纯棉活性染料无盐少碱轧染工艺和特点
李星辉
2019/4/30
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纯棉活性染料无盐少碱轧染工艺和特点
李星辉
(广州市湘中纺织助剂有限公司  广东广州  511442)



        我们研发的工艺是以阳离子改性为基础,采用轧焙蒸等工艺来实现的。
        具体工艺为:已前处理布→轧改性剂碱液→→烘干→轧染料→(烘干→焙烘)汽蒸→皂洗→→烘干成品布。
焙烘工艺在工序上可以看作是用烘干-焙烘工序替代了传统工艺中的汽蒸工序。
1.焙烘工艺参数与阳离子化条件
(1)改性工艺
        处方:改性剂25g/L NaOH(98%)25g/L。
        烘干条件:三组570mm滚筒烫干(~102℃ )车速~40米/min。
轧染料后固色:烘干条件同传统工艺,焙烘为160℃×60~90〞(可视容积量而定)。
        皂洗:传统工艺中由于染液中含大量盐碱,故一般要在汽蒸后洗三缸水,去掉大部分盐碱才能进行皂洗.而无盐工艺中不含盐,故可洗一缸后进行,皂洗后水的PH值小于10,同时因改性阳离子化后,加强了染料与纤维吸附力,使皂洗变易。
        皂洗工艺设计为:水洗(使布透湿)→95℃皂洗→60℃热水洗二次→温水洗→烘干。皂洗温度为90~95℃,只需五缸水洗即可满足生产要求。
(2)工艺特点
        无盐少碱:本工艺仅在改性时使用了烧碱,不含无机盐,而且总碱量亦少于传统工艺中的40~45g/L碱用量。改性后布面PH为11左右,固色后布面PH为10左右,水洗后PH值~9,这为染色后中水回用创造了条件;每条轧染线一天染色水即可达200吨左右,如回用,可大量减少排放;消除了每月200吨以上盐碱搬运与储运。
        生产更稳定:用于固色的焙烘箱温度波动可控制在很窄的范围内,而且相对均匀,因此生产过程中的边差、前后色差均较好;而汽蒸箱中蒸汽波动有时因压力等原因而波动较大,较难控制;节水节能:无盐少碱工艺由于无盐,且棉纤维改性固色后,浮色较少,使皂洗更简单,可降低皂洗条件,无盐工艺只需4~5缸水,而传统汽蒸要7~9缸水,且仅一次高温皂洗,节约了能源。
        工艺简单:无盐工艺中用料仅25g/L改性剂,25g/L NaOH,及2~3g/L皂洗剂,用料少,且工艺参考均以温控为主,较易控制;传统工艺生产中却要大量盐碱及多种助剂的搬运及化料,相较而言更复杂。
        可节约大量的打样时间:由于化验室一般也是焙烘打样,其工艺参数与大生产几乎一模一样,因此化验室小样与大机放样非常接近,不会超过半成的误差,大生产只需在小样基础上调整色光即可;而传统汽蒸工艺则小样与大样之间有可能相差1~2成料,需多次复样才可开机生产。
2.无盐染色工艺需注意的问题
(1)设备
        使用轧焙工艺时,因现在生产中的设备排列一般为轧→烘→轧→蒸→皂洗,需对设备进行改造,已适应无盐工艺的轧→烘→轧→烘→焙→皂洗要求,因此需对目前的如使用无盐轧蒸工艺。
(2)改性后布面
        纯棉织物在经过改性烘干后,由于是带强碱在高温下烘干,因而会黄变,而且这种黄变在布面上有可能是不均匀的,但这并不会影响后面的染色。
(3)染料
        无盐工艺在对单色打样时,普遍会偏红光,因为在现有活性染料中,改性阳离子化工艺中的竞染率是:红>黄>黑或蓝,但传统工艺的染料实际上很少单一组分,也是拼色,因此与传统工艺相比,会出现色光偏差,通常偏红。
        我们对染料做了初步筛选,得出的结论是:对3BS、3RS的红、黄色,市场上绝大部分染料均适用;对黑或蓝,我们发现B型或M型比较适用,如天成的3GF兰,B133%,华丽的黑G、2GN兰,5号黑等;而龙盛的LC-B,华丽的BC-2得色量会降低,不适用于此无盐工艺。
        特种染料,宝盛的FG翠兰,德宝染料艳兰R艳兰X-3R、嫩黄HF-4GL,K-6G,X-6G等适用于此无盐工艺。
        由于每个厂的情况有差异,需根据各自特点,对染料进行筛选,也许会有一二个色在目前没有合适染料,但其量一定会较少,这部分还是可以用传统工艺来生产。该工艺已累计生产16万余米,最长染单为三拼宝兰色共计4.8万米,染色效果良好,色条差明显优于常规染色;后因实验合作方染厂停产而暂停应用。
(4)关于牢度
        无盐工艺的牢度在经过硅油等软油剂处理后,与传统工艺牢度基本一致,湿摩2~3级,但日晒窂度对于0.2g/L以下染料会使其日晒下降0.5~1级,因此本无盐工艺仅适用于中深色,如要应用于浅色,则需筛选合适的染料。
(5)关于剥色,返修及重现性
        在生产应用中,我们专门做了剥色返修生产,发现完全可以按传统工艺来进行剥色,剥色后的布可按无盐工艺,也可按传统工艺来返修。
无盐工艺重现非常好,通过多次翻单验证,其重现性好于传统工艺。
3.在其他工艺中的应用
(1)阳离子改性工艺适用于冷堆染色
        阳离子改性应用于冷堆染色工艺中,工艺设计为:前处理布→轧改性液→烘干→轧染料→堆放6~8小时→皂洗。
        处方:改性液25g/L改性剂、25g/L NaOH(100%)。
        该工艺中助剂用量少,易于控制,而且堆置条件远没传统工艺苛刻,根据多次生产,发现此工艺批差小,得色稳定性比传统工艺优势明显,完全能满足生产需要。
(2)应用于涂料及活性涂料一浴生产中
        染厂做涂料染色布一般采用以下工艺:轧涂料+粘合剂→焙烘,这样做出来的布,皂洗牢度很差,皂洗会掉2~-3成染料,且布面不干净。
        如果采用阳离子改性工艺:前处理后布→轧3~5g/L改性剂+2.5~3.0g/L NaOH(100%)→烘干→轧涂料(或加粘合剂)→烘焙,则完全可以解决布面不干净问题及提高牢度,其干摩达3级,湿摩2~3级,皂洗牢度2~3级,且其鲜艳度非常接近活性染色。
        解决了以前改性剂用于涂料染色发暗的问题,省涂料20~30%;在活性和涂料一浴染色中优势更明显,大大缩短染色流程,传统涂料染深色必须先染活性再染涂料的两步法,工艺长很难控制,而改性活性无盐染色和涂料染色都是160℃左右固色,所以完全可以一浴,大大节约染色成本。
        具体工艺为:已前处理布→轧改性剂碱液→烘干→轧活性、涂料及粘合剂混合液→烘干→焙烘→成品布。
(3)应用于改性无盐汽蒸工艺
        活性料改性汽蒸轧染工艺。
        工艺流程:轧改性剂15~20g/L,NaOH 5g/L→烘干→轧染料→汽蒸→皂洗。
        该工艺得色量略高于传统工艺,颜色更鲜艳,染料选择性与传统工艺一致,湿摩牢度在经柔软剂整理后与传统工艺一致,洗涤牢度比传统工艺更高。该工艺已在黑牡丹的平幅纱线轧染中得到验证。

作者简介:
        李星辉,武汉大学化学系高分子化学专业硕士,1994年~至今任广州市湘中纺织助剂有限公司总经理,近年致力于阳离子改性染色工艺:改性活性无盐轧染,改性涂料活性一浴轧染,分散活性一浴染色,纱线连续平幅活性、涂料轧染等工艺研究与开发。
        手  机:13352826372


 
 

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