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差異化改性純棉筒子紗浸染工藝的探討
集萃印花網(wǎng)  2010-02-27

    【集萃網(wǎng)觀察】原棉染色(或棉條染色)與本色白棉或漂白棉進(jìn)行混色紡紗,突破了傳統(tǒng)棉紗的單一色澤,生產(chǎn)的混色花紗具有色澤豐富、風(fēng)格迥異等特點(diǎn),常用來制作高檔針織服、休閑服;焐喭ǔJ恰跋热旧,再紡紗”,對(duì)染色均勻性、染料和加工工藝的要求較低,且出現(xiàn)色偏或色花等質(zhì)量問題后也可在后道紡紗生產(chǎn)中進(jìn)行彌補(bǔ),但其缺點(diǎn)在于市場(chǎng)反應(yīng)速度慢,色棉半制品的數(shù)量多。

    為適應(yīng)市場(chǎng)需求并做出快速反應(yīng),公司將陽離子改性棉花以特定比例和漂白棉花均勻混合并紡紗,制的差異化改性純棉紗線(簡(jiǎn)稱改性棉紗)。該紗線應(yīng)用活性染料進(jìn)行染色,可一次性染出花紗風(fēng)格。本文重點(diǎn)介紹差異化改性純棉紗線的染色特性及其筒子紗浸染工藝,針對(duì)染色中的常見質(zhì)量問題,提出相應(yīng)的改善措施。

    1 改性棉紗的染色特性

    棉纖維可使用陰離子型染料染色,如活性染料、直接染料或還原染料等。由于纖維在水溶液中會(huì)因水解而帶一定的負(fù)電荷,使染料陰離子難以深入到纖維內(nèi)部,故其上染率不夠高且需要耗用大量電解質(zhì)促染,染色廢水中含高濃度染料和鹽,嚴(yán)重污染環(huán)境。因此,通過棉纖維的陽離子化改性來加以改善。棉纖維可用季銨型陽離子醚化劑進(jìn)行改性處理,醚化劑中含反應(yīng)性基團(tuán),可與纖維中羥基反應(yīng),在纖維上引入大量正電荷,因而提高了纖維與染料間的親和性,使得陰離子型染料的上染速度加快,上染率提高。

    改性棉和普通棉在吸色能力方面有著顯著的差別,其反差效應(yīng)與棉纖維的改性程度成正比。將陽離子改性棉花以特定比例和漂白棉花均勻混合并紡紗,再應(yīng)用陰離子型染料對(duì)筒子紗進(jìn)行染色,可染出花紗效果。在中性無鹽條件下,改性棉仍可被染色,而漂白棉花基本不沾色(白地)或輕微沾色。因此,通過改變陽離子改性紗的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可調(diào)節(jié)花紗顏色的深淺。

    2筒子紗浸染工藝

    筒子紗浸染是將棉紗卷繞在布滿孔眼的特制筒管上(塑料或不銹鋼材質(zhì)),并將其套在染色機(jī)載紗器的插桿上,放入密封耐壓的筒子紗染色機(jī)內(nèi),通過主泵的作用,使染液在紗線之間穿透循環(huán),使染料分子與棉纖維結(jié)合,直至棉紗染上所需顏色。

    改性棉紗的筒子紗染色工藝流程:松式絡(luò)筒→裝紗→進(jìn)缸→入染(前處理→染色→后整理) →脫水→烘干→絡(luò)色筒。

    2.1松式絡(luò)筒

    用于染色的筒子,其卷繞密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一般筒子的卷繞密度,因而被稱為松式絡(luò)筒。筒子常采用圓柱型工程塑料筒管,這類筒管染液穿透率大,且卷繞密度均勻,內(nèi)中外紗線色差。芍苯佑糜谏漕l烘燥。采用松式絡(luò)筒機(jī)可使筒子各處卷繞密度一致,且松緊程度可根據(jù)染色要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。若卷繞密度過大,染液不易穿透,則造成內(nèi)外色差或白跡,且不利于雜質(zhì)、浮色的去除,影響紗線手感:而筒子過分松軟,會(huì)造成染液局部溝槽、短路,出現(xiàn)同缸紗線深淺不一的現(xiàn)象,且紗線退繞時(shí)纏結(jié)較多,消耗較大[4-5]純棉紗線的松筒密度控制在0.28~0.32g/cm3較合適,筒子間質(zhì)量差異控制在±1.5%以內(nèi)為佳。

    2.2前處理

    改性棉紗由小比例的改性棉花和大比例的漂白棉花經(jīng)精梳而成,原棉的等級(jí)較高,且漂白棉花經(jīng)高溫氧漂,改性棉花經(jīng)熱濃堿處理,兩者均毛效較好,含雜較少,且色澤較白,因此染色前只需加少量非離子型精練劑或滲透劑,熱水煮透即可,工藝如圖1所示。

    處理后纖維表面潔凈,且在后續(xù)加工中,染液能迅速均勻地滲入纖維內(nèi)部,提高了染色質(zhì)量。此外,要注意改性棉纖維上的陽離子染座不耐氧漂,因此前處理加工時(shí)不能使用漂白工藝,以免影響染色后的反差效應(yīng)。

    2.3染色

    2.3.1染料的選用

    鑒于改性棉紗特殊的染色性能,需選用特定活性染料以達(dá)到相應(yīng)的染色效果。如要求染出“留白”效應(yīng),則抑制在漂白棉上的染料固著就十分關(guān)鍵。因此?稍诓患欲}堿的條件下,選用低反應(yīng)性、低直接性的P型印花用活性染料(一氯均三嗪基,如亨斯邁的Cibacron P和德司達(dá)的Procion PX)對(duì)改性棉紗進(jìn)行染色[]如要染出“同色深淺”效果.則可選用反應(yīng)性和直接性偏高的常見活性染料,根據(jù)色澤深度,來確定不加鹽堿、或只加堿、或加鹽堿?紤]到染色重現(xiàn)性,應(yīng)注意選用勻染性、配伍性好的活性染料進(jìn)行拼染,以避免染料擴(kuò)散性和親和力差異過大而形成色花、色差。

    2.3.2染色設(shè)備

    為提升高檔改性棉紗的染色品質(zhì),最好選用新型進(jìn)口高溫高壓型筒子紗染色機(jī),該機(jī)采用軸流一離心混合式循環(huán)泵,流量和壓力可調(diào),且采用先進(jìn)的電子技術(shù)和在線檢測(cè),溫度和水位的控制精度高,可自動(dòng)監(jiān)控染色工藝全過程。此外,染化料可通過曲線計(jì)量泵從輔缸打入主缸,加料速度通常先慢后快,可減少因加料過快導(dǎo)致的內(nèi)外層差、色花等質(zhì)量問題。生產(chǎn)時(shí)可根據(jù)特定染料對(duì)改性棉紗的上染規(guī)律,在不同的溫度區(qū)域,制定相應(yīng)的非線性計(jì)量加料曲線,有效精確地控制筒紗染色,確保染色的“一次性正確”。

    2.3.3染色實(shí)例

    原料:19.5 tex改性精梳棉紗(10%改性棉,90%漂白棉),紗線質(zhì)量280 kg,共計(jì)360個(gè)筒子,松筒密度0.3g/cm3。

    設(shè)備參數(shù):泵向內(nèi)外流,內(nèi)流4 min,外流3 min,泵速80%。

    色號(hào)1:紅色留白效果,配方為紅P-4B 0.35%,不加鹽堿,染色浴比約為1:9,工藝曲線如圖2所示。

    色號(hào)2:黃色深淺效果,配方為黃色3RF 2%,純堿2 g/L,不加鹽,染色浴比約為1:9.工藝曲線如圖3所示。

    2.4后處理

    水洗后處理是筒紗染色的重要環(huán)節(jié),為防止打毛紗線,可將泵速調(diào)低到65%~75%。改性棉紗染色后需通過充分的水洗、皂洗處理來洗去纖維表面殘留的浮色和助劑,以改善染色牢度。皂洗前應(yīng)調(diào)pH值為中性,選用去污、滲透性好的中性皂洗劑,且最好加入適量防沾色螯合劑,防止浮色對(duì)纖維的二次沾污[6]。

    筒紗經(jīng)染色和皂洗后,紗線硬挺,柔軟性變差,因此,需選用合適的柔軟劑(軟片、氨基硅油或親水性硅油)和平滑劑小浴比上油浸漬處理,改善紗線柔順性,減少針織破洞[6]此外為提高改性棉紗的耐洗牢度,還需進(jìn)行固色處理。常見的后處理工藝如圖4所示。

    2.5產(chǎn)品質(zhì)量

    經(jīng)測(cè)試,出缸后紅色和黃色筒紗外形完整,無明顯塌陷、短流、沖破等形狀缺陷:筒紗的“內(nèi)中外”和“上中下”顏色基本一致,無明顯色花、色差及白芯等:棉紗斷裂強(qiáng)力稍有下降(10%左右);色牢度良好,耐洗、汗?jié)n、耐光和摩擦牢度等(AATCC標(biāo)準(zhǔn))均為4級(jí)或4級(jí)以上。

    3常見染色疵點(diǎn)分析

    3.1內(nèi)中外色差

    筒紗染色最常見的問題就是內(nèi)中外色差。例如,筒紗卷繞密度過大或紗層過厚,使得染液的過濾阻力增大;筒紗卷繞密度不勻,影響了染液的正常流動(dòng);筒紗局部區(qū)域的“露眼”和“破肚”,導(dǎo)致染液短路,造成有效流量下降;主泵揚(yáng)程不足等。這些均會(huì)導(dǎo)致內(nèi)外層色差[4-5]。試驗(yàn)證明,加工時(shí)把握好卷繞密度的均勻性和合理性,保證足夠的染液流動(dòng)速度,即使只由內(nèi)到外的單向循環(huán),也可以勻染。

    3.2色花

    改性棉纖維的吸色速度快,加工敏感色系時(shí),若加料和升溫速度過快、染料配伍性差、泵力泵速不足等均易造成色花疵病。為提高透染性和勻染性,加工中常采用加大泵速、添加勻染劑或滲透劑、控制加料和升溫速率等來調(diào)節(jié)[4]。

    3.3內(nèi)層泛黃

    筒子染色全過程,筒子紗成為處理液的“過濾器”,若水質(zhì)不良、含雜濁度高或管道內(nèi)鐵銹污垢較多,經(jīng)上千次處理液穿透過濾后,部分水中雜質(zhì)會(huì)堆積在貼近筒管芯的紗層上,造成筒紗內(nèi)層發(fā)黃,染缸底部尤為明顯[1]。因此,應(yīng)定期監(jiān)控水質(zhì)變化,保證染紗用水外觀澄清、基本無懸浮物和鐵銹。

    3.4毛羽多

    筒紗染色時(shí),若主泵流量過大.紗線卷繞密度過松,正反向循環(huán)切換過于頻繁,則筒紗整體會(huì)出現(xiàn)毛羽,主要是由于紗線受到染液過多的沖刷,使纖維從紗線中滑出而致。若筒紗局部卷繞密度過松,或卷繞時(shí)有較嚴(yán)重的重疊,且重疊兩側(cè)出現(xiàn)疏松區(qū)域,而流量又較大,則易在筒子上沖出溝槽,大量染液在該處短路,沖刷附近的紗線,會(huì)致使局部區(qū)域產(chǎn)生毛羽[1]。

    來源:印染在線  作者:萬震,吳愛兒

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