CN111424447A - 涤纶面料练染一浴染整工艺 - Google Patents

涤纶面料练染一浴染整工艺 Download PDF

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Abstract

涤纶面料练染一浴染整工艺，包括精练染色一浴工艺：室温，按浴比1:8，将涤纶面料投入含染液染缸中，升温至125～135℃，保温染色30～45min，降温、排废液、水洗；所述的染液，含2g/L除油剂、2g/L高温匀染剂、0.7g/L冰醋酸，染料用量为1～5％owf；还原清洗：按浴比1:8，染色后的涤纶面料于2g/L保险粉、2g/L氢氧化钠的水中，85℃还原清洗10min，排液、清水洗；柔软后整理：将还原清洗后的涤纶面料浸于含40g/L硅油乳液的整理液中，两浸两轧，于210℃烘干。本发明涤纶面料练染一浴染整工艺，将前处理和染色工序合并，在染色时一并去油，则可缩短染整加工流程，实现染整加工的节能减排。

Description

涤纶面料练染一浴染整工艺
技术领域
本发明涉及涤纶面料染整工艺，具体涉及涤纶面料的练染一浴染整工艺，属纺织品染整加工领域。
背景技术
涤纶纤维以其良好的强度、适中的刚性、较好的可染性，被越来越多地使用。涤纶织物本身不含天然杂质，只有纺丝油剂、浆料等杂质，以及沾污的油迹和尘埃等，因而涤纶的精练是去除织物上的纺丝油剂和其他杂质。精练工艺虽然简单，但耗能、耗时，耗水。若将前处理和染色工序合并，在染色时一并去油，则可缩短染整加工流程，实现染整加工的节能减排。
发明内容
本发明目的是提供一种涤纶面料的练染一浴染整工艺，该工艺将前处理和染色工序合并，缩短染整工艺流程，以节能减排。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案。
涤纶面料练染一浴染整工艺，工艺流程为：精练染色一浴工艺→还原清洗→柔软后整理
精练染色一浴工艺：室温，按浴比1:8，将涤纶面料投入含染液染缸中，以2℃/min的升温速率，升温至125～135℃，保温染色30～45min，降温、排废液、水洗；所述的染液，含2g/L除油剂、2g/L高温匀染剂、0.7g/L冰醋酸，染料用量为1～5％owf；
还原清洗：按浴比1:8，将染色后的涤纶面料投入含2g/L保险粉、2g/L氢氧化钠的水浴中，于85℃还原清洗10min，排液、清水洗；
柔软后整理：将还原清洗后的涤纶面料浸于含40g/L硅油乳液的整理液中，两浸两轧，于210℃烘干；
所述的除油剂由脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐(FMES)、二甘醇双马来酸辛醇双酯磺酸钠、仲烷基磺酸钠组成，各组分质量比为1:3:1；二甘醇双马来酸辛醇双酯磺酸钠如式1所示；
Figure BDA0001940934490000021
所述的硅油乳液，制备方法为：将40份D4、5份硅烷偶联剂KH-570、120份水及9份非离子乳化剂组成的混合物在搅拌下形成预乳液，将130份水、4份阳离子乳化剂加入三口烧瓶内，搅拌、加热至80℃，加入0.1mL 25％Me4NOH(四甲基氢氧化铵)，将预乳液在3h内加入反应器中，保温反应4h，降至室温，用冰醋酸中和；同时滴加10份水与0.2份过硫酸钠及12份如式2所示的可聚合季铵盐硅烷偶联剂，再保温反应2h，得阳离子硅油乳液。
Figure BDA0001940934490000022
所述的非离子乳化剂由AEO-9、异构十三醇聚氧乙烯醚按质量比1:1组成。
所述的阳离子乳化剂为十六烷基三甲基溴化铵。
本发明涤纶面料练染一浴染整工艺，将前处理和染色工序合并，在染色时一并去油，则可缩短染整加工流程，实现染整加工的节能减排。
阳离子硅油乳液中的有机硅大分子链含季铵盐阳离子、-Si(OCH3)，高温时在涤纶面料表面形成交联的网状有机硅聚合物，增强了硅油在面料表面附着强度及耐久性，季铵盐阳离子可以提升面料的蓬松性及柔软度，阳离子还具有一定的亲水性，因而也能改善涤纶面料的亲水性能。
具体实施方式
本发明公开了涤纶面料练染一浴染整工艺，工艺流程为：精练染色一浴工艺→还原清洗→柔软后整理。
在涤纶面料织造过程中，需要加入大量纺丝油剂来减少涤纶纤维间及纤维与机器间的摩擦，增加平滑性，但油剂会影响后续染整加工时面料的染色性能。
涤纶面料的精练，实质是去除油剂，即利用除油剂的表面物理化学作用减弱油污与纤维表面之间的黏附力，再在机械力的作用下使它们分离，分离后的油污与表面活性剂形成稳定的水包油型乳液均匀分散于洗涤液中，最后经冲洗而去除。
通常，涤纶面料的前处理采用碱性浴，在碱与精练剂的作用下，去除油污，碱性条件则有助于提高去污效果。然而，分散染料的染色通常采用酸性浴，这样，涤纶面料的前处理、染色就只能分两浴两步进行。
用于涤纶碱性浴精练处理的助剂多为含聚氧烯醚结构的非离子表面活性剂，这类物质复配的前处理剂在高温酸性时，分散、乳化、净洗等性能存在不足。
为实现涤纶面料前处理(精练)与染色一浴工艺，本发明配制了适于该工艺的除油剂，所述的除油剂由脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐(FMES)、二甘醇双马来酸辛醇双酯磺酸钠、仲烷基磺酸钠组成，各组分质量比为1:3:1。
所述的二甘醇双马来酸辛醇双酯磺酸钠的制备方法为：
(1)二甘醇双马来酸单酯：在含有搅拌器、温度计和回流冷凝器的反应器中，按摩尔比1:2.1加入二甘醇、马来酸酐及占反应物总质量分数为0.8％的无水乙酸钠，20min内搅拌升温到85℃，反应2.5h，产物用丙酮重结晶精制，得二甘醇双马来酸单酯；反应过程如方程式(1)所示；
(2)双辛醇马来酸双酯：在配有冷凝器、搅拌棒、温度计和分水器的反应器中，按摩尔比2.1:1加入正辛醇、二甘醇双马来酸单酯，占反应物总质量0.6％的对甲苯磺酸，将其升温到130℃，计时反应5h，产物以甲醇洗涤、提纯，得双辛醇马来酸双酯；反应过程如方程式(2)所示；
(3)磺化反应：在含有搅拌器、温度计和回流冷凝器的反应器中，加入质量分数35％的NaHSO3水溶液及双辛醇马来酸双酯，n(亚硫酸氢钠):n(双酯)＝2.4:1，于90℃计时反应4h，定时取样，测定磺化率，产物经正丁醇萃取，蒸馏溶剂后，再以无水乙醇洗涤提纯，得二甘醇双马来酸辛醇双酯磺酸钠，反应过程如方程式(3)所示。
Figure BDA0001940934490000041
Figure BDA0001940934490000051
由此，精练染色一浴工艺为：室温，按浴比1:8，将涤纶面料投入含染液的染缸中，以2℃/min的升温速率，升温至125～135℃，保温染色30～45min，降温、排废液、水洗；所述的染液，含2g/L除油剂、2g/L高温匀染剂、0.7g/L冰醋酸，染料用量为1～5％owf。owf—对织物重，染色时，染料的用量多用此单位表示。
染色后，面料表面会存在未固着的染料，需经还原清洗去除，以保证染色面料的摩擦、水洗等色牢度。
还原清洗：按浴比1:8，将染色后的涤纶面料投入含2g/L保险粉、2g/L氢氧化钠的水浴中，于85℃还原清洗10min，排液、清水洗。
涤纶面料在松弛状态下经高温染色、还原清洗，布面平整度差、门幅不一，需经高温拉幅定型，此外，为改善手感还需辅以相应功能整理剂。
柔软后整理：将还原清洗后的涤纶面料浸于含40g/L硅油乳液的整理液中，两浸两轧，于210℃烘干；
所述的硅油乳液，制备方法为：将40份D4、5份硅烷偶联剂KH-570、120份水及6份AEO-9和3份异构十三醇聚氧乙烯醚非离子乳化剂组成的混合物在搅拌下形成预乳液，将130份水、4份十六烷基三甲基溴化铵加入三口烧瓶内，搅拌、加热至80℃，加入0.1mL 25％Me4NOH(四甲基氢氧化铵)，将预乳液在3h内加入反应器中，保温反应4h，降至室温，用冰醋酸中和；同时滴加10份水与0.2份过硫酸钠及12份可聚合季铵盐硅烷偶联剂，再保温反应2h，得阳离子硅油乳液。
所述的可聚合季铵盐硅烷偶联剂，其制备方法为：a、在氮气保护下，按摩尔比1.02:1，将3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、丙二胺加入至反应器中，加入占3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷质量0.3％的二丁基锡二月桂酸酯，在85℃下搅拌反应5h，得化合物A；b、在氮气保护下，按摩尔比1:1.1将步骤a所得的化合物A及烯丙基氯加入反应器中，恒温水浴加热，55℃反应5h，反应过程中冷凝回流，反应结束后将粗产品旋转蒸发除去过量的烯丙基氯，得所述的季铵盐硅烷偶联剂。反应过程如反应方程式(4)、(5)所示。
Figure BDA0001940934490000061
实施例1：
一种除油剂，由脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐(FMES)、二甘醇双马来酸辛醇双酯磺酸钠、仲烷基磺酸钠组成，质量比为1:3:1。
所述的二甘醇双马来酸辛醇双酯磺酸钠的制备方法为：
(1)二甘醇双马来酸单酯：在含有搅拌器、温度计和回流冷凝器的反应器中，按摩尔比1:2.1加入二甘醇、马来酸酐及占反应物总质量分数为0.8％的无水乙酸钠，20min内搅拌升温到85℃，反应2.5h，产物用丙酮重结晶精制，得二甘醇双马来酸单酯；反应过程如前述方程式(1)所示；
(2)双辛醇马来酸双酯：在配有冷凝器、搅拌棒、温度计和分水器的反应器中，按摩尔比2.1:1加入正辛醇、二甘醇双马来酸单酯，占反应物总质量0.6％的对甲苯磺酸，将其升温到130℃，计时反应5h，产物以甲醇洗涤、提纯，得双辛醇马来酸双酯；反应过程如前述方程式(2)所示；
(3)磺化反应：在含有搅拌器、温度计和回流冷凝器的反应器中，加入质量分数35％的NaHSO3水溶液及双辛醇马来酸双酯，n(亚硫酸氢钠):n(双酯)＝2.4:1，于90℃计时反应4h，定时取样，测定磺化率，产物经正丁醇萃取，蒸馏溶剂后，再以无水乙醇洗涤提纯，得二甘醇双马来酸辛醇双酯磺酸钠，反应过程如前述方程式(3)所示。
制备该除油剂时，将组成除油剂的各组份物质混合均匀即可。
将本实施例除油剂及市售碱性除油剂用于涤纶面料的前处理，测试处理后涤纶面料的白度。未经前处理的涤纶面料坯布，测得其白度为63.82。
本发明除油剂的酸性浴涤纶面料除油工艺处方及条件：除油剂2g/L、冰醋酸0.5g/L、浴比1:8、温度100℃、处理时间45min，处理后水洗、烘干。测得其白度为86.47。
采用市售除油剂碱性浴工艺处方及条件：市售除油剂2g/L、氢氧化钠2g/L、浴比1:8、温度100℃、处理时间45min，处理后水洗、烘干。测得其白度为82.58。
试验用布由涤纶布涂覆机油、二甲基硅油混合物并烘干而制得，机油与二甲基硅油的质量比为5:1，涂覆量为20g/m2。
白度测试方法：白度仪经预热30min，黑筒调零以及标准白板校准后，直接测量织物白度值。同一块织物取3个不同的测量点测量白度值，取其平均值。
实施例2：
涤纶面料练染一浴染整工艺，工艺流程为：精练染色一浴工艺→还原清洗→柔软后整理
精练染色一浴工艺：室温，按浴比1:8，将涤纶面料投入含染液染缸中，以2℃/min的升温速率，升温至125℃，保温染色30min，降温、排废液、水洗；所述的染液，含2g/L除油剂、2g/L高温匀染剂、0.7g/L冰醋酸，染料用量为1～5％owf；染料为分散黄E-3G1％、分散红FB 1％、分散蓝2BLN 1％；
还原清洗：按浴比1:8，将染色后的涤纶面料投入含2g/L保险粉、2g/L氢氧化钠的水浴中，于85℃还原清洗10min，排液、清水洗；
柔软后整理：将还原清洗后的涤纶面料浸于含40g/L硅油乳液的整理液中，两浸两轧，于210℃烘干；
所述的除油剂由实施例1方法制得；
所述的硅油乳液，制备方法为：将40份D4、5份硅烷偶联剂KH-570、120份水及6份AEO-9和3份异构十三醇聚氧乙烯醚非离子乳化剂组成的混合物在搅拌下形成预乳液，将130份水、4份十六烷基三甲基溴化铵加入三口烧瓶内，搅拌、加热至80℃，加入0.1mL 25％Me4NOH(四甲基氢氧化铵)，将预乳液在3h内加入反应器中，保温反应4h，降至室温，用冰醋酸中和；同时滴加10份水与0.2份过硫酸钠及12份可聚合季铵盐硅烷偶联剂(如前述式2所示)，再保温反应2h，得阳离子硅油乳液。
实施例3：
涤纶面料练染一浴染整工艺，工艺流程为：精练染色一浴工艺→还原清洗→柔软后整理
精练染色一浴工艺：室温，按浴比1:8，将涤纶面料投入含染液染缸中，以2℃/min的升温速率，升温至130℃，保温染色40min，降温、排废液、水洗；所述的染液，含2g/L除油剂、2g/L高温匀染剂、0.7g/L冰醋酸，染料用量为1～5％owf；染料为分散黄C-4G1％、分散红玉SE-GFL 1％、分散蓝SE-2R 1％；
还原清洗：按浴比1:8，将染色后的涤纶面料投入含2g/L保险粉、2g/L氢氧化钠的水浴中，于85℃还原清洗10min，排液、清水洗；
柔软后整理：将还原清洗后的涤纶面料浸于含40g/L硅油乳液的整理液中，两浸两轧，于210℃烘干；
所述的除油剂由实施例1方法制得；
所述的硅油乳液，制备方法为：将40份D4、5份硅烷偶联剂KH-570、120份水及6份AEO-9和3份异构十三醇聚氧乙烯醚非离子乳化剂组成的混合物在搅拌形成预乳液，将130份水、4份十六烷基三甲基溴化铵加入三口烧瓶内，搅拌、加热至80℃，加入0.1mL 25％Me4NOH(四甲基氢氧化铵)，将预乳液在3h内加入反应器中，保温反应4h，降至室温，用冰醋酸中和；同时滴加10份水与0.2份过硫酸钠及12份可聚合季铵盐硅烷偶联剂(如前述式2所示)，再保温反应2h，得阳离子硅油乳液。
实施例4：
涤纶面料练染一浴染整工艺，工艺流程为：精练染色一浴工艺→还原清洗→柔软后整理
精练染色一浴工艺：室温，按浴比1:8，将涤纶面料投入含染液染缸中，以2℃/min的升温速率，升温至135℃，保温染色45min，降温、排废液、水洗；所述的染液，含2g/L除油剂、2g/L高温匀染剂、0.7g/L冰醋酸，染料用量为1～5％owf；染料为分散橙S-4RL 1％、分散红玉S-5BL 1％、分散深蓝S-3BG1％；
还原清洗：按浴比1:8，将染色后的涤纶面料投入含2g/L保险粉、2g/L氢氧化钠的水浴中，于85℃还原清洗10min，排液、清水洗；
柔软后整理：将还原清洗后的涤纶面料浸于含40g/L硅油乳液的整理液中，两浸两轧，于210℃烘干；
所述的除油剂由实施例1方法制得；
所述的硅油乳液，制备方法为：将40份D4、5份硅烷偶联剂KH-570、120份水及6份AEO-9和3份异构十三醇聚氧乙烯醚非离子乳化剂组成的混合物在搅拌下形成预乳液，将130份水、4份十六烷基三甲基溴化铵加入三口烧瓶内，搅拌、加热至80℃，加入0.1mL 25％Me4NOH(四甲基氢氧化铵)，将预乳液在3h内加入反应器中，保温反应4h，降至室温，用冰醋酸中和；同时滴加10份水与0.2份过硫酸钠及12份可聚合季铵盐硅烷偶联剂(如前述式2所示)，再保温反应2h，得阳离子硅油乳液。
对比例：
采用常规的前处理、染色、还原清洗、后整理工序，对涤纶面料进行染整加工。
碱性前处理：市售除油剂2g/L、氢氧化钠2g/L、浴比1:10、温度100℃、处理时间45min。
酸性染色：室温，按浴比1:8，将涤纶面料投入含染液染缸中，以2℃/min的升温速率，升温至125～135℃，保温染色30～45min，降温、排废液、水洗；所述的染液，含2g/L高温匀染剂、0.7g/L冰醋酸，染料用量为1～5％owf；
还原清洗：按浴比1:8，将染色后的涤纶面料投入含2g/L保险粉、2g/L氢氧化钠的水浴中，于85℃还原清洗10min，排液、清水洗；
柔软后整理：将还原清洗后的涤纶面料浸于含40g/L市售柔软剂的整理液中，两浸两轧，于210℃烘干；
与实施例2-4的染料处方相同，分别采用分散黄E-3G1％、分散红FB 1％、分散蓝2BLN 1％；分散黄C-4G1％、分散红玉SE-GFL 1％、分散蓝SE-2R 1％；分散橙S-4RL 1％、分散红玉S-5BL 1％、分散深蓝S-3BG1％，以对比例的工艺，试验3个染色试样，记为对比试样1、对比试样2、对比试样3。
实施例与对比例染色试样各项性能进行对比，结果如表1所示。
表1实施例/对比例染色试样各项性能
Figure BDA0001940934490000111
由表1测试结果可知，涤纶面料经本发明练染一浴染整工艺加工后，其上染率较常规工艺略有降低，但差别很小，可见，一浴法工艺对染料的上染几乎没有影响；此外，色牢度，如日晒牢度、摩擦牢度、水洗牢度基本与常规工艺相当，亦说明了一浴法工艺不会对牢度产生负面影响。
因此，本发明涤纶面料练染一浴染整工艺是可行的。

Claims (3)

1.涤纶面料练染一浴染整工艺，工艺流程为：精练染色一浴工艺→还原清洗→柔软后整理
精练染色一浴工艺：室温，按浴比1:8，将涤纶面料投入含染液染缸中，以2℃/min的升温速率，升温至125～135℃，保温染色30～45min，降温、排废液、水洗；所述的染液，含2g/L除油剂、2g/L高温匀染剂、0.7g/L冰醋酸，染料用量为1～5％owf；
还原清洗：按浴比1:8，将染色后的涤纶面料投入含2g/L保险粉、2g/L氢氧化钠的水浴中，于85℃还原清洗10min，排液、清水洗；
柔软后整理：将还原清洗后的涤纶面料浸于含40g/L硅油乳液的整理液中，两浸两轧，于210℃烘干；
所述的除油剂由脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐(FMES)、二甘醇双马来酸辛醇双酯磺酸钠、仲烷基磺酸钠组成，各组分质量比为1:3:1；二甘醇双马来酸辛醇双酯磺酸钠如式1所示；
Figure FDA0001940934480000011
所述的硅油乳液，制备方法为：将40份D4、5份硅烷偶联剂KH-570、120份水及9份非离子乳化剂组成的混合物在搅拌下形成预乳液，将130份水、4份阳离子乳化剂加入三口烧瓶内，搅拌、加热至80℃，加入0.1mL25％Me4NOH(四甲基氢氧化铵)，将预乳液在3h内加入反应器中，保温反应4h，降至室温，用冰醋酸中和；同时滴加10份水与0.2份过硫酸钠及12份如式2所示的可聚合季铵盐硅烷偶联剂，再保温反应2h，得阳离子硅油乳液。
Figure FDA0001940934480000021
2.根据权利要求1所述的涤纶面料练染一浴染整工艺，其特征在于：所述的非离子乳化剂由AEO-9、异构十三醇聚氧乙烯醚按质量比1:1组成。
3.根据权利要求1所述的涤纶面料练染一浴染整工艺，其特征在于：所述的阳离子乳化剂为十六烷基三甲基溴化铵。
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