純棉活性染料無鹽少堿軋染工藝和特點
李星輝
2019/4/30
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純棉活性染料無鹽少堿軋染工藝和特點
李星輝
(廣州市湘中紡織助劑有限公司  廣東廣州  511442)



        我們研發的工藝是以陽離子改性為基礎,采用軋焙蒸等工藝來實現的。
        具體工藝為:已前處理布→軋改性劑堿液→→烘干→軋染料→(烘干→焙烘)汽蒸→皂洗→→烘干成品布。
焙烘工藝在工序上可以看作是用烘干-焙烘工序替代了傳統工藝中的汽蒸工序。
1.焙烘工藝參數與陽離子化條件
(1)改性工藝
        處方:改性劑25g/L NaOH(98%)25g/L。
        烘干條件:三組570mm滾筒燙干(~102℃ )車速~40米/min。
軋染料后固色:烘干條件同傳統工藝,焙烘為160℃×60~90〞(可視容積量而定)。
        皂洗:傳統工藝中由于染液中含大量鹽堿,故一般要在汽蒸后洗三缸水,去掉大部分鹽堿才能進行皂洗.而無鹽工藝中不含鹽,故可洗一缸后進行,皂洗后水的PH值小于10,同時因改性陽離子化后,加強了染料與纖維吸附力,使皂洗變易。
        皂洗工藝設計為:水洗(使布透濕)→95℃皂洗→60℃熱水洗二次→溫水洗→烘干。皂洗溫度為90~95℃,只需五缸水洗即可滿足生產要求。
(2)工藝特點
        無鹽少堿:本工藝僅在改性時使用了燒堿,不含無機鹽,而且總堿量亦少于傳統工藝中的40~45g/L堿用量。改性后布面PH為11左右,固色后布面PH為10左右,水洗后PH值~9,這為染色后中水回用創造了條件;每條軋染線一天染色水即可達200噸左右,如回用,可大量減少排放;消除了每月200噸以上鹽堿搬運與儲運。
        生產更穩定:用于固色的焙烘箱溫度波動可控制在很窄的范圍內,而且相對均勻,因此生產過程中的邊差、前后色差均較好;而汽蒸箱中蒸汽波動有時因壓力等原因而波動較大,較難控制;節水節能:無鹽少堿工藝由于無鹽,且棉纖維改性固色后,浮色較少,使皂洗更簡單,可降低皂洗條件,無鹽工藝只需4~5缸水,而傳統汽蒸要7~9缸水,且僅一次高溫皂洗,節約了能源。
        工藝簡單:無鹽工藝中用料僅25g/L改性劑,25g/L NaOH,及2~3g/L皂洗劑,用料少,且工藝參考均以溫控為主,較易控制;傳統工藝生產中卻要大量鹽堿及多種助劑的搬運及化料,相較而言更復雜。
        可節約大量的打樣時間:由于化驗室一般也是焙烘打樣,其工藝參數與大生產幾乎一模一樣,因此化驗室小樣與大機放樣非常接近,不會超過半成的誤差,大生產只需在小樣基礎上調整色光即可;而傳統汽蒸工藝則小樣與大樣之間有可能相差1~2成料,需多次復樣才可開機生產。
2.無鹽染色工藝需注意的問題
(1)設備
        使用軋焙工藝時,因現在生產中的設備排列一般為軋→烘→軋→蒸→皂洗,需對設備進行改造,已適應無鹽工藝的軋→烘→軋→烘→焙→皂洗要求,因此需對目前的如使用無鹽軋蒸工藝。
(2)改性后布面
        純棉織物在經過改性烘干后,由于是帶強堿在高溫下烘干,因而會黃變,而且這種黃變在布面上有可能是不均勻的,但這并不會影響后面的染色。
(3)染料
        無鹽工藝在對單色打樣時,普遍會偏紅光,因為在現有活性染料中,改性陽離子化工藝中的競染率是:紅>黃>黑或藍,但傳統工藝的染料實際上很少單一組分,也是拼色,因此與傳統工藝相比,會出現色光偏差,通常偏紅。
        我們對染料做了初步篩選,得出的結論是:對3BS、3RS的紅、黃色,市場上絕大部分染料均適用;對黑或藍,我們發現B型或M型比較適用,如天成的3GF蘭,B133%,華麗的黑G、2GN蘭,5號黑等;而龍盛的LC-B,華麗的BC-2得色量會降低,不適用于此無鹽工藝。
        特種染料,寶盛的FG翠蘭,德寶染料艷蘭R艷蘭X-3R、嫩黃HF-4GL,K-6G,X-6G等適用于此無鹽工藝。
        由于每個廠的情況有差異,需根據各自特點,對染料進行篩選,也許會有一二個色在目前沒有合適染料,但其量一定會較少,這部分還是可以用傳統工藝來生產。該工藝已累計生產16萬余米,最長染單為三拼寶蘭色共計4.8萬米,染色效果良好,色條差明顯優于常規染色;后因實驗合作方染廠停產而暫停應用。
(4)關于牢度
        無鹽工藝的牢度在經過硅油等軟油劑處理后,與傳統工藝牢度基本一致,濕摩2~3級,但日曬窂度對于0.2g/L以下染料會使其日曬下降0.5~1級,因此本無鹽工藝僅適用于中深色,如要應用于淺色,則需篩選合適的染料。
(5)關于剝色,返修及重現性
        在生產應用中,我們專門做了剝色返修生產,發現完全可以按傳統工藝來進行剝色,剝色后的布可按無鹽工藝,也可按傳統工藝來返修。
無鹽工藝重現非常好,通過多次翻單驗證,其重現性好于傳統工藝。
3.在其他工藝中的應用
(1)陽離子改性工藝適用于冷堆染色
        陽離子改性應用于冷堆染色工藝中,工藝設計為:前處理布→軋改性液→烘干→軋染料→堆放6~8小時→皂洗。
        處方:改性液25g/L改性劑、25g/L NaOH(100%)。
        該工藝中助劑用量少,易于控制,而且堆置條件遠沒傳統工藝苛刻,根據多次生產,發現此工藝批差小,得色穩定性比傳統工藝優勢明顯,完全能滿足生產需要。
(2)應用于涂料及活性涂料一浴生產中
        染廠做涂料染色布一般采用以下工藝:軋涂料+粘合劑→焙烘,這樣做出來的布,皂洗牢度很差,皂洗會掉2~-3成染料,且布面不干凈。
        如果采用陽離子改性工藝:前處理后布→軋3~5g/L改性劑+2.5~3.0g/L NaOH(100%)→烘干→軋涂料(或加粘合劑)→烘焙,則完全可以解決布面不干凈問題及提高牢度,其干摩達3級,濕摩2~3級,皂洗牢度2~3級,且其鮮艷度非常接近活性染色。
        解決了以前改性劑用于涂料染色發暗的問題,省涂料20~30%;在活性和涂料一浴染色中優勢更明顯,大大縮短染色流程,傳統涂料染深色必須先染活性再染涂料的兩步法,工藝長很難控制,而改性活性無鹽染色和涂料染色都是160℃左右固色,所以完全可以一浴,大大節約染色成本。
        具體工藝為:已前處理布→軋改性劑堿液→烘干→軋活性、涂料及粘合劑混合液→烘干→焙烘→成品布。
(3)應用于改性無鹽汽蒸工藝
        活性料改性汽蒸軋染工藝。
        工藝流程:軋改性劑15~20g/L,NaOH 5g/L→烘干→軋染料→汽蒸→皂洗。
        該工藝得色量略高于傳統工藝,顏色更鮮艷,染料選擇性與傳統工藝一致,濕摩牢度在經柔軟劑整理后與傳統工藝一致,洗滌牢度比傳統工藝更高。該工藝已在黑牡丹的平幅紗線軋染中得到驗證。

作者簡介:
        李星輝,武漢大學化學系高分子化學專業碩士,1994年~至今任廣州市湘中紡織助劑有限公司總經理,近年致力于陽離子改性染色工藝:改性活性無鹽軋染,改性涂料活性一浴軋染,分散活性一浴染色,紗線連續平幅活性、涂料軋染等工藝研究與開發。
        手  機:13352826372


 
 

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