专家投稿
高牢度固色剂JY合成及染整生产应用
李波
广州维斯泰科技有限公司
2017/11/25
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高牢度固色剂JY合成及染整生产应用

李  波

(广州维斯泰科技有限公司  广东广州  511445)

      摘要:棉染色后,需要固色处理来提高色牢度,个别产品还要求耐90℃热水洗;以二烯丙基胺、过硫酸铵、冰醋酸、二甲基二烯丙基氯化铵为原料,逐步加入自制引发剂,合成高牢度固色剂JY;对棉织物进行固色处理(固色剂JY 0.5~0.8%  ,PH值5.0~5.5 ,温度40℃~45℃×20min),固色后(以大红色为例)水洗牢度可以提高1~1.5级;固色剂JY优势是可以耐90℃高温水洗,高温水洗牢度效果佳;并且对硫化染色织物也有很好的固色作用。固色剂JY是一种环保型产品。

      关键词:棉针织布;纤维素纤维;活性染料;固色;耐90℃热水洗牢度


 

前  言

      棉属于天然纤维素纤维,手感柔软、保暖性佳、穿着舒适,广泛应用服装行业;可上染棉织物的染料有很多种,比如活性染料、硫化染料、还原染料等,目前市场上以活性染料应用比较广泛,活性染料价格低廉、环保,色泽鲜艳,色谱齐全。活性染料染棉时,首先通过范德华力和氢键吸附在纤维表面,并向内部扩散,然后在碱性条件下,染料与纤维发生化学反应形成共价键固着在纤维上[1]。染料上染后,还要经过皂洗工序,以去除沾附在纤维表面的浮色,提高产品质量。

       随着人们生活水平的提高,对服装的服用性能、品质的要求也越来越严格,色牢度就是其中重要的一项。市场上一般的活性固色剂耐(60℃×10min)热水洗效果还可以,干湿摩擦牢度也可满足客户要求,但高温(90℃×10min)水洗时掉色比较明显。

       采用高牢度固色剂JY对染色皂洗后的棉织物进行固色,可以满足客户对产品质量的要求,干湿摩擦牢度、60℃水洗效果比市面上使用的一般固色剂略好,水洗牢度可以提高1~1.5级,耐(90℃×10min)高温水洗,水洗时掉色比较少,而且本产品对硫化染色的固色效果比较明显,也可以耐热水洗。

1.高牢度固色剂JY的合成

       1.1 原料

       ①二甲基二烯丙级氯化铵;②二烯丙级胺;③冰醋酸;④过硫酸铵;⑤自制单体。

       1.2 仪器

       ①500ml四颈烧瓶;②SZCL-2型数显智能控温磁力搅拌器;③恒压滴液漏斗;④电子天平;⑤球形冷凝管。

       1.3 合成流程

       在500ml四颈烧瓶上安装冷凝管、温度计,然后加入原料和计量水,PH值为5~7,放在SZCL-2型数显智能控温磁力搅拌器;在恒压滴液漏斗中加入配好的引发剂,当四颈瓶反应温度为55℃~65℃时,开始滴加引发剂,控制在一小时内滴定完,在70℃时保温4小时,成品为淡黄色透明液体。

2.染整生产应用

       2.1 前处理

       天然棉纤维含有棉籽壳、蜡状物质、色素等杂质;在纺纱、织布生产过程中也会沾染杂质,这些杂质会不同程度影响纤维的机械性能,降低织物的润湿性、阻碍染料上染,导致上染不匀,色泽暗淡,浪费了染料和助剂,织物手感也不够柔软,吸湿性差,达不到服装色布的要求,因此,在染色前必须将织物中的杂质去除。

       前处理的目的就是去除棉织物上的杂质,使织物具有光洁的外表、持久的白度、良好的毛效和均匀的染色性能。采用在高温强碱进行处理,强力受损严重,失重较大。

       本工艺采用低温精炼剂对棉针织物进行前处理,此工艺对纤维的作用比较温和,处理后纤维强力损伤小,失重少,并且处理后织物手感柔软,低温精炼剂是一种环保型前处理纺织助剂。

       工艺处方:(g/l)

       低温精炼剂2186     2.0~3.0

       烧碱                       2.0

       双氧水 (50%)     3.0~5.0

       温度/℃                  80

       时间/min               60

       浴比                       1∶10

       工艺曲线:

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图1  前处理工艺曲线图

       注:前处理后要求布面整洁、手感柔软、白度均匀、布面PH值一致、毛效良好,失重在1~2%左右。

       2.2 染色

       采用活性染料对棉纤维进行染色,活性染料色谱齐全,色泽鲜艳,价格低廉,目前被广泛应用于染厂生产。染色时,首先通过范德华力和氢键吸附在纤维表面,并向内部扩散,然后在碱性条件下,染料与纤维发生化学反应,形成共价键牢固结合在纤维上。

       工艺曲线:

         鍥剧墖.png                        

图2  染色工艺曲线图

       注:盐和纯碱要分批,慢慢从副缸打入染缸内,否则易造成色花。

       染色工艺举例(红色):(g/l)

       螯合分散剂                   1.0~2.5

       活性红3BS%(o.w.f)   1.76

       活性黄3BR%(o.w.f)   0.51

       工业精盐                       70

       纯碱                              20

       2.3 皂洗

       皂洗的目的就是去除织物上的浮色,使织物得到优良的染色牢度。在染色时,活性染料在碱性条件下会有一部分发生水解反应,也有一部分吸附在纤维表面未与纤维反应结合。这些染料仅用水洗,难以冲洗干净,会严重影响产品的色牢度,必须彻底去除,皂洗后的织物光泽明快,色牢度高,手感柔软。本生产试验采用低温皂洗剂进行皂洗工序,可节约能源,降低消耗。

       传统皂洗工艺皂洗后,热水洗→冷水洗→后处理(固色、柔软)。采用低温皂洗剂皂洗工艺,皂洗后不需要热水,可直接进行冷水洗,然后进行后处理。

       采用低温皂洗剂对染后织物进行皂洗,温度为80℃,相对于传统工艺98℃,有所降低,同时低温皂洗剂无泡沫,皂洗后残液色度低,冲洗方便,比传统工艺可减少冲洗次数,且对硬水中的钙、镁及其他金属离子有螯合作用。

       从上述工艺中可以看出,采用低温皂洗剂对染后织物进行皂洗,减少一道热水洗,以染一吨织物计,可以节约十吨水,1.5立方蒸汽,缩短时间30min。

       按染厂使用水价格大概4.5元每吨(连同污水处理),蒸汽为160元每立方,电为0.7元每度,这样生产一吨布,采用低温皂洗剂进行皂洗工艺,相对于传统皂洗工艺每吨可以节约300元左右成本。

       低温皂洗工艺条件:(g/l)

       低温皂洗剂          0.5~0.8

       温度/℃               80

       时间/min            10

       工艺曲线:

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图3  低温皂洗工艺曲线图

       2.4 固色

       随着人们生活水平的提高,对服装的色牢度、手感等各种质量标准有了更严格的要求,因此,在皂洗后需要进行固色处理,特别是红色、翠蓝、翠绿色等品种;市场上大多使用的固色剂在产品固色后,干湿摩擦牢度,60℃水洗牢度基本可满足产品要求,但90℃水洗时,掉色比较明显,无法满足客户特除要求。

       采用固色剂JY对染色皂洗后的产品进行固色处理,90℃水洗时,掉色少,水洗牢度提高1~1.5级,效果明显优于普通固色剂,能够满足产品对高温水洗牢度的要求;固色剂JY是环保产品,不含甲醛,同时本产品对硫化染色后产品固色,牢度也有明显提高。

       生产应用工艺举例:

       固色剂JY%/(o.w.f)      0.5~0.8

       冰醋酸(g/l)                 0.3~0.5(调PH值50~5.5)

       温度/℃                           40~45

       时间/min                        20

       红色固色前和固色后牢度对比:

项目

固色前牢度

JY固色后牢度

干摩擦牢度

     3~4

         4

湿摩擦牢度

     2~3

         3

 

       90℃×10min耐热水掉色牢度对比:

鍥剧墖.png

       1号烧杯为固色剂JY,90℃热水洗后残液;2号烧杯为普通固色剂,90℃热水洗后残液。

       从以上对比结果可以看出,高牢度固色剂JY不但干湿擦牢度有所提高,同时耐90℃热水洗牢度更佳。

       2.5 后整理

       织物经染色后,手感变得有些粗糙,为了改善织物手感与服用性,在染后要进行柔软整理。柔软后的织物手感柔软,表面光滑,回弹性高,穿着舒适,同时也便于服装加工。过软可采用染缸过软与定型槽过软。

       染缸过软油:软油5%,时间15~20min,PH值5.0~6.0。

       定型机轧槽过硅油:亲水柔软滑爽硅油20~30g/l,PH值5.5。

       柔软整理后,拉幅定型要求定型尺寸比成品宽3cm,温度165℃,车速25m/min。

3.结论

       (1)染整加工中要选用软水,不可用硬水进行前处理、染色、后整理,否则,易出现色点、色斑。

       (2)市场上普遍使用的固色剂,成品干湿擦牢度,60℃水洗可满足产品质量要求,但在90℃水洗时掉色明显,采用固色剂JY可有效解决这个问题。

       (3)采用固色剂JY对染色皂洗后织物进行固色处理可提高水洗牢度1~1.5级,特别是对先染纱线后织布的间织(比如黑白间织,红白间织等)产品效果更佳,减少了沾色,保证了产品质量。

       (4)采用低温皂洗剂进行皂洗,降低了皂洗温度,并可减少一道皂洗后热水洗工序,有效节约用水量,降低能源消耗,减少了污水排放。

       (5)固色剂JY不但在纤维素纤维染活性染料染色后固色效果显著,在硫化染料染色后对织物进行固色,牢度提高0.5级。

 

参考文献:

[1]范雪荣,纺织品染整工艺学[M].中国纺织出版社,2006.

 

作者简介:

       李波,染整工程师,河南商丘人,长期从事染厂生产管理与技术管理,具有丰富的染厂技术和生产管理经验;具有海外工作经验,了解国外行业形势及行业先进技术。

       从2007年至今,陆续在国内行业杂志发表多篇专业论文,如:《印染》上发表了腈棉纱线染整工艺、大豆纤维/棉混纺针织物染整工艺、锦氨经编弹力织物染整加工、棉氨针织物染整工艺、锦棉厚重针织物染整加工、HA型低碱活性染料等多篇;在《针织工业》上发表了麻棉混纺针织物的染整加工、清洗王CNN在涤棉染色中的应用等;在《CTA中国纺织助剂》刊物上发表了光丝尼龙成衣染整工艺探讨、活性翠蓝棉筒子纱染色要点等十多篇技术文章;并有多篇技术论文推荐到各区域年会论文集。

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