CN114875653A - 一种细旦涤纶衬布的染整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及纺织染整技术领域，公开了一种细旦涤纶衬布的染整方法，包括以下步骤：（1）冷堆前处理：将细旦涤纶衬布在冷堆液中浸泡18~22h，浸泡温度为20~25℃，所述冷堆液中包括浓度为8~10g/L的双氧水，之后清洗，得待染细旦涤纶衬布；（2）染色：将待染细旦涤纶衬布浸入染色液中，经过升温、保温、降温过程对细旦涤纶衬布进行染色。在常温下对细旦涤纶衬布进行冷堆前处理退浆，通过冷堆液中的双氧水、碱的双重作用使得细旦涤纶衬布可以在后续染色过程中具有更好效果；在染色过程中使用精确的升温‑保温‑降温工艺，利用特定的温度控制保证细旦涤纶衬布染色效果，减少染色瑕疵；处理工艺简单，能耗降低，绿色环保，产品质量好。
Description
技术领域
本发明涉及纺织染整技术领域，尤其涉及一种细旦涤纶衬布的染整方法。
背景技术
聚酯(PET)纤维是由大分子链中的各链节通过酯基连成成纤聚合物纺制的合成纤维。我国将聚对苯二甲酸乙二醇酯含量大于85％以上的纤维简称为涤纶，而涤纶因其一系列的优良性能，如回弹性适中、热定型效果优异、耐热和耐光性好等，在生产和生活中有着广泛的服用和产业用途。细旦涤纶一般指细度在0.4～1.0dtex的涤纶纤维，在纺纱工艺中，用较细的纤维纺纱可降低断头率，并且细纤维制成的织物较为柔软，光泽柔和。
在细旦涤纶纤维的纺丝过程中，由于其细度较低，在高速纺丝拉伸过程中表面积瞬间增大，纤维间摩擦加大，容易造成纤维损伤或产生毛丝，因此在目前的生产工艺中需要上重浆或高熔点蜡和油脂。而在后续生产中又需要对织物进行多种前处理，包括精练、碱减量、酸中和、水洗等多道工序，以除去其上的油或蜡，造成生产过程的大量资源和能源浪费。
同时，由于细旦涤纶纤维的细度更低，比表面积更大，因此其吸附性能更强，在染色过程中吸附速度更快，即表现为生产过程中的上染速率过快，容易造成染色不匀。中国专利公开号“CN101144248”公开了一种能使超细旦涤纶织物染色鲜艳均匀的方法，其特征是采用亲和力大，提升性能好，分子吸光系数大的染料；匀染剂选择与超细聚酯纤维有相似结构的大分子及对分散染料有增溶作用的化合物，来改变染料在纤维中的吸附状态和分布，改变提升显色性能；以及合理染色工艺，提高上染率和提色性。但是并未对上染速率进行优化，仍易出现染色不匀问题。
发明内容
本发明是为了克服现有技术的细旦涤纶衬布染整工艺中前处理工艺复杂、上染速率过快造成染色不匀的问题，提供一种细旦涤纶衬布的染整方法，通过采用冷堆前处理，在常温下对细旦涤纶衬布进行退浆，通过冷堆液中的双氧水、碱的双重作用达到良好的处理效果，使得细旦涤纶衬布可以在后续染色过程中具有更好效果，同时在染色过程中使用精确的升温-保温-降温工艺，利用特定的温度控制保证细旦涤纶衬布染色效果，减少染色瑕疵。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种细旦涤纶衬布的染整方法，包括以下步骤：
(1)冷堆前处理：将细旦涤纶衬布在冷堆液中浸泡18～22h，浸泡温度为20～25℃，所述冷堆液中包括浓度为8～10g/L的双氧水，之后清洗，得待染细旦涤纶衬布；
(2)染色：将待染细旦涤纶衬布浸入染色液中，染色液中包括染料和匀染剂，经过升温、保温、降温过程对细旦涤纶衬布进行染色，升温过程的温度区间为65～102℃，升温速率为0.6～0.7℃/min，保温过程的温度为102℃，时间为5～15min，降温过程的温度区间为20～102℃，降温速率为3～5℃/min。
涤纶织物中常用的浆料是聚丙烯酸酯，同时在纤维制造和运输过程中还会沾染一些油剂、着色染料、尘埃等，同时细旦涤纶比表面积大，沾染的物质的量也更多，更难以通过前处理除去。本发明在冷堆前处理的过程中，利用冷堆液中的双氧水在溶液中分解出HO2-，HO2-可以与聚丙烯酸酯、油剂、着色染料等物质中的活性基团发生反应，使得这些物质与涤纶表面的作用力减小，从而使得其进入溶液中被洗去，达到洁净细旦纤维表面的效果，使得细旦纤维可以在后续染色工序中达到良好的效果。但是双氧水的用量过多会造成纤维表面损伤，使得纤维的柔软度和蓬松度变差，同时在后续染色过程中出现更明显的染色不均匀现象。在双氧水浓度为8～10g/L的条件下，可以在20～25℃的处理条件下达到良好的处理效果，又不会对纤维造成明显损伤，达到节约能源的效果。
冷堆前处理后对细旦涤纶衬布进行染色，在染色过程中采用“升温-保温-降温”工艺，并严格控制过程中的温度区间和温度变化速率。升温速率控制在0.6～0.7℃/min，较慢的升温速率可以使得染料在升温过程中充分分散、保持稳定，与细旦涤纶衬布充分接触；待温度达到一定后保持温度，使得涤纶纤维段充分活动，打开其中空隙，染料分子进入纤维无定型区并产生良好吸附；之后降低温度，纤维链段在此过程中重新收缩，将染料分子固定在纤维结构之中，使得纤维充分染色。由于细旦涤纶衬布的比表面积更大，吸附能力更强，染色吸附速度也更快，如果采用过快的升温速率或者更高的染色温度，会导致明显的染色不匀。利用良好的冷堆前处理使得细旦涤纶衬布获得良好的可染性，并结合特定的染色工艺达到均匀、牢固染色的效果。
作为优选，所述冷堆液中还包括退浆剂，所述退浆剂包括聚乙烯醇、聚多巴胺、表面活性剂，所述退浆剂的浓度为4～8g/L。由于细旦涤纶衬布的纤维直径较细，如果其表面出现损伤或毛丝，对衬布整体的质量存在重大影响。双氧水的处理过程中如果局部浓度过大，可能对纤维表面产生不可逆的损伤。聚多巴胺是一类由多巴胺在弱碱性环境下自聚而得，其结构中含有大量的邻苯二酚和一、二级胺，与涤纶纤维表面具有良好的相容性和结合性，可以在纤维表面形成一层稳定的保护层，通过聚多巴胺表面的活性基团阻止双氧水等冷堆液中的反应物质对纤维表面造成损害。同时，在后续染色的过程中，即使纤维表面仍然残留一部分的聚多巴胺，其结构中丰富的苯环和可以形成氢键的活性基团也不会对纤维和染料之间的作用力造成影响。聚乙烯醇的加入一方面可以增强聚多巴胺的保护效果，另一方面也有助于浆料等溶于水中。
作为优选，所述聚乙烯醇、聚多巴胺和表面活性剂的质量比为(1～3):(2～4):(1～2)。
作为优选，所述冷堆液中还包括碱、渗透剂，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种，所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。碱的加入可以增强双氧水的活性，使其生成更多的HO2-参与反应，同时也可以催化油剂的水解反应，增强冷堆处理的效果。
作为优选，所述碱的浓度为13～17g/L，所述渗透剂的浓度为0.5～1.5g/L。
作为优选，所述染料包括分散黑S-3BL、分散黄棕S-4R、分散红玉S-5BL，所述分散黑S-3BL的用量为30～40g/L，所述分散黄棕S-4RL的用量为8～12g/L，所述分散红玉S-5BL的用量为2～4g/L。
作为优选，所述匀染剂为高温匀染剂W、高温匀染剂Y、高温匀染剂FZ中的一种。高温匀染剂对分散染料具有亲和力，可以达到染料亲和性缓染效果，降低分散染料在细旦涤纶纤维上染过程中的上染速率，避免染料上色速度过快造成的染料不匀，甚至出现染斑和条花等染色瑕疵。
作为优选，所述匀染剂的用量为8～12g/L。
作为优选，所述升温过程为：当温度区间为65～80℃时，升温速率为0.6℃/min；当温度区间为80～102℃时，升温速率为0.7℃/min。在温度区间较低时采用更慢的升温速率，使得染料和匀染剂充分分散并与纤维接触；当温度区间上升时再采用更快一些的升温速率，使得纤维链段在此过程中打开并与染料分子充分接触。
作为优选，所述降温过程为：当温度区间为91～102℃时，降温速率为3℃/min；当温度区间为20～91℃时，降温速率为5℃/min。初始时降温速率低于后续降温速率，如果初始时降温速率过快，可能导致纤维本身的物理、化学结构的不均匀程度增加，降低染色效果与产品质量。
因此，本发明具有如下有益效果：(1)采用冷堆前处理，在常温下对细旦涤纶衬布进行退浆，通过冷堆液中的双氧水、碱的双重作用达到良好的处理效果，使得细旦涤纶衬布可以在后续染色过程中具有更好效果；(2)在冷堆液中加入一定量的聚多巴胺，对纤维形成保护，避免冷堆液中的活性物质对纤维造成损伤，使得织物的质感下降；(3)在染色过程中使用精确的升温-保温-降温工艺，利用特定的温度控制保证细旦涤纶衬布染色效果，减少染色瑕疵；(4)处理工艺简单，能耗降低，绿色环保，产品质量好。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述。应理解，这些实施例适用于说明本发明的基本远离、主要特征和优点，而本发明不受以下实施例的范围限制；实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中采用的条件。
下述实施例中未作特殊说明，所有原料均来自于商购或通过本领域的常规方法制备而得。
实施例1
一种细旦涤纶衬布的染整方法，包括以下步骤：
(1)冷堆前处理：将细旦涤纶衬布在冷堆液中浸泡20h，浸泡温度为25℃，所述冷堆液中包括9g/L的双氧水、6g/L的退浆剂、15g/L的氢氧化钠、1g/L的渗透剂脂肪醇聚氧乙烯醚，退浆剂中包括质量比为2:3:1.5的聚乙烯醇、聚多巴胺和表面活性剂仲烷基磺酸钠，之后清洗，得待染细旦涤纶衬布；
(2)染色：将待染细旦涤纶衬布浸入染色液中，染色液中包括染料和匀染剂，所述染料包括分散黑S-3BL、分散黄棕S-4R、分散红玉S-5BL，所述分散黑S-3BL的用量为35g/L，所述分散黄棕S-4RL的用量为10g/L，所述分散红玉S-5BL的用量为3g/L，所述匀染剂为10g/L的高温匀染剂W，经过升温、保温、降温过程对细旦涤纶衬布进行染色，升温过程为：当温度区间为65～80℃时，升温速率为0.6℃/min；当温度区间为80～102℃时，升温速率为0.7℃/min；保温过程的温度为102℃，时间为10min；降温过程为：当温度区间为91～102℃时，降温速率为3℃/min；当温度区间为20～91℃时，降温速率为5℃/min。
实施例2
一种细旦涤纶衬布的染整方法，包括以下步骤：
(1)冷堆前处理：将细旦涤纶衬布在冷堆液中浸泡22h，浸泡温度为20℃，所述冷堆液中包括8g/L的双氧水、4g/L的退浆剂、13g/L的氢氧化钠、0.5g/L的渗透剂脂肪醇聚氧乙烯醚，退浆剂中包括质量比为2:3:1的聚乙烯醇、聚多巴胺和表面活性剂十二烷基磺酸钠，之后清洗，得待染细旦涤纶衬布；
(2)染色：将待染细旦涤纶衬布浸入染色液中，染色液中包括染料和匀染剂，所述染料包括分散黑S-3BL、分散黄棕S-4R、分散红玉S-5BL，所述分散黑S-3BL的用量为40g/L，所述分散黄棕S-4RL的用量为8g/L，所述分散红玉S-5BL的用量为3g/L，所述匀染剂为12g/L的高温匀染剂Y，经过升温、保温、降温过程对细旦涤纶衬布进行染色，升温过程为：当温度区间为65～80℃时，升温速率为0.6℃/min；当温度区间为80～102℃时，升温速率为0.7℃/min；保温过程的温度为102℃，时间为15min；降温过程为：当温度区间为91～102℃时，降温速率为3℃/min；当温度区间为20～91℃时，降温速率为5℃/min。
实施例3
一种细旦涤纶衬布的染整方法，包括以下步骤：
(1)冷堆前处理：将细旦涤纶衬布在冷堆液中浸泡18h，浸泡温度为25℃，所述冷堆液中包括10g/L的双氧水、8g/L的退浆剂、17g/L的氢氧化钠、1.5g/L的渗透剂脂肪醇聚氧乙烯醚，退浆剂中包括质量比为2:3:1.5的聚乙烯醇、聚多巴胺和表面活性剂仲烷基磺酸钠，之后清洗，得待染细旦涤纶衬布；
(2)染色：将待染细旦涤纶衬布浸入染色液中，染色液中包括染料和匀染剂，所述染料包括分散黑S-3BL、分散黄棕S-4R、分散红玉S-5BL，所述分散黑S-3BL的用量为30g/L，所述分散黄棕S-4RL的用量为10g/L，所述分散红玉S-5BL的用量为4g/L，所述匀染剂为11g/L的高温匀染剂W，经过升温、保温、降温过程对细旦涤纶衬布进行染色，升温过程为：当温度区间为65～80℃时，升温速率为0.6℃/min；当温度区间为80～102℃时，升温速率为0.7℃/min；保温过程的温度为102℃，时间为5min；降温过程为：当温度区间为91～102℃时，降温速率为3℃/min；当温度区间为20～91℃时，降温速率为5℃/min。
实施例4
一种细旦涤纶衬布的染整方法，包括以下步骤：
(1)冷堆前处理：将细旦涤纶衬布在冷堆液中浸泡21h，浸泡温度为22℃，所述冷堆液中包括10g/L的双氧水、6g/L的退浆剂、16g/L的氢氧化钠、1g/L的渗透剂脂肪醇聚氧乙烯醚，退浆剂中包括质量比为1:2:1的聚乙烯醇、聚多巴胺和表面活性剂十二烷基苯磺酸钠，之后清洗，得待染细旦涤纶衬布；
(2)染色：将待染细旦涤纶衬布浸入染色液中，染色液中包括染料和匀染剂，所述染料包括分散黑S-3BL、分散黄棕S-4R、分散红玉S-5BL，所述分散黑S-3BL的用量为35g/L，所述分散黄棕S-4RL的用量为12g/L，所述分散红玉S-5BL的用量为2g/L，所述匀染剂为8g/L的高温匀染剂FZ，经过升温、保温、降温过程对细旦涤纶衬布进行染色，升温过程为：当温度区间为65～80℃时，升温速率为0.6℃/min；当温度区间为80～102℃时，升温速率为0.7℃/min；保温过程的温度为102℃，时间为10min；降温过程为：当温度区间为91～102℃时，降温速率为3℃/min；当温度区间为20～91℃时，降温速率为5℃/min。
实施例5
一种细旦涤纶衬布的染整方法，包括以下步骤：
(1)冷堆前处理：将细旦涤纶衬布在冷堆液中浸泡20h，浸泡温度为25℃，所述冷堆液中包括8g/L的双氧水、5g/L的退浆剂、14g/L的氢氧化钠、1g/L的渗透剂脂肪醇聚氧乙烯醚，退浆剂中包括质量比为3:4:2的聚乙烯醇、聚多巴胺和表面活性剂脂肪酸磺烷基酯，之后清洗，得待染细旦涤纶衬布；
(2)染色：将待染细旦涤纶衬布浸入染色液中，染色液中包括染料和匀染剂，所述染料包括分散黑S-3BL、分散黄棕S-4R、分散红玉S-5BL，所述分散黑S-3BL的用量为35g/L，所述分散黄棕S-4RL的用量为10g/L，所述分散红玉S-5BL的用量为3g/L，所述匀染剂为10g/L的高温匀染剂W，经过升温、保温、降温过程对细旦涤纶衬布进行染色，升温过程为：当温度区间为65～80℃时，升温速率为0.6℃/min；当温度区间为80～102℃时，升温速率为0.7℃/min；保温过程的温度为102℃，时间为10min；降温过程为：当温度区间为91～102℃时，降温速率为3℃/min；当温度区间为20～91℃时，降温速率为5℃/min。
对比例1
本对比例与实施列1的区别仅在于，冷堆液中不使用双氧水。
对比例2
本对比例与实施列1的区别仅在于，冷堆液中双氧水的浓度为3g/L。
对比例3
本对比例与实施列1的区别仅在于，冷堆液中双氧水的浓度为18g/L。
对比例4
本对比例与实施列1的区别仅在于，冷堆液中不使用聚多巴胺。
对比例5
本对比例与实施列1的区别仅在于，染色步骤中不使用匀染剂。
对比例6
本对比例与实施列1的区别仅在于，染色步骤中升温阶段升温速率均为2℃/min。
对比例7
本对比例与实施列1的区别仅在于，染色步骤中温度为：升温过程：当温度区间为65～80℃时，升温速率为0.6℃/min；当温度区间为80～120℃时，升温速率为0.7℃/min；保温过程的温度为120℃，时间为10min；降温过程为：当温度区间为91～120℃时，降温速率为3℃/min；当温度区间为20～91℃时，降温速率为5℃/min。
对实施例1～5和对比例1～7制备得到的细旦涤纶衬布的性质进行测定，结果如表1所示。其中，断裂强力的测试方法参照GB/T 3923.1-2013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)；色牢度分为摩擦色牢度、洗涤色牢度和日晒色牢度，摩擦色牢度的测试方法参照ISO 105-X12，洗涤色牢度的测试方法参照的测试方法参照ISO105C03，日晒色牢度的测试方法参照ISO 105B02；起毛起球性能的测试方法参照GB/T4802.1-2008纺织品织物起毛起球性能的测定第1部分：圆轨迹法。
表1细旦涤纶衬布性能测试结果
由上表实施例1-5性能数据可知，按照本发明的细旦涤纶衬布染整方法进行处理，可以得到性能良好的细旦涤纶衬布，尤其是染整后摩擦色牢度、洗涤色牢度较高，起毛起球性能优良，说明染料与织物之间形成牢固结合，织物性能优良。另外，采用本发明的细旦涤纶衬布染整方法，由于在冷堆前处理中不需要大量升温，可以节约约60％的蒸汽耗用量、约40％的耗电量和约50％的耗水量，具备明显优良的经济效益和节能环保效果。
对比例1-7在上述8个实施例中综合性能最好的实施例1作为基础进行设置。对比例1在冷堆前处理中未使用双氧水，导致其退浆效果显著下降，织物上容易残留浆料，在后续染色的过程中对染料的上色过程造成阻碍，使得摩擦色牢度、洗涤色牢度和日晒色牢度等指标均显著下降。对比例2、对比例3改变了冷堆前处理中双氧水的浓度。对比例2中双氧水浓度较低，同样可能导致退浆效果不足造成浆料残留，影响染色效果。对比例3中双氧水浓度过高，由于细旦涤纶的比表面积大，过多的双氧水可能对涤纶纤维本身的结构造成破坏，造成细旦涤纶衬布的物理性能显著降低，同时也对后续染色过程产生一定影响，造成染色不匀和染料附着牢固度的下降。对比例4在冷堆处理中未加入聚多巴胺，无法形成对纤维的保护，对冷堆处理效果有一定的影响。对比例5、对比例6、对比例7采用了不同的染色工艺。对比例5中未使用匀染剂，使得染料在织物纤维中的分散性明显下降，因而出现大面积的染色不匀，色牢度也明显降低。对比例6采用了过快的升温速率，这可能导致染料没有足够的时间在溶液中均匀溶解分散，容易导致局部染料浓度过高，加之细旦涤纶的吸收速率更快，使得局部染色过浓。对比例7在染色过程中温度过高，一方面可能使得染料的稳定性降低，另一方面过高的温度下保温也会使得细旦涤纶染色过度，反而对色牢度具有负面影响。
Claims (10)
1.一种细旦涤纶衬布的染整方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）冷堆前处理：将细旦涤纶衬布在冷堆液中浸泡18~22h，浸泡温度为20~25℃，所述冷堆液中包括浓度为8~10g/L的双氧水，之后清洗，得待染细旦涤纶衬布；
（2）染色：将待染细旦涤纶衬布浸入染色液中，染色液中包括染料和匀染剂，经过升温、保温、降温过程对细旦涤纶衬布进行染色，升温过程的温度区间为65~102℃，升温速率为0.6~0.7℃/min，保温过程的温度为102℃，时间为5~15min，降温过程的温度区间为20~102℃，降温速率为3~5℃/min。
2.根据权利要求1所述的一种细旦涤纶衬布的染整方法，其特征在于，所述冷堆液中还包括退浆剂，所述退浆剂包括聚乙烯醇、聚多巴胺、表面活性剂，所述退浆剂的浓度为4~8g/L。
3.根据权利要求2所述的一种细旦涤纶衬布的染整方法，其特征在于，所述聚乙烯醇、聚多巴胺和表面活性剂的质量比为(1~3):(2~4):(1~2)。
4.根据权利要求1所述的一种细旦涤纶衬布的染整方法，其特征在于，所述冷堆液中还包括碱、渗透剂，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种，所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
5.根据权利要求4所述的一种细旦涤纶衬布的染整方法，其特征在于，所述碱的浓度为13~17g/L，所述渗透剂的浓度为0.5~1.5g/L。
6.根据权利要求1所述的一种细旦涤纶衬布的染整方法，其特征在于，所述染料包括分散黑S-3BL、分散黄棕S-4R、分散红玉S-5BL，所述分散黑S-3BL的用量为30~40g/L，所述分散黄棕S-4RL的用量为8~12g/L，所述分散红玉S-5BL的用量为2~4g/L。
7.根据权利要求1所述的一种细旦涤纶衬布的染整方法，其特征在于，所述匀染剂为高温匀染剂W、高温匀染剂Y、高温匀染剂FZ中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种细旦涤纶衬布的染整方法，其特征在于，所述匀染剂的用量为8~12g/L。
9.根据权利要求1所述的一种细旦涤纶衬布的染整方法，其特征在于，所述升温过程为：当温度区间为65~80℃时，升温速率为0.6℃/min；当温度区间为80~102℃时，升温速率为0.7℃/min。
10.根据权利要求1所述的一种细旦涤纶衬布的染整方法，其特征在于，所述降温过程为：当温度区间为91~102℃时，降温速率为3℃/min；当温度区间为20~91℃时，降温速率为5℃/min。
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