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天然纖維冷堆印花試驗
集萃印花網(wǎng)  2010-08-31 00:00:00
    【集萃網(wǎng)觀察】前言

  冷軋堆染色新技術(shù)是一種半連續(xù)化的軋染工藝,工藝簡單、染色滲透性好、染料用量少、固色率高,特別是可省卻烘燥和汽蒸工序,不僅節(jié)省大量能源,而且不會出現(xiàn)連續(xù)軋染工藝中因染料泳移而產(chǎn)生的色差問題。經(jīng)過近三十年的發(fā)展,冷軋堆染色在機(jī)械、染料、助劑和工藝上有了明顯的發(fā)展,在大生產(chǎn)應(yīng)用上也逐步擴(kuò)大。

  冷軋堆染色是利用活性染料低溫上色原理,以延長反應(yīng)時間取代高溫能源的方式,將染料固著在纖維上;钚匀玖嫌』ê螅谑覝刂卸阎玫姆椒ㄖ两裆袩o較多研究。為此,本試驗以糊料為轉(zhuǎn)移介質(zhì),進(jìn)行活性染料室溫堆置印花的一些試探性研究。經(jīng)查新,該工藝尚無確切名字,為了敘述方便,暫命名為“冷堆印花”。

  1 試驗

  1.1材料和儀器

  織物7.38 tex(80s)精紡羊毛,18.45 tex(32s)漂白棉布,14654真絲素縐緞。

  輔助材料滌綸布,滌棉布,塑料薄膜,保鮮膜等。

  染化藥劑Tulactiv活性染料(印度Atul公司),氫氧化鈉(化學(xué)純),碳酸鈉(工業(yè)品),碳酸氫鈉(工業(yè)品),209凈洗劑。

  儀器設(shè)備小軋車,101—1A型電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱(南京達(dá)諾儀器),印花小臺板,Carbolite恒溫箱(英國Carbolite公司),Datacolor SF600X測色配色儀(Datacolor公司),Arioli連續(xù)蒸箱(意大利)。

  1.2試驗工藝

  1.2.1冷堆印花工藝

  (1)直接加堿法/%

  活性染料 1

  碳酸氫鈉 6

  碳酸鈉 4

  海藻酸鈉漿 93—95

  染料用40℃溫水化開,與碳酸氫鈉或碳酸鈉一起加入海藻酸鈉漿中,攪拌均勻。在印花小臺板上直接將色漿刮印在織物上。然后貼上隔離物,連同刮印好的色塊卷在玻璃棒上,用保鮮膜包緊,放入Carbolite恒溫箱中分別于30℃或37℃堆置16 h;取出,皂煮→水洗→熨干→測色。

  (2)軋堿法/(g/L)

  氫氧化鈉 40

  碳酸鈉 120

  活性染料/% 1

  海藻酸鈉漿/% 99

  將棉織物、羊毛、真絲織物分別浸入氫氧化鈉、碳酸鈉溶液,待織物完全潤濕后,在小軋車上軋干,放入101—1A型電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱中烘干,待用。

  染料用40℃溫水化開,加至海藻酸鈉漿攪拌均勻。在印花小臺板上將色漿刮印到上述已經(jīng)軋堿的面料上。然后貼上隔離物,連同刮印好的色塊卷在玻璃棒上,用保鮮膜包緊,放人Carbolite恒溫箱中分別于30℃或37℃堆置16 h;取出,皂煮→水洗→熨干→測色。

  1.2.2傳統(tǒng)活性染料印花工藝/%

  活性染料 1

  碳酸鈉(用于棉織物) 2

  碳酸氫鈉(用于羊毛、真絲) 4

  海藻酸鈉漿 95~97

  染料用40℃溫水化開,與碳酸氫鈉或碳酸鈉一起加至海藻酸鈉漿中,攪拌均勻。在印花小臺板上直接將色漿刮印在織物上,烘干;于Arioli連續(xù)蒸箱103~105℃蒸化15 min;取出,皂煮(209凈洗劑2 g/L,碳酸鈉2 g/L,溫度90℃×10 min)→水洗→熨干→測色。

  2 結(jié)果與討論

  2.1 色漿中直接加堿冷堆印花工藝

  選擇冷軋堆染色用Tulactiv活性紅F一3B、黃F-2R、海軍藍(lán)F-2B、黑GSP,將碳酸氫鈉和碳酸鈉直接加入色漿中,并刮印在羊毛、真絲和棉織物上。與傳統(tǒng)汽蒸法進(jìn)行對比,測定直接加堿冷堆印花工藝的上染效果,見表1和表2。

  表1直接加碳酸氫鈉冷堆印花的上染效果(30 ℃)

  

  由表1知,除活性黑GSP冷堆在羊毛織物上的K/S值比傳統(tǒng)汽蒸法低外,其它均比傳統(tǒng)汽蒸法高;钚约tF一3B冷堆真絲的K/S值比汽蒸高70%,K/S值最低的活性黃F-2R也比汽蒸高近30%;活性黑GSP冷堆在棉織物上的K/S值比汽蒸高出200%;活性海軍藍(lán)F-2B也比汽蒸高60%。

  冷堆印花K/S值比傳統(tǒng)汽蒸印花高的原因,可能是冷堆印花反應(yīng)溫度較低,活性染料水解較少。

  表2直接加碳酸氫鈉冷堆印花的上染效果(37℃)

  

  由表2可知,37℃下,冷堆印花K/S值仍比傳統(tǒng)汽蒸高。

  比較表1與表2,37℃和30℃冷堆印花后各染料的K/S值有差別。對于羊毛,37℃冷堆時K/S值均比傳統(tǒng)汽蒸高,也比30℃冷堆高。這由于羊毛的表面鱗片層在較高溫度下膨化更好,有利于染料進(jìn)入。但真絲和棉布卻不同,37℃冷堆時有些染料得色略有加深,有些略有下降(見表3)。因此,需篩選染料匹配不同溫度冷堆印花,才能達(dá)到較高的K/S值。

  表3 直接加碳酸鈉冷堆印花的上染效果

  

  由表3可知,30℃冷堆印花工藝中除活性黃F-2R在羊毛和真絲上的K/S值比傳統(tǒng)汽蒸低外,其它均比汽蒸要高。

  但與表1相比,同樣的冷堆溫度和時間,色漿中加碳酸氫鈉的K/S值比加碳酸鈉高。這可能是色漿中加碳酸鈉的pH值更高,活性染料水解較多的緣故。但37℃冷堆印花工藝,各染料冷堆K/S值均比傳統(tǒng)汽蒸高。

  2.2軋堿冷堆印花工藝

  2.2.1軋?zhí)妓徕c冷堆印花

  不同溫度下軋?zhí)妓徕c冷堆印花的上染效果見表4。

  表4軋?zhí)妓徕c冷堆印花的上染效果

 

   從表4可知,30℃和37℃冷堆時的K/S值均比傳統(tǒng)汽蒸高,且37℃冷堆時的K/S值比30℃高。這與碳酸鈉直接加入色漿中有所不同,說明軋堿工藝中pH值的高低對染料水解的影響甚小。

  2.2.2軋氫氧化鈉冷堆印花

  不同溫度下軋氫氧化鈉冷堆印花的上染效果見表5。

  表5軋氫氧化鈉冷堆印花的上染效果

  從表5知,軋氫氧化鈉冷堆的K/S值比傳統(tǒng)汽蒸高,且37℃冷堆K/S值比30℃高。與表4相比,軋氫氧化鈉的K/S值比軋?zhí)妓徕c高,堿性越強(qiáng),K/S值越高。

  2.3印花效果

  2.3.1花型的保持

  印花和染色最大的不同在于印花織物表面存在多種顏色。印花時為了保證幾種顏色不相互滲化,可采用增稠劑作為染料的介質(zhì),并在印花后立即烘干。冷堆印花后若不烘干,而在濕狀態(tài)下將印花織物卷起,可能會壓壞花型。

  用塑料薄膜、滌棉細(xì)布、滌綸布對印花織物進(jìn)行卷曲試驗,然后進(jìn)行冷堆,水洗,觀察花型的保持效果。

  用塑料薄膜作隔離物的效果很好,能保證卷曲各層印花織物不產(chǎn)生搭色。但在卷曲時,濕的漿糊會黏附在塑料薄膜上,可能會轉(zhuǎn)移到后序印花織物上,產(chǎn)生色漬,造成印花次品。因此,塑料薄膜作隔離物,只能一次性使用,浪費較大。

  用滌棉細(xì)布作隔離物,對花型的保持效果也相當(dāng)好。但在卷曲后,滌棉細(xì)布中的棉會爭奪印花織物上的水分,使印花部位過干,顏色變淺。此外,滌棉布卷曲后,棉組分可與活性染料反應(yīng),形成共價鍵結(jié)合而不易洗除,進(jìn)而會黏附一些色漿,加重水洗負(fù)擔(dān)。因此,滌棉細(xì)布也不是很經(jīng)濟(jì)的隔離物。

  滌綸布是目前最好的隔離物。它在卷曲時雖然也會黏附一些色漿,但這些色漿不會與滌綸布反應(yīng),洗除容易,因而滌綸布可以反復(fù)使用。另外,由于滌綸疏水,因而不會爭奪印花色漿上的水分,冷堆后顏色不會變淺。滌綸布應(yīng)盡可能薄,這樣其不僅較易卷曲,而且卷曲后的布卷體積也較小,有利于大生產(chǎn)。

  2.3.2精細(xì)度和清晰度

  傳統(tǒng)的汽蒸印花無法將細(xì)線條做得很精細(xì),這主要是因為海藻酸鈉具有很強(qiáng)的吸水性,在汽蒸時會吸收大量水分使染料滲化,線條變粗。冷堆印花無需汽蒸,因此不會有滲化現(xiàn)象,細(xì)線條能得到較好的保護(hù)。從小樣和中樣來看,冷堆印花的精細(xì)度比傳統(tǒng)汽蒸印花要好,特別是冷堆印花后的棉織物、真絲/棉交織物的細(xì)莖花型基本能保持印制時的效果。

  從花型的清晰度看,對于面積較大的花型,冷堆印花和傳統(tǒng)汽蒸印花的效果差不多;對于印花面積較小或很多細(xì)莖線條的長型,冷堆印花由于不會產(chǎn)生滲化效果,其清晰度比汽蒸印花要好。

  2.3.3滲透性

  冷堆印花在印制后,始終處于潮濕狀態(tài)下堆置,可使染料一直不斷地擴(kuò)散。而傳統(tǒng)印花,在印花后馬上烘干,染料的擴(kuò)散只在印制和汽蒸的短暫時間里進(jìn)行,擴(kuò)散不充分。因此,冷堆印花的滲透性比汽蒸印花要好,特別是厚型織物更加明顯。

  2.3.4其它效果

  冷堆印花由于印制色漿后不烘干,染料可以借助色漿中水分進(jìn)行擴(kuò)散,纖維也可借助色漿中的水分而膨化,因此會產(chǎn)生許多汽蒸印花無法達(dá)到的效果。

 。1)節(jié)省助劑

  由于色漿不烘干,色漿中的水分足以幫助纖維膨化和染料擴(kuò)散,因此色漿中無需加入尿素或甘油等吸濕劑,這樣不但成本下降,還可大大降低排放污水中的COD和氨氮指標(biāo)。

  此外,冷堆印花后的織物需立即卷堆。為了保持溫度的恒定,外層一般還要包一層塑料薄膜進(jìn)行保溫。因此,織物上的染料不會像汽蒸印花那樣遭還原氣體破壞,也不必在色漿中加入防染鹽等氧化劑。

 。2)易洗除漿料

  冷堆印花無中間烘干過程,織物及織物上的色漿一直處于潤濕膨化狀態(tài),因此易水洗,其漿料洗除速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于傳統(tǒng)印花。

  3 結(jié)論

 。1)將冷軋堆染色用低溫活性染料用于天然纖維織物冷堆印花,切實可行。其得色量、精細(xì)度、滲透性均比傳統(tǒng)汽蒸工藝好。

  (2)羊毛織物冷堆印花的堆置溫度為40℃,真絲和棉織物為30℃時,能獲得很好的得色效果。

  (3)冷堆印花工藝可采用兩種加堿方式,即在色漿中直接加人或在織物上軋堿。為了提高得色量,宜在色漿中直接加堿,采用碳酸氫鈉;在織物上軋堿,宜用氫氧化鈉。

 。4)冷堆印花后不需烘干和汽蒸,不但可以節(jié)約大量能源,而且色漿中無需加入任何助劑,對降低生產(chǎn)成本,節(jié)能減排,減少污染具有積極意義。

來源:印染在線

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