进行开幅；
S8：将开幅后的坯布进行定型；
经过S8定型后的坯布即为加工完毕的涤纶面料。
2.根据权利要求1所述的一种高效省水的涤纶面料染色工艺，其特征在于：所述S2酶退浆中酶溶液的各物质以质量百分比计为：果胶酯酶液7％～11％、多聚半乳糖醛酸酶7％～11％、纤维素酶6％～16％、氨基磺酸钠10％～30％以及无机盐32％～70％。
3.根据权利要求2所述的一种高效省水的涤纶面料染色工艺，其特征在于：所述的无机盐为NaCI和元明粉中的任意一种或者两者任意比混合。
4.根据权利要求1所述的一种高效省水的涤纶面料染色工艺，其特征在于：所述S3染色中染料各物质以质量百分比计为：分散染料5％-10％、尿素5％-15％、醋酸3％-7％、防染盐S2％-3％、匀染剂15％-25％以及水40％-70％。
5.根据权利要求4所述的一种高效省水的涤纶面料染色工艺，其特征在于：所述S3染色，先在染色机内加入水温为40℃-50℃的温水，然后再将染料中各物质按照质量百分比计无固定顺序的添加进染色机内，接着将S2酶退浆后的坯布放入染色机内，然后将染色机内的染液升温至70℃-80℃，升温速度为0.8℃/min；然后添加去油灵，浴比3:20-30；之后将染色机内的染液升温至115℃-125℃，升温速度为1℃/min；然后再将染色机内的染液升温至130℃-140℃，升温速度为1.5℃/min，并且保温20min-40min；接着将染色机内的染液降温至75℃-85℃，降温速度为2℃/min，然后进行S4连续清洗。
6.根据权利要求5所述的一种高效省水的涤纶面料染色工艺，其特征在于：所述S4连续清洗，将S3染色后的坯布放入染色机内使用清水将坯布表面的杂质冲洗干净之后添加皂洗剂乙二胺二邻苯基乙酸钠，然后继续使用清水冲洗。
7.根据权利要求4所述的一种高效省水的涤纶面料染色工艺，其特征在于：所述S3染色中染料各物质以质量百分比计为：分散染料5％-10％、尿素5％-15％、醋酸3％-7％、亚甲基双萘磺酸钠1％-5％、防染盐S2％-3％、匀染剂15％-25％以及水35％-69％。
8.根据权利要求7所述的一种高效省水的涤纶面料染色工艺，其特征在于：S6开幅与S8定型之间还包括S7上油，坯布在S6开幅后将坯布输送至热定型机内，然后在热定型机内的坯布上添加柔软剂，柔软剂由硅油和C20H41COOCH2(CH2OCH2)20CH2OH组成，硅油与C20H41COOCH2(CH2OCH2)20CH2OH的质量比为7:3。
9.根据权利要求1所述的一种高效省水的涤纶面料染色工艺，其特征在于：S8定型，将经过S7上油后的坯布放入热定型机内，然后将热定型机的温度调整为180℃～200℃，保温20～40s，热定型后进行冷却，冷却温度为25℃，冷却时间为50～70min。
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