滌綸織物的前處理
至今,在合成纖維中,滌綸產(chǎn)品無論是數(shù)量還是品種,都占據(jù)主導(dǎo)地位。滌綸纖維強(qiáng)度高、彈性好,其織物挺括、保形性好,且易洗、快干、免燙、不受蟲蛀,因此,滌綸產(chǎn)品在市場(chǎng)上一直經(jīng)久不衰。在滌綸產(chǎn)品的染整工藝過程中,滌綸前處理包括退漿精練、松弛、起縐、減量、定形等加工工藝,下面分別介紹。
1. 退漿精練加工方法及工藝
滌綸織造時(shí)常用的漿料是聚丙烯酸酯,它是丙烯酸酯共聚體漿料。由于漿料含有酯基—OOOR,與含有同樣基團(tuán)的滌綸分子在結(jié)構(gòu)上有一定的相似性,所以對(duì)滌綸具有較強(qiáng)的親和力。滌綸本身不含有雜質(zhì),只是在合成過程中存在少量(約3%以下)的低聚物,所以不像棉纖維那樣需進(jìn)行強(qiáng)烈的前處理。作為退漿精練工序,其主要目的是除去纖維制造時(shí)加入的油劑和織造時(shí)加入的漿料、著色染料及運(yùn)輸和貯存過程中沾污的油跡和塵埃,所以退漿精練任務(wù)輕,條件溫和,工藝簡(jiǎn)單。然面,若滌綸織物退漿不凈或不退漿則會(huì)導(dǎo)致堿減量液組分不穩(wěn)定、pH值難以控制、減量效果降低,產(chǎn)生減量不勻、染色不勻或色點(diǎn)、色花等病疵。所以,必須去盡這些雜質(zhì),才能保證后道工序的順利進(jìn)行。
退漿劑、精練劑的選用和退漿精練方法的確定是退漿精練工序的關(guān)鍵,需根據(jù)織物上漿料的種類選擇不同的退漿劑。常用的退漿劑是氫氧化鈉或純堿,因常用的丙烯酸酯類漿料、無論是可溶性的還是不溶性的,它們均能在堿劑的作用下成為可溶性的丙烯酸酯鈉鹽而溶解去除。對(duì)PVA或CMC類漿料,則熱堿作用可增加漿料的膨化,從而使?jié){料與纖維之間作用力降低,在機(jī)械力的作用下,漿料易脫離纖維;另一方面,堿也能增加漿料的溶解度。堿還能使部分油劑如脂化油、高級(jí)脂肪酸酯等皂化成為水溶性物質(zhì)而去除。
一般情況下聚酯漿料退漿pH值控制在8,聚丙烯酸酯漿料為8~8.5,聚乙烯醇漿料為6.5~7,而噴水織機(jī)織造的織物需用燒堿退漿。
纖維或織物上的油劑、油污及為了上漿和織造高速化而加的乳化石蠟及良
除此之外,為避免金屬離子與漿料、油劑等結(jié)合形成不溶性物質(zhì),精練時(shí)加入金屬絡(luò)合劑或金屬離子封閉劑也是必要的。
退漿精練過程實(shí)際上是一洗滌過程,當(dāng)然有時(shí)也存在著化學(xué)反應(yīng)。通常退漿精練是在高溫下長(zhǎng)時(shí)間浸漬,把漿料、油劑等雜質(zhì)、污垢溶解、乳化、分散并給予去除。
常用的退漿精練工藝有以下幾種。
(1)精練槽間歇式退漿精練工藝 一般的滌綸長(zhǎng)絲織物或仿絲織物,若采用精練槽退漿精練,則可用純喊3~4g/L,凈洗劑(雷米邦)2g/L,保險(xiǎn)粉0.5g/L,浴比1:(30~40),于98~100℃處理30~40min;續(xù)缸時(shí)上述化學(xué)品分別加2g/L、1 g/L和0.5g/L。精練后用熱水洗→酸洗→冷水洗→脫水→烘干。若坯綢有較多鐵漬,則可在退漿精練前先用草酸處理(草酸0.2g/L,平平加O 0.2g/L,于70~75℃處理15min),然后加0.5 g/L純堿中和(于40~45℃處理10min),再退漿精練。
上述工藝較為簡(jiǎn)單,退漿精練的效果不是最理想。若用具有良好性能的精練劑來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的純堿、保險(xiǎn)粉及雷米邦,則精練效果有所改善。如用0.25%Albalex FFC 50℃洗5min,加2~4% Wltravon GP凈洗劑、l% DTPA—41螯合劑、1%~2% Irgasol FL,用純堿調(diào)節(jié)pH值至8.5~9.90℃精練30min,降溫到70℃溢流沖洗5~10min,換新水加熱至60℃洗10min,40℃溫水洗。若pH值偏堿性,則可用0.5% DTPA—41和0.5% HAc中和。
(2) 噴射溢流染色機(jī)退漿精練工藝 噴射溢流染色機(jī)上退漿精練是目前國(guó)內(nèi)常用的工藝。最簡(jiǎn)單如滌雙縐精練工藝,采用
(3) 連續(xù)式松式平幅水洗機(jī)精練工藝 該類設(shè)備對(duì)上漿多的織物往往不能充分退漿和精練,所以需要堆置后進(jìn)行第二次精練。另外,此工藝是常溫常壓,故對(duì)于要求高溫高壓加工的織物不太適宜。
該類設(shè)備上可用Ultravon GP 1~2g/L,純堿1g/L于40℃浸軋(軋余率70%),并在80~90℃汽蒸60s,80℃熱水洗,60℃和40℃熱水洗,冷水洗并烘干。
在退漿精練過程中,后水洗同樣是十分重要的,所以還需有不少加工設(shè)備和工藝采用各種能提高水洗效果的裝置和方法。
由于滌綸長(zhǎng)絲織物包括仿真織物均要求松式加工,以提高產(chǎn)品的質(zhì)量,改善織物風(fēng)格。因此,大部分產(chǎn)品實(shí)際上在松式的退漿精練中都能完成松弛收縮,但對(duì)部分品種,則退漿精練與松弛是必須分開進(jìn)行的,尤其是超細(xì)纖維的品種。
2.松弛加工
松弛加工是將纖維紡絲、加捻織造時(shí)所產(chǎn)生的扭力和內(nèi)應(yīng)力消除,并對(duì)加捻織物產(chǎn)生解捻作用而形成縐效應(yīng),提高手感及織物的豐滿度。要釋放所形成的扭力和內(nèi)應(yīng)力,則松弛加工時(shí)的條件必須超過扭力和內(nèi)應(yīng)力形成的條件。充分松弛收縮是滌綸仿真絲綢獲取優(yōu)良風(fēng)格的關(guān)鍵。
大部分滌綸織物,松弛與精練是同步進(jìn)行的,有些還與退漿同步一浴。而超細(xì)纖維織物由于纖維細(xì)度低,織物密度高,因此若退漿精練與松弛同時(shí)進(jìn)行,則往往組織間隙中的漿料油劑不易脫除,故退漿精練與松弛以分開
不同的松弛設(shè)備有不同的松弛工藝,然而松弛處理后,其產(chǎn)品風(fēng)格也不盡相同。至今為止,能用于滌綸織物松弛的設(shè)備及相對(duì)應(yīng)的松弛工藝有以下幾種。
(1)間歇式浸漬槽
此類設(shè)備最為簡(jiǎn)單。在一定的溫度和壓力下,織物在含有堿及精練劑的溶液中不斷翻滾,以完成退漿、精練、松弛的目的。但用此類設(shè)備加工,其溫度壓力和翻滾程度均不足,產(chǎn)品收縮率低,因而使用廠家很少。
(2)噴射溢流染色機(jī)
噴射溢流染色機(jī)是國(guó)內(nèi)進(jìn)行退漿、精練、松弛處理最廣泛使用的設(shè)備。在噴射溢流染色機(jī)中加工,織物的張力、摩擦和堆置與浴比和布速有很大的關(guān)系,而松弛處理產(chǎn)品質(zhì)量與上述因素密切相關(guān),因而除合理地控制升降溫速率外,還要選擇合理的浴比和布速。滌綸仿真絲織物松弛精練時(shí),布速不宜大高,一般以200~300 m/min為宜。而浴比則需根據(jù)設(shè)備及織物特性而定。超細(xì)纖維織物由于纖維表面積大,單纖細(xì),固而其浴比應(yīng)大于普通絲織物,布速慢于普通絲織物。
在噴射溢流染色機(jī)上松弛精練,還可通過調(diào)節(jié)噴嘴直徑、工作液循環(huán)次數(shù)來達(dá)到所需的工藝參數(shù)。高溫高壓噴射溢流染色機(jī)精練松弛起縐工藝,以滌雙縐仿絲織物為例,工藝處方為:
NaOH (30%) 4%
Na3PO4 0.5%
去油劑 x
浴比1:(10~12),布速300 m/min。
噴射溢流染色機(jī)精練松弛解捻起縐操作時(shí)升、降溫要慢。尤其是降溫,否則會(huì)使織物手感粗糙。
(3)平幅汽蒸式松弛精練機(jī)
此設(shè)備最大優(yōu)點(diǎn)是能克服噴射溢流染色機(jī)易產(chǎn)生的收縮不勻而形成皺印的缺點(diǎn),且加工效率高。織物通過堿及精練劑預(yù)浸及精練,于98~100℃汽蒸,最后振蕩水洗。然而此設(shè)備精練時(shí)間短,織物翻滾程度低,因而強(qiáng)捻產(chǎn)品的收縮率較低。大多采用退漿精練、松弛解捻兩步法。
(4)解捻松弛轉(zhuǎn)籠式水洗機(jī)
高溫高壓轉(zhuǎn)籠式水洗機(jī)是精練松弛解捻處理最理想的設(shè)備,織物平放于轉(zhuǎn)籠中松弛處
轉(zhuǎn)籠式水洗機(jī)用于松弛解捻起縐,其工藝條件可定為:浴比1:(10~15),溫度135℃,時(shí)間30~40 min,缸體轉(zhuǎn)速5~20 r/min。
若精練起縐一浴,則精練液一般含30%NaOH 2~5g/L,絡(luò)合軟水劑0.1~0.5 g/L,H2O2 1~2 g/L,潤(rùn)濕滲透劑、低泡助練劑0.5~1 g/L及少量除斑劑(對(duì)含漿及雜質(zhì)高的織物)。
3、預(yù)定形
預(yù)定形主要目的是消除前處理過程中產(chǎn)生的折皺及松弛退捻處理中形成的一些月牙邊,穩(wěn)定后續(xù)加工中的伸縮變化,改善滌綸大分子非結(jié)晶區(qū)分子結(jié)構(gòu)排列的均勻度,減少結(jié)晶缺陷,增加結(jié)晶度,使后續(xù)的堿減量均勻性得以提高。
松弛收縮的織物經(jīng)干熱預(yù)定形后,織物的風(fēng)格受到影響。因?yàn)橐郯櫋⑻岣叻肿咏Y(jié)構(gòu)排列的均勻度,必定對(duì)織物施加張力,而強(qiáng)力的增加,會(huì)使縐效應(yīng)降低,活絡(luò)度降低,柔軟度、回彈性、豐滿度等一系列性能惡化。定形時(shí)可通過超喂收縮來彌補(bǔ)增加張力所引起的織物風(fēng)格變化。雖然定形時(shí)因張力作用會(huì)降低縐效應(yīng),但能改善減量的均勻性和尺寸的穩(wěn)定性。
為此,松弛后應(yīng)盡量避免加工中張力過大,所以定形前一般不烘燥。若烘燥也應(yīng)采用松式烘燥設(shè)備。
為盡量避免縐效應(yīng)消失而影響織物風(fēng)格,一般定形幅度較成品小4~5cm,或較前處理門幅寬2~3cm,前車導(dǎo)輥張力全部放松,加上適當(dāng)?shù)某?如增加10%~20%),以保持經(jīng)線的屈曲,改善織物風(fēng)格;冷卻系統(tǒng)保證正常運(yùn)轉(zhuǎn),以防壓皺、融熔和硬化。
預(yù)定形溫度一般控制在180~190℃。定形溫度低,對(duì)織物手感有利,但濕熱折皺增加。至于減量率和得色率則是隨定形溫度的改變而有不同的變化。在170~180℃定形溫度以下減量速率和得色率,
定形時(shí)間則根據(jù)纖維加熱時(shí)間、熱滲透時(shí)間、纖維大分子調(diào)整時(shí)間和織物冷卻時(shí)間確定。一般定形溫度高,定形時(shí)間短。定形時(shí)間還與定形機(jī)風(fēng)量大小和烘箱長(zhǎng)短有關(guān)。從產(chǎn)品質(zhì)量角度考慮,以低溫長(zhǎng)時(shí)間為宜,但須兼顧設(shè)備及生產(chǎn)效率。若選用上述預(yù)定形溫度,則預(yù)定形時(shí)間一般為20~30s。如果織物厚度和含濕率增加,則時(shí)間需延長(zhǎng),一般通過調(diào)節(jié)定形機(jī)車速來實(shí)現(xiàn)。如若定形機(jī)長(zhǎng)度增加,則可提高車速。
定形的張力只要能達(dá)到織物平整度,保證外觀要求就可,以免影響織物豐滿度、懸垂感,經(jīng)向適當(dāng)超喂,保證經(jīng)線屈曲。
4、堿減量加工
(1)滌綸減堿量處理目的和原理
滌綸分子由于主鏈上含有苯環(huán),從而使大分子鏈旋轉(zhuǎn)困難,分子柔順性差。同時(shí)苯核與羰基平面幾乎平行于纖維軸,使之具有較高的幾何規(guī)整性,因而分子間作用力強(qiáng),分子排列緊密,紡絲后取向度和結(jié)晶性高,纖維彈性模量高,手感硬,剛性大,懸垂性差。
若將滌綸放置于熱堿液中,利用堿對(duì)酯鍵的水解作用,可將滌綸大分子逐步打斷。由于滌綸分子結(jié)構(gòu)緊密,纖維吸濕性差而難以膨化,從而使高濃度高黏度堿液難以滲入纖維分子內(nèi)部,因而堿的這種水解作用只能從纖維表面開始,而后逐漸向纖維內(nèi)部滲透,纖維表面出現(xiàn)坑穴,同時(shí),使纖維表面腐蝕組織松弛,纖維本身重量隨之減少,使織物彎曲及剪切特性發(fā)生明顯變化,從而獲得真絲綢般的柔軟手感、柔和光澤和較好的懸垂性和保水性,滑爽而富有彈性。因此,滌綸堿減量加工是仿真絲綢的關(guān)鍵工藝之一,而加工時(shí)如何有效地控制減量率,使織物表面呈均勻的減量狀態(tài)是至關(guān)重要的。
由于滌綸堿處理后,纖維表面發(fā)生剝蝕,從而使纖維變細(xì),重量減輕。堿處理使纖維重量減少的比率稱為減量率,其公式表示如下:
減量率=
理論減量率可通過滌綸與堿的反應(yīng)方程求得,但它與實(shí)際減量率有差異。
(2)滌綸堿減量加工
① 間歇式堿減量加工
(A) 精練槽。精練槽為長(zhǎng)方形練桶,生產(chǎn)時(shí)一般以五只練桶為組。
精練槽減量加的優(yōu)點(diǎn)是投資低,產(chǎn)量高,成本低,張力小,減量率易控制,強(qiáng)力損傷小,適宜于小批量多品種生產(chǎn)。但缺點(diǎn)是勞動(dòng)強(qiáng)度大,各工藝參數(shù)隨機(jī)性大,減量均勻性差,重現(xiàn)性差。精練槽減量的工藝流程為:
坯綢準(zhǔn)備→精練→預(yù)熱定形→S碼或圈碼→釘襻→浸漬堿減量處理(95~98℃)→80℃熱水洗→60℃熱水洗→冷水洗→酸中和→水洗→脫水→烘于。
堿減量時(shí)工藝處方:NaOH 3~10g/L,促進(jìn)劑0.5~1.5g/L。
(B) 常壓溢流減量機(jī)。此設(shè)備是在常壓下繩狀運(yùn)轉(zhuǎn),在織物定形后進(jìn)行。其張力低,減量率易控制。殘液由吸泵吸收至箱頂高位槽內(nèi)貯存,織物易清洗,殘液可利用,產(chǎn)品風(fēng)格優(yōu)于溢流噴射染色機(jī),但易出現(xiàn)直皺印。其操作類似于高溫高壓溢流染色機(jī),所不同的是它不需高壓。
由于是常壓下進(jìn)行,因而工藝條件和配方類似于練槽,浴比較練槽低。此類設(shè)備加工的關(guān)鍵是精確控制堿液濃度、工藝溫度、時(shí)間及布速,以提高堿量率的均勻性和重現(xiàn)性。
(C) 高溫高壓噴射濫流染色機(jī)。此類設(shè)備適用于縐類、喬其紗織物加工。該類設(shè)備張力低、溫度高、堿反應(yīng)完全、適應(yīng)性廣,可精練去縐后直接減量,強(qiáng)捻織物松弛效果明顯。
高溫高壓噴射溢流染色機(jī)堿減量時(shí),其堿用量視織物減量率而定。由于減量溫度高,時(shí)間又較長(zhǎng),因而減量較為充分,所以其堿用量略大于理淪用量。如果工藝處方、溫度及時(shí)間配合合理,則實(shí)際堿用量與理論用量最多相差l%。滌綸仿真絲織物的減量率—般控制在15%~20%左右,所以實(shí)際生產(chǎn)的堿用量宜控制在7%~9%(按織物重量),上述用堿量是在加入促進(jìn)劑情況的情況下的用量,如不加促進(jìn)劑,則用堿量需提高,但一般不宜超過30%。加促進(jìn)劑情況下
該類設(shè)備減量,往往根據(jù)織物裝載容量的多少和設(shè)備類型,選擇浴比在1:(10~20)左右。但對(duì)低浴比高溫高壓染色機(jī),則可采用更低浴比。如日本Onomdri公司的KSSPD—D6—2AL6型,浴比可控制在1:8.5;立信MK型浴比為1:(7~8);氣流式染色機(jī)更低,最低為1:3。
這類設(shè)備加工的關(guān)鍵在堿濃度的控制,否則減量率就難以控制。
② 連續(xù)式堿減量加工 連續(xù)式堿減量適合批量性連續(xù)化大生產(chǎn),產(chǎn)量高,操作方便,減量均勻,但一次性投入堿量大,存在運(yùn)轉(zhuǎn)中堿濃度控制及滌綸水解物過濾去除困難等問題,且加工時(shí)織物張力大,因而不甚適合小批量、多品種生產(chǎn),織物風(fēng)格不及間歇式減量。
連續(xù)式減量設(shè)備是大型設(shè)備,目前主要有意大利的Debaca,日本小野森的M型、荷蘭Brugman的Holland。這類設(shè)備都由浸軋、汽蒸、水洗單元組成,其壓力、汽蒸溫度、堿濃度等技術(shù)參數(shù)均自動(dòng)控制,十分穩(wěn)定。最新的Debaca連續(xù)減量機(jī)已降低了張力,在加工薄型縐織物時(shí)也不產(chǎn)生伸長(zhǎng),可保持織物原風(fēng)格,但產(chǎn)量較低。
連續(xù)式堿減量工藝流程為:
縫頭進(jìn)布→浸軋堿液→汽蒸→熱水洗→皂洗→水洗→中和→水洗。
一般連續(xù)減量堿濃度較高,為21.55%~30%,即0.27~0.4 kg/L,蒸箱溫度110~130℃,織物運(yùn)行速度約18~20m/min。
連續(xù)減量也可采用軋一烘堿工藝。推薦工藝如下:浸軋燒堿液16%,滲透劑Leonil MC或TF—107 2g/L,軋液率40%~50%;輥筒烘燥溫度為1
5、增白
滌綸織物增白加工,傳統(tǒng)的采用DT增白劑。DT增白劑是一只具有苯并噁唑結(jié)構(gòu)的雜環(huán)乙烯(撐)類增白劑,但其性能不太理想,而20世紀(jì)80年代后期推出的雙(苯乙烯基)苯衍生物型熒光增白劑如PSCPS、Blankophor ER具有強(qiáng)度高、色光鮮艷潔白、耐高溫、不易升華、不易泛黃、耐漂等特點(diǎn),因而加工質(zhì)量較理想。滌綸熒光增白劑增白一般采用兩種工藝。
(1)熱熔法 該法是織物浸軋?jiān)霭滓翰⒑娓桑缓鬅崛刍蚨ㄐ?180~200℃,30~60s)。增白劑用量DT較高,而CPS和ER用量較低,CPS—1約為DT的(1/10)~(1/12)。CPS和ER在高溫段白度改變較小,而DT在180℃以上隨溫度的提高而白度降低;190℃熱熔時(shí),50s后,DT白度有較大幅度降低。
(2)高溫高壓法 此法是將織物置于高溫高壓染色機(jī)的增白液中、于125~130℃處理20~30min。增白劑用量DT在1%~4%之間,而CPS和ER用量較低,CPS一般為DT的(1/10)~(1/12)。
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