涤纶纱线清洗剂的应用实验与探讨


雷梅根,夏继平,夏鑫强

(石狮市瑞鹰纺织科技有限公司  福建石狮  362700)


摘  要:涤纶纱线的清洗,长期以来都是用保险粉。保险粉存在着贮存安全性差、臭味大、粉尘飞扬、安全隐患严重等问题。寻找一支安全环保、对人体健康无害的替代品,是眼下的当务之急。瑞鹰纺织科技出品的纱线清洗剂RY-220A,满足了以上的要求。在应用性能上,通过实验测试的数据,结果说明,RY-220A的效果与保险粉在涤纶纱线上的清洗效果是一致的。

关键词:还原清洗剂;还原清洗;色牢度;涤纶纱线;涤纶低弹长丝


Application experiment and discussion of polyester yarn cleaning agent


Lei Meigen, Xia Jiping, Xia Xinqiang

(Shishi Ruiying Textile Technology Co., Ltd., Fujian Shishi 362700)


Abstract:For a long time, polyester yarn has been cleaned with insurance powder. Insurance powder has the problems of poor storage safety, strong odor, flying dust and serious potential safety hazards. It is urgent to find a safe, environmentally friendly and harmless substitute for human health. The yarn cleaning agent RY-220A produced by Ruiying textile technology meets the above requirements. In terms of application performance, through the experimental data, the results show that the effect of RY-220A is consistent with the cleaning effect of insurance powder on polyester yarn.

Key words:Reducing detergent;Reduction cleaning;Color fastness;Polyester yarn; Polyester low elastic filament


前  言

涤纶低弹长丝中深色系列的还原清洗,染厂通常使用保险粉/烧碱进行还原清洗。由于保险粉、烧碱洗净中和,要耗用大量的水,残液的COD值高,且保险粉的储存安全隐患危害大。福建石狮市瑞鹰纺织科技有限公司研发的涤纶纱线清洗剂RY-220A,是无吸湿性、不结块、贮存安全、对环境无污染的无机还原物,适用于碱性条件下对涤纶低弹长丝的还原清洗,高效去除纤维表面的浮色,并将未上染的染料悬浮于水溶液中,是一只环保型的清洗助剂。RY-220A是一种基本没有气味的清洗助剂,在干态或者常温下的水溶液中很稳定,消除了保险粉遇水燃烧,粉尘飞扬、有刺激性气味的安全隐患。

1.实验部分

1.1 材料与仪器

材料:150D/48F涤纶低弹长丝,300D/96F涤纶低弹丝。

试剂:分散染料 分散红玉5BL、分散大红GS、分散红FB、分散橙S-4RL、分散深蓝S-3BG、分散黑ECT(浙江龙盛)。

助剂:保险粉(吴江市飞腾精细化工)、液碱(福州市利坤源化工)、HAc(常州市裕安化工)、RY-220A、高温匀染剂RY-286(石狮市瑞鹰纺织科技)等。

仪器:高温染色小样机R1651-1CN124型(台湾COPOWER公司),万分之一半微量分析天平(梅特勒-托利多公司),PHS-3C pH测试仪(杭州奥立尤仪器有限公司)、电脑测色仪Color i7(美国爱色丽公司),SW-24B耐洗色牢度试验机、Y571N多功能摩擦色牢度仪(温州大荣纺织仪器有限公司)。

1.2 清洗工艺对比

1.2.1 常规还原清洗工艺

工艺用料:保险粉2.0g/l、液碱3.0g/l、85℃×20min。

工艺流程:

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1.2.2 RY-220A还原清洗工艺

工艺用料:RY-220A 2.0g/l、液碱3.0g/l、85℃×20min。

工艺流程:

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1.3 测试方法

1.3.1 色差值

采用电脑测色仪Color i7,色布折叠4层,测试4个点,取平均值。

1.3.2 色牢度试验

按GB/T 3921-2008(C3)色牢度试验 耐皂洗色牢度测定;按GB/T 3920-2008 色牢度试验 耐摩擦色牢度测定。

1.3.3 COD测试-重铬酸钾法测定

染料助剂用蒸馏水化料,取水样5ml+重铬酸钾标准溶液5ml+硫酸银催化剂5ml+硫酸汞少量,摇匀。微波炉高火转6分钟,冷却移入滴定瓶(用清水少许冲洗消解罐),总水量约50ml,加2~3滴试亚铁灵指示剂于锥形瓶中,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至溶液由黄色到蓝绿色,刚好变为红褐色时为终点,记录消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积V1(ml);同时以5.00ml蒸馏水代替水样,其他步骤与测定样品的操作相同,记录消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积V0(ml)。

计算:

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c-硫酸亚铁铵标准溶浓度,mol/l;V0-空白消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积,ml;V1-水样消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积,ml;V2-水样的体积,ml;8000-表示1/4  O2的摩尔质量以mg/l为单位的换算值。

2.结果与讨论

2.1 涤纶纱线还原清洗的原理

分散染料是一种疏水性强、结构简单的非离子型染料,在染液中以单分子、颗粒、颗粒聚集体等呈分散状态的形式存在。染色后染料与涤纶纤维结合的方式为染座全包覆式、半包覆式、吸附式等,而涤纶织物需要高温定型达到服装穿着的效果,分散染料在超过130℃以上就有气化的趋势(升华),易造成织物的牢度差。

染色后还原清洗,是去除纤维上未固着的染料,提升纱线或织物的色牢度。还原清洗的原理,是根据分散染料的结构特性,来达到去除纤维上未固着的染料。

一是分散染料分子中的酯基、酰胺基、氰基,在高温、高pH值液中易水解。水解反应如下:

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二是分散染料中偶氮基在还原剂的存在发生还原分解,色基改变或褪色。

图片.png

三是分散染料中羟基,在碱性条件下会离子化,造成上染率降低。

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还原清洗时,纤维上半包覆的染料、吸附于纤维的染料、染液中残留的染料,在高温、高碱、还原剂的存在下,或水解,或分解,或离子化,发色团失去了色泽,而溶于水中被排放,达到提升涤纶纱线或织物色牢度的目的。[1]

涤纶纱线清洗剂RY-220A是环保型的还原剂,其还原电位低于保险粉(60℃时,测得RY-220A为-1110mV,保险粉为-1100mV),夺取电子的能力稍大于保险粉,故其还原能力稍强于保险粉。RY-220A在常温下,贮存于干燥、通风处,是一种化学性质相当稳定的无机化合物,既使溶于常温的水中,也是稳定性好,不会水解或分解,属于较弱的惰性化学品。与保险粉相比,这是RY-220A的优势。RY-220A的应用工艺,与保险粉一致。[2]通过以下实验测试,比较RY-220A在涤纶纱线上的清洗,与保险粉的清洗效果。

2.2 质量浓度对清洗效果的差异比较

参考1.2清洗工艺,采用150D涤纶低弹丝进行大红染色,实验RY-220A与保险粉同等质量浓度清洗效的对比。分别选用1.0、2.0、4.0/(g/l),85℃×20min,按以上工艺配方染涤清洗后,分别织片后,做单纤皂洗色牢度与摩擦色牢度测试。不同质量浓度的清洗效果如表1。

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表1测试数据得出,用量为1.0g/l清洗时,RY-220A的清洗效果与保险粉的一致;用量为2.0g/l时,RY-220A的清洗效果较好于保险粉0.5级,这是因为保险粉在溶于常温水时,即损耗近20%,温度在50℃~60℃时,保险粉损耗近40%。而RY-220A在60℃以下的水温中是稳定的,当有碱存在时,碱会促进RY-220A的有效还原成分分解。所以,进入染缸后的还原有效成分中,保险粉明显低于RY-220A近30~40%,清洗效果自然就较RY-220A低近0.5级。当用量为4.0g/l时,虽然保险粉有以上所述的损耗,但剩余的有效成分的数量,已经满足涤纶纱线的清洗效果,RY-220A的用量就超标了;所以,两者的清洗效果是一样的。

2.3 温度对清洗效果的差异比较

参考1.2清洗工艺,采用150D涤纶低弹丝进行黑色染色,实验为用量均为2g/l,在不同温度下,保险粉与RY-220A分别对涤纶低弹丝进行清洗。清洗后的测试色牢度如表2。

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表2测试数据表明,RY-220A清洗温度在60℃时,由于清洗温度较低,清洗效果都不佳,两种清洗剂均勉强提升0.5级。随着温度的升高,RY-220A与保险粉的清洗效果均有提升,提升的牢度级别是一致的。实际目测,测试牢度的衬布的沾色对比,RY-220A稍微较保险粉的少,即RY-220A的牢度较保险粉提升0.15级的程度。说明RY-220A在同等应用条件下,对于涤纶纱线的清洗效果,与保险粉一样,在还原清洗这一方面,完全可以替代保险粉。

2.4 不同清洗时长的清洗效果

参考1.2清洗工艺,采用150D涤纶低弹丝进行黑色染色,实验在其他条件一致情况下,不同的还原时间的清洗效果。分别选用5、10、15、20、50/min,按以上工艺配方染涤清洗后,将纱线织片,做单皂洗色牢度与摩擦色牢度,判断清洗时间的长短色牢度差异。不同清洗时间对织物色牢度的影响如表3。

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表3测试数据显示,同等的清洗时间,清洗后的纱线,测试色牢度的结果一致。测试的结果,说明应用于涤纶纱线的还原清洗,在工艺相同的情况下,RY-220A的效果与保险粉是相同的,可以完全替代保险粉。

2.5 不同pH值的清洗效果

参考1.2还原清洗工艺,采用150D进行黑色染色,实验对比在不同pH值条件下,按以上工艺配方进行还原清洗。选用表4中的四个方式调节清洗液的pH值:

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RY-220A与保险粉分别按以上工艺配方对涤纶纱线进行还原清洗,做单纤皂洗色牢度与摩擦色牢度。不同清洗液pH值对纱线色牢度的测试结果,如表5。

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表5测试数据分析表明,RY-220A清洗液的pH值越高时,色牢度有明显的提升。这是因为RY-220A在酸性条件下,-COOH羧基的键入,抑制了RY-220A的有效成分的活性端基的离析。在碱性条件下,-OH羟基增进了RY-220A的活性端基的动能,促进RY-220A对未上染的染料的还原破坏,大大地降低染料对织物的返粘。同时,高温下,RY-220A吸收热能,促使活性端基脱离而成为自由基,对染料的发色基乾还原破坏,达到一定的清洗效果。综合实验对比结果,RY-220A在酸性条件下没有清洗效果,在碱性条件下,清洗效果与保险粉一致。

2.6 清洗残液的COD值

通过对上述纱线清洗后的残液,测试其COD值,数据如表6。

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表6的数据说明,RY-220A清洗残液的COD值低于保险粉约10~25%。同样的方法,实验测试了染色后的染色残液不排放,直接把还原清洗剂与液碱加入染色残液中,按照工艺清洗后,测试其COD值,如表7。

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表7也表明,RY-220A清洗残液的COD值低于保险粉约5~15%。综合上述数据结果,说明RY-220A的清洗残液的COD值明显低于保险粉。

3.结论

RY-220A的合理应用工艺:用量2.0~3.0g/l,液碱3.0g/l,80~90℃×20min;在碱性条件下,RY-220A对涤纶纱线还原清洗的效果,与保险粉一致,即在涤纶纱线还原清洗方面完全替代保险粉;RY-220A清洗残液的COD值较保险粉低5~25%。


参考文献:

[1]王宝敏,盛季陶.还原剂H在涤纶染色后的清洗应用[J].印染助剂,2008,25(3):38-40.

[2]雷梅根,夏继平,夏鑫强.低温清洗剂RY-322在涤纶针织物中的应用[J].针织工业,2021,11:56-58.


作者简介:

①夏继平,全面负责公司的技术和销售,欢迎联系!

手  机:18659003893

地  址:福建省石狮市瑞鹰纺织科技有限公司(福建省石狮市锦尚镇集控区32号)

邮  箱:ry11@jx-ry.com

 

②雷梅根,技术总监,从事纺织助剂的研发与应用工作多年,负责公司的节能减排产品技术研发及应用技术服务工作。

手  机:18650903623

 



 


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