CN114657785B - 一种牛仔经纱的上浆处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种牛仔经纱的上浆处理工艺，首先将聚丙烯酰胺分散于水中，加入过氧化氢水溶液，在一定温度下处理一定时间形成粘度为30～50mPa·s的聚丙烯酰胺溶液；然后在得到的聚丙烯酰胺溶液中加入功能助剂，或者进一步地加入水性分子交联剂(不退浆产品添加水性分子交联剂)及其它辅助组分，形成上浆处理液；最后将上浆处理液打入浆纱机浆槽，设置浆液温度为45～85℃，采用浸浆法浸轧经纱上浆，并控制带液率为100～110％，然后烘干至回潮率为8～10％，后上蜡，分绞卷绕为织轴。本方法聚合物安全环保、来源稳定可靠，改性操作简便，在降低经纱上浆率、上浆温度的同时，也进一步提升经纱制成牛仔布后的色深性和牢度，兼赋予牛仔布柔软手感、抗菌功能等优点，具有较好的应用前景。

Description

一种牛仔经纱的上浆处理工艺
技术领域
本发明属于牛仔布生产技术领域，涉及一种牛仔经纱的上浆处理工艺。
背景技术
牛仔布是一种用靛蓝染色的经纱与纬纱交织而成的耐磨面料，由于植物靛蓝的特殊气味还有驱虫的效果，其历史源远流长。牛仔服装从发明到现在，受到普遍喜爱，消费需求巨大，在中国发展的几十年间，由另类标志逐渐变成了老少皆宜的日常服装。
牛仔布的生产属于色纱纺织过程，其中最重要的是牛仔经纱的染浆工序，染浆工艺主要分两种，一种是经纱先染色后上浆，染色和上浆工艺分别在各自的染色机和浆纱机上进行，其中染色可分为球经染色、筒子染色和绞纱染色，主要是由于纱线的形式不同，后续的浆纱过程则是在浆纱机上独立完成的；另一种是使用浆染联合机，纱线的染色和上浆两道工序都在同一设备上完成，它是牛仔片状经纱染色和上浆的关键设备。染浆联合机的工艺很复杂，分为轴经多染槽连续染色上浆和轴经单染槽连续染色上浆。
牛仔经纱染浆工序很重要，它对牛仔面料的整体美观有影响，决定着牛仔经纱的可织性以及后续织造的牛仔面料的织物风格，但是传统的染浆工艺流程长、能耗高，耗水量大、排污水多，不符合当代的环保理念，目前有很多工艺和技术改进朝着环保染织的方向努力。
在牛仔经纱染色工序，传统方法需要加入大量的还原剂保险粉和碱剂氢氧化钠，这些物质是牛仔织物染色废水化学需氧量最主要的来源；使用这些含硫的还原剂，还会影响车间工人的健康。新的牛仔经纱染色环保型技术方法已取得成效，例如预还原液体靛蓝染料的成功应用，减少车间粉尘污染，减少了大半还原剂、碱剂的用量，染色均匀，水污染大幅度减少；电化学染色工艺，通过电极使水产生氢原子或者阴极电子方法使靛蓝还原，不需要加还原试剂；其它还有用二氧化硫脲、硼氢化钠等还原剂代替保险粉方法。
在牛仔经纱浆纱工序，传统上浆采用淀粉为主、含PVA浆料的高上浆率方法上浆，在节能环保的形势下，目前也应用了新浆料和新的上浆工艺。例如发明专利申请号为CN202110725456.4描述了一种牛仔布柔性经纱上浆浆料及上浆方法,浆料包括底浆和补浆,底浆原料包括淀粉和多元胶料，此外还包括蜡油、软脂酸和水，该专利“浆出的纱线浆膜光滑完整，有弹性，,均匀度高，耐磨性好，浆液物性能稳定，不结皮，不分层，粘度稳定，赋予纱线良好的毛羽贴伏状态，易分绞，有着特有的抗静电能力，降低了经纱断头，提高了织造效率；且浆出的纱线织出的牛仔面料颜色靓，光泽度好，布面干净，手感柔软且持久，且减少了牛仔浆染过程中纱线染色水洗后的烘干工序，从而节省烘干的蒸汽消耗”。发明专利申请号为CN201410198398.4描述了牛仔混纺经纱的涂料靛蓝立体套色固色免退浆浆染工艺，其上浆部分采用了不含色浆的自交联聚丙烯酸酯乳液浆料对套染靛蓝后的牛仔混纺经纱进行上浆包覆和固色处理，达到涂色牢度好和免退浆的效果。发明专利申请号为CN201210526133.3描述了一种环保型组合浆料的生产方法，其采用非平衡等离子体技术对淀粉进行原位改性，改性淀粉组合浆料配方中不含有化学浆料,并且调浆过程省时简便，浆纱的成本也较低。
牛仔经纱的上浆，虽然进行了一系列节能环保的工艺改革，取得了工艺进步效果，可以不使用难退除的化学浆料(PVA)、可以涂色不退浆、也可以简略合并生产工序。但是，牛仔经纱的浆料使用和工艺改进上仍有许多新技术有待开发，在浆料分子选择和使用上，更合理的浆料分子结构、浆料成分组配可以达到低上浆率上浆、低温度上浆效果，并且还具有增益于牛仔布色深、牢度和柔软功能效果。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种牛仔经纱的上浆处理工艺。本发明的目的在于实现牛仔经纱低上浆率环保上浆技术和低上浆率免退浆环保上浆技术，通过对染色后牛仔经纱进行超低上浆率浆料处理，在满足经纱可织性的同时改善了牛仔布的色深、牢度和柔软等性能。
本发明基于浆料粘接原理和基团增色原理。使用聚酰胺类高分子，对其进行处理，使浆料相对分子量在较高的适当值，其粘接力处于高位，以降低上浆率以少用浆料，而其酰胺作用基团具有反应、粘接、促色作用。牛仔经纱要经历先染后浆、织洗工序，使用相对高的分子量且柔顺吸湿的浆料，超低上浆率应用后在整洗工序不需退除而有护色作用。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种牛仔经纱的上浆处理工艺，包括如下步骤：
(1)聚丙烯酰胺的预处理：在搅拌条件下将聚丙烯酰胺分散于水中，加入过氧化氢水溶液，在一定温度下处理一定时间形成粘度为30～50mPa·s的聚丙烯酰胺溶液；
(2)牛仔经纱上浆处理液的配置：在步骤(1)得到的聚丙烯酰胺溶液中加入功能助剂，或者进一步地加入水性分子交联剂(不退浆产品添加水性分子交联剂)及其它辅助组分，形成上浆处理液；
(3)将步骤(2)得到的上浆处理液打入浆纱机浆槽，设置浆液温度为45～85℃(常温上浆温度控制在45～50℃，中温上浆温度控制在50～60℃，中高温上浆温度控制在60～85℃)，采用浸浆法浸轧经纱上浆，并控制带液率为100～110％，然后烘干至回潮率为8～10％，后上蜡，分绞卷绕为织轴。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种牛仔经纱的上浆处理工艺，步骤(1)中所述聚丙烯酰胺为粉末状聚丙烯酰胺。
如上所述的一种牛仔经纱的上浆处理工艺，步骤(1)中所述聚丙烯酰胺优选为非离子型聚丙烯酰胺(摩尔离子度＜5％)，聚丙烯酰胺溶液中聚丙烯酰胺的浓度为3～5wt％。
如上所述的一种牛仔经纱的上浆处理工艺，步骤(1)中所述聚丙烯酰胺溶液中过氧化氢的浓度为0.2～0.6wt％，优选为0.3～0.4wt％。
如上所述的一种牛仔经纱的上浆处理工艺，步骤(1)中一定温度为45～85℃。
如上所述的一种牛仔经纱的上浆处理工艺，步骤(1)中时间控制依据温度而定，低温达到所需黏度时间长，高温处理达到所需黏度时间短，优先考虑效率，一定时间为30～60min，，可用漏斗吊秒法测量黏度，具体时间依黏度而定。
如上所述的一种牛仔经纱的上浆处理工艺，步骤(2)中添加的功能助剂视最终产品退浆与否的需求为无机盐、不溶性无机氧化物或锌氨配离子溶液，可以用于本发明的功能助剂包括但不限于这些，其他功能助剂如防蚊虫的微胶囊香味剂等等也可以根据实际情况情况选择加入。
如上所述的一种牛仔经纱的上浆处理工艺，对于需要退浆的牛仔产品，添加的功能助剂仅为无机盐，无机盐为碳酸钠、氯化钠、硫酸钠、硝酸钠和磷酸钠的一种以上，优选碳酸钠、氯化钠和硫酸钠的一种以上，上浆处理液中无机盐的浓度为0～0.3wt％。
如上所述的一种牛仔经纱的上浆处理工艺，不退浆牛仔产品添加的功能助剂为不溶性无机氧化物或锌氨配离子溶液，不溶性无机氧化物为二氧化硅溶胶、二氧化钛溶胶和氧化锌溶胶的一种以上，功能助剂优选具有抗菌、除臭、抗紫外功能的含锌助剂，功能助剂的添加量为聚丙烯酰胺质量的0～5％。
如上所述的一种牛仔经纱的上浆处理工艺，不退浆牛仔产品添加的水性分子交联剂为市场上供应的交联温度在110～140℃的水性环保交联剂，如低分子聚氨酯、环氧聚醚胺、封闭型异氰酸酯水分散液，其加入量为聚丙烯酰胺质量的10～15％；优选聚氨酯水性环保交联剂，使用量优选12～14％。
步骤(2)上浆处理液中，其它辅助组分为上浆经纱所需要的组分，如平滑柔软组分、抗静电组分、吸湿组分等。本发明方法上浆液中不需要另外加抗静电组分，吸湿组分视季节情况，添加聚丙烯酰胺聚合物量的0～5％；平滑柔软组分添加应用在退浆牛仔产品情况时，使用以聚丙烯酰胺聚合物量的0～8％乳化棕榈蜡片或者蜡糊；不退浆牛仔产品情况时，添加以聚丙烯酰胺聚合物量的0～8％水性有机硅柔软剂。
如上所述的一种牛仔经纱的上浆处理工艺，上浆率为3～5.5％；与原纱(未经上浆处理的牛仔经纱)相比，上浆纱(经上浆处理后的牛仔经纱)的耐磨次数增加10～20％，强力增加5～10％，弯曲柔性保持率为80～90％；上浆纱在RH95％恒湿箱放置48小时，退绕不粘连。采用本发明的上浆处理液对牛仔经纱进行上浆，与现有技术相比，上浆率降低一半，上浆温度下降10～50℃，上浆后的牛仔经纱强力保持较好，耐磨性提高，退绕不粘连，成布色深提升，手感柔性，退浆时不用碱液。
有益效果：
本发明揭示了一种牛仔经纱的功能上浆处理剂配制及上浆处理方法，融合了经纱上浆织造性能和后续制成牛仔布性能，采用并且改性了对上浆和色深有益的聚合物成膜材料，为牛仔布加工提供了一种新的上浆处理方法。本方法提供了一种不适合单独上浆聚丙烯酰胺改性制浆液方法，改性操作容易，聚合物安全环保、来源可靠，在降低经纱上浆率、上浆温度的同时，也可进一步提升经纱制成牛仔布后的色深性，兼赋予牛仔布柔软手感、抗菌防晒功能等优点，具有较好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。此外应理解，在此列出的实施方案仅仅是说明性的，并不意味着对本发明范围进行限定，本发明由权利要求书及其等同物的范围所限定。
实施例1
在调浆桶中放入水，开启搅拌，将中分子量非离子型聚丙烯酰胺(商品牌号为恒博源NPAM600聚丙烯酰胺)按3.0％质量比例加入搅拌散开，加入过氧化氢溶液使其在聚丙烯酰胺溶液中质量百分浓度为0.4％，对溶液进行加热，使温度从室温(25℃)开始以每分钟2℃速率上升至60℃，保持半小时，检测黏度至30～50mPa.s范围，备用。
在上述聚丙烯酰胺溶液中依次加入碳酸钠、氯化钠以及乳化棕榈蜡片，形成上浆处理液；其中，上浆处理液中碳酸钠的加入量为0.1wt％，氯化钠的加入量为0.2wt％；乳化棕榈蜡片的加入量为聚丙烯酰胺聚合物质量的6％。
将上浆处理液打入浆纱机浆槽，保持浆液温度在60℃，浸浆法浸轧靛蓝牛仔经纱上浆，带液率控制在100％，烘干至回潮率8％，干分绞处置后上蜡，分绞卷绕为织轴。得到上浆率3.3％的牛仔经纱。
上浆纱(12支)耐磨次数比原纱增加15％，强力增加6％，在RH95％恒湿箱放置48小时，退绕不粘连。热水(95℃)中退浆60min.，清水洗二次褪尽。
实施例2
在调浆桶中放入水，开启搅拌，加入过氧化氢溶液使其质量百分浓度为0.3％，将中分子量非离子型聚丙烯酰胺(商品牌号为恒博源NPAM800聚丙烯酰胺)按5％质量比例加入搅拌散开，对溶液进行加热，使温度从室温开始以每分钟2℃速率上升至80℃，停留半小时，检测黏度至30～50mPa.s范围，备用。
在上述聚丙烯酰胺溶液中依次加入碳酸钠、硫酸钠、乳化棕榈蜡片和甘油，形成上浆处理液；其中，上浆处理液中碳酸钠的加入量为0.1wt％，硫酸钠的加入量为0.3wt％；乳化棕榈蜡片加入量为聚丙烯酰胺聚合物质量的4％，甘油加入量为聚丙烯酰胺聚合物质量的2％。
将上浆处理液打入浆纱机浆槽，保持浆液温度在80℃，浸浆法浸轧靛蓝牛仔经纱上浆，带液率控制在100％，烘干至回潮率10％，干分绞处置后上蜡，分绞卷绕为织轴。得到上浆率5.3％的牛仔经纱。
上浆纱(16支)耐磨次数比原纱增加18％，强力增加10％，在RH95％恒湿箱放置48小时，退绕不粘连。热水(95℃)中退浆60min.，清水洗二次褪尽。
实施例3
在调浆桶中放入水，开启搅拌，加入过氧化氢溶液使其在聚丙烯酰胺溶液中质量百分浓度为0.6％，将中分子量非离子型聚丙烯酰胺(商品牌号为昌久NPAM300聚丙烯酰胺)按3％质量比例加入搅拌散开，对溶液进行加热使温度至45℃，保持温度，检测黏度至30～50mPa.s范围，备用。
在上述聚丙烯酰胺溶液中加入聚丙烯酰胺聚合物质量浓度的2％的二氧化钛溶胶、聚丙烯酰胺聚合物质量浓度的10％的聚氨酯水分散型交联剂ML-42NF、聚丙烯酰胺聚合物质量浓度的2％的水分散含硅柔软剂VP45E，形成上浆处理液。
将上浆处理液打入浆纱机浆槽，保持浆液温度在45℃，浸浆法浸轧靛蓝牛仔经纱上浆，带液率控制在100％，烘干温度130℃，烘至回潮率10％，干分绞处置后上蜡，分绞卷绕为织轴。得到上浆率3.2％的牛仔经纱。
实施例4
在调浆桶中放入水，开启搅拌，加入过氧化氢溶液使其在聚丙烯酰胺溶液中质量百分浓度为0.3％，将中分子量非离子型聚丙烯酰胺(商品牌号为恒博源NPAM600聚丙烯酰胺)按3％质量比例加入搅拌散开，对溶液进行加热使温度至60℃，保持温度，检测黏度至30～50mPa.s范围，备用。
在上述聚丙烯酰胺溶液中加入聚丙烯酰胺聚合物质量的4％的锌氨配离子溶液、聚丙烯酰胺聚合物质量的12％的封闭型异氰酸酯交联剂XR-202、聚丙烯酰胺聚合物质量的4％的水分散含硅柔软剂VP45E，形成上浆处理液。
将上浆处理液打入浆纱机浆槽，保持浆液温度在60℃，浸浆法浸轧靛蓝牛仔经纱上浆，带液率控制在100％，烘干温度130℃，烘至回潮率10％，干分绞处置后上蜡，分绞卷绕为织轴。得到上浆率3.3％的牛仔经纱。

Claims (4)

1.一种牛仔经纱的上浆处理工艺，其特征在于包括如下步骤：
(1)聚丙烯酰胺的预处理：将聚丙烯酰胺分散于水中，加入过氧化氢水溶液，在45～85℃下处理30～60min形成粘度为30～50mPa·s的聚丙烯酰胺溶液；所述聚丙烯酰胺为非离子型聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺溶液中聚丙烯酰胺的浓度为3～5wt％；
(2)牛仔经纱上浆处理液的配置：在步骤(1)得到的聚丙烯酰胺溶液中加入功能助剂，或者进一步地加入水性分子交联剂及其它辅助组分，形成上浆处理液；功能助剂为无机盐、不溶性无机氧化物或锌氨配离子溶液，无机盐为碳酸钠、氯化钠、硫酸钠、硝酸钠和磷酸钠的一种以上，不溶性无机氧化物为二氧化硅溶胶、二氧化钛溶胶和氧化锌溶胶的一种以上；水性分子交联剂为交联温度在110～140℃的水性环保交联剂；上浆处理液中无机盐的浓度为0～0.3wt％；不溶性无机氧化物或锌氨配离子溶液的添加量为聚丙烯酰胺质量的0～5％；当加入水性分子交联剂时，其加入量为聚丙烯酰胺质量的10～15％；
(3)将步骤(2)得到的上浆处理液打入浆纱机浆槽，设置浆液温度为45～85℃，采用浸浆法浸轧经纱上浆，并控制带液率为100～110％，然后烘干至回潮率为8～10％，后上蜡，分绞卷绕为织轴；
上浆率为3～5.5％；与原纱相比，上浆纱的耐磨次数增加10～20％，强力增加5～10％，弯曲柔性保持率为80～90％；上浆纱在RH95％恒湿箱放置48小时，退绕不粘连。
2.根据权利要求1所述的一种牛仔经纱的上浆处理工艺，其特征在于，步骤(1)中所述聚丙烯酰胺为粉末状聚丙烯酰胺。
3.根据权利要求1所述的一种牛仔经纱的上浆处理工艺，其特征在于，步骤(1)中所述聚丙烯酰胺溶液中过氧化氢的浓度为0.2～0.6wt％。
4.根据权利要求1所述的一种牛仔经纱的上浆处理工艺，其特征在于，步骤(2)中其它辅助成分为平滑柔软组分、抗静电组分和吸湿组分的一种以上。
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