針織物煮、漂、染一浴法
眾所周知,棉紗(布)染色時,棉纖維中有6-10%左右的油蠟、果膠、棉籽殼等雜質需在染色前處理時去除,即傳統的練漂工藝。隨著科學技術的不斷的進步,染料性能的提高及印染助劑的不斷完善,能否采用煮、漂、染一浴法染色是印染工作者的一個新課題,為此我工廠經過多次反復論證,試樣取得了較大的突破,并投入了批量生產?,F已生產筒子紗染色(棉)及棉針織布染色100多噸,各項牢度指標及布面效果都達到了預定的效果。
煮、漂、染三步法,穩妥,重演性好,但工藝流程長,效率低,能耗高,且常見的疵病,如皺條、折痕、擦傷、破損、斑漬、白度不勻、泛黃、色花、色漬等都與前處理以及染色工藝較長有關。因此國外印染工作者都在尋找一種能縮短工藝流程簡化設備,降低能耗,保證質量的辦法。即煮、漂、染一浴法該方法的最大優點就在于:
(1) 產品質量可達到或超過國標。
(2) 流程短,效率高。
(3) 節約能源,效率高,符合環保要求。
(4) 提高了成品率,不易造成色花,符樣率高。
試用常規工藝的煮練、漂白、染色時的用量和流程后,除漂染時間過長外,紗線和針織物的質量根本不能保證,嚴重地造成染色色花、色漬、皺條、以及強力低于原坯布強力的臨界點。因此,我們必須打破常規的思維思路,選樣合理的工藝進行針織物的煮、漂、染一浴法。
1 實驗與分析
1.1 常規工藝處方與工藝條件
針織物一般不含漿料或含少量漿料,我們常規工藝采用煮漂一浴法:
H2O2(27.5%)
穩定劑
燒堿
煮練劑
PH值 10.5—11
溫度
時間 50min
浴比 1:10~20(因設備不同而異,以便順利行機)
升溫速率
M型活性染料 X%
食鹽 5~
平平加O
純堿 5~
浴比 1:12
溫度 <
時間 2h
皂洗的目的是去除織物表面的浮色,使織物的各項牢度達到國標和顧客要求。
凈洗劑:
時間 10min
溫度
1.2 實驗材料與設備
材料:純棉1×1羅紋針織物
設備:耐摩擦色牢度實驗儀、Rotawash皂洗色牢度測試儀、測色儀
試劑:H2O2(27.5%)、低溫精練劑sh(自配的助劑,染浴pH=10.5)
染料:高級直接BRR藍、RL黃、BWS紅、FL紅、FBL藍
注: 1. Sh助劑的性能:(1)滿足H2O2 的分解和染料的pH值;(2)具有去除棉籽殼作用(3)能保持漂染水質的穩定(4)能使織物有一定的毛效。
2.染料:在實際生產中我公司根據目前的生產情況及國內外染料的特點,對染料進行篩選,發現目前在國內所用的活性染料因不耐雙氧水及
1.3 煮、漂、染一浴法的工藝處方及工藝條件
新工藝短流程煮、漂、染一浴法在國內正趨向成熟,采用該工藝,是否適合企業自身的情況,仍需做進一步的實驗與分析。在生產中,我們選用了較好的純棉針織物煮、漂、染一浴法工藝處方及工藝流程如下:
高級直接染料 (o.w.f.) x%
Sh
H2O2(27.5%)
食鹽
低溫精練劑
溫度 98
時間 30min
浴比 1:12
pH 10.5
工藝流程:
1/2NaCl
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1/2NaCl 30min
染料,Sh,H2O2
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1.4 小樣試驗及分析
表1雙氧水用量對煮漂效果的影響
| H2O2(mL/L) | 10 | 8 | 6 | 4 | 2 |
| Sh(g/L) | 3 | ||||
| 低溫煮練劑 | | ||||
| 浴比 | 1:12 | ||||
| 溫度 | 98 | ||||
| 時間 | 30min | ||||
| 白度(%CIE) | 50.74 | 49.20 | 47.30 | 42.58 | 35.60 |
| 棉籽殼 | 無 | 幾乎無 | 明顯減少 | 略有減少 | 較多 |
| 失重率(%) | 5.6 | 5.4 | 5.2 | 4.2 | 3 |
根據表1可知:在煮、漂、染一浴法的工藝條件下
高級直接BRR藍、RL黃、BWS紅在染色濃度(0.01%、0.05%、0.1%、0.3%、0.5%、0.6%)
的皂洗牢度和摩擦牢度見表2、3、4
表2高級直接BRR藍染色牢度的測定
| 序號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 染料(o.w.f.) | 0.01% | 0.05% | 0.1% | 0.3% | 0.5% | 0.6% |
| H2O2 (27.5%)mL/L | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
| Sh (g/L) | 3 < | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| NaCL(g/L) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 低溫煮練劑(g/L) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 干摩擦(級) | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 4 | 4 | 4 |
| 濕摩擦(級) | 4.5 | 4.5 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 皂洗牢度(沾色)(級) | 4 | 4 | 3.5 | 3 | 3 | 2 |
| 皂洗牢度(褪色)(級) | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 4 | 4 | 3 |
表3高級RL黃染色牢度的測定
| 序號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 染料(o.w.f.) | 0.01% | 0.05% | 0.1% | 0.3% | 0.5% | 0.6% |
| H2O2 (27.5%)mL/L | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
| Sh (g/L) | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| NaCL(g/L) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 低溫煮練劑(g/L) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 干摩擦(級) | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 4-5 |
| 濕摩擦(級) | 4.5 | 4.5 | 4 | 4 | 4 | 3 |
| 皂洗牢度(沾色)(級) | 4 | 4 | 3.5 | 3.5 < | 3 | 2-3 |
| 皂洗牢度(褪色)(級) | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 4 | 4 | 4 |
表4 高級BWS紅染色牢度的測定
| 序號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 染料(o.w.f.) | 0.01% | 0.05% | 0.1% | 0.3% | 0.5% | 0.6% |
| H2O2 (27.5%)mL/L | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
| Sh (g/L) | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| NaCL(g/L) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 低溫煮練劑(g/L) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 干摩擦(級) | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 4-5 | 4 |
| 濕摩擦(級) | 4.5 | 4.5 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 皂洗牢度(沾色)(級) | 4 | 4 | 3.5 | 3 | 3 | 2-3 |
| 皂洗牢度(褪色)(級) | 4-5 | 4-5 | 4 | 4 | 4 | 4 |
從實驗結果可分析:
從生產的產品來看,染色牢度要達到或接近國家標準,即:耐皂洗色牢度(沾色)3-4級,(褪色)4級,耐摩擦牢度(干)4級,濕摩擦2-3級,。三個表中的數據表明:高級直接BRR藍RL黃、BWS紅在染色濃度0.5%(o.w.f.)以下時,皂洗牢度及摩擦牢度符合國家標準。因此這三個染料染色深度只能在濃度為0.5%(o.w.f.)以下使用,如需要染中、深色,必須選用較好的固色劑。
雙氧水(8 mL/L、6 mL/L、4 mL/L、2 mL/L、0 mL/L)對0.5%(o.w.f.)的高級BRR
藍、Bws紅、FBL藍、RL黃、FL紅色變色淺影響。
染色織物得色深度(也稱為提升率)的K/S值是其在一定波長下的吸收率和反射率函
數。所得的染色織物K/S值見表5:
表5雙氧水的用量對K/S值的影響
| H2O2 K/S | 8ml/L | 6ml/L | 4 ml/L | 2 ml/L | 0 | ——[常規工藝] |
| K/S(BWS紅) | 6.9042 | 7.0143 | 7.2065 | 7.4037 | 7.6087 | 7.7095 |
| K/S(BRR藍) | 5.0238 | 5.2576 | 5.3248 | 5.4065 | 5.8235 | 5.9673 |
| K/S(RL黃) | 2.0235 | 2.0442 | 2.0646 | 2.0843 | 2.0989 | 2.1346 |
| K/S(FL紅) | 2.7073 | 3.5042 | 4.4463 | 4.8562 | 5.0235 | 5.1025 |
實驗與分析:表5的數據表明BWS紅、BRR藍、RL黃在得色深度方面,K/S隨著雙氧水的用量的增加,變化微小,基本一致。從而說明此三種染料耐雙氧水適合使用。而FL紅隨著雙氧水用量的增加,得色逐漸變淺即影響此上染率,說明此染料不耐雙氧水,不適合使用。
表6雙氧水的用量對FBL藍色
| 序號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| H2O2 (27.5%)mL/L | 8 | 6 | 4 | 2 | 0 |
| Sh (g/L) | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| NaCL(g/L) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 低溫煮練劑(g/L) | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 色變GS值 | 2.05 | 2.92 | 3.05 | 3.23 | 3.46 |
| 評級 | 2 | 3 | 3 | 3-4 | 4 |
實驗與分析:表7的數據表明,高級FBL藍在雙氧水用量為8 mL/L時,發生色變(灰暗)說明此染料與雙氧水發生化學作用,使染料的化學結構發生改變,從而引起色變。至于破壞原因還需待研究。
2.經濟效益分析
短流程工藝在漂染設備中,充分利用了機電一體化的優越性,使得節能降耗,提高生產
效率,穩定產品質量變的易于掌控,對比效益分析如下(
(1) 助劑消耗:傳統工藝:85.6元,煮漂染一浴法46元。
(2) 能源消耗:傳統工藝:230元,煮漂染一浴法150元。
(3) 耗用時間:傳統工藝:10.5h,煮漂染一浴法3.7h 。
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