1試驗(yàn)
1.1材料及儀器
1.1.1紗線
50/50粘膠/棉紗
1.1.2助劑
精練劑三合一精練劑BLG(山東寶時(shí))、精練劑H-900(南通永禹)、精練劑CWC(蘇州萊德)、高效精練劑DiadavinHIS200%、練染同浴助劑TanalevKDC(拓納)螯合劑Acumer6100(羅門哈斯)、DekolSNS(巴斯夫)、PlexeneUL、Levquest98—3(拓納)、Securon540(科寧)其它藥劑染色代用堿A、B,皂洗劑NRC(山東寶時(shí)),純堿,元明粉等
1.1.3染料
EverzolED(永光)、MegafixB型系列(萬(wàn)得)、Kay—acionELE型(日本化藥)、SumifixHF(日本住友)等
1.1.4儀器
常溫振蕩染樣機(jī)(臺(tái)灣高鐵)、紅外線染樣機(jī)(瑞比)、標(biāo)準(zhǔn)牢度皂洗儀器、Y571B型耐摩擦色牢度儀、ZBD白度儀、DatacolorSF600PLUS—CT測(cè)配色儀
1.2工藝
1.2.1常規(guī)工藝流程
坯紗準(zhǔn)備一常規(guī)前處理一染色一皂洗一柔軟處理
1.2.2節(jié)能工藝
一浴兩步法坯紗準(zhǔn)備一預(yù)處理一染色一皂洗一柔軟處理
練染同浴法坯紗準(zhǔn)備一練染同浴一皂洗一柔軟處理
1.3測(cè)試方法
1.3.1滲透性
將預(yù)精練的半成品紗線烘干,然后放入水中,觀察紗線的沉降速度,并記錄時(shí)間(S)。
1.3.2白度
將預(yù)精練半成品紗線烘干,在織機(jī)上織成小片,疊成四層,在ZBD白度儀上測(cè)試。
1.3.3染色牢度
皂洗牢度采用ISO105一C03--1989((紡織品染
色牢度試驗(yàn)第C03部分:耐洗滌色牢度試驗(yàn)3》標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試;
耐摩擦色牢度采用GB/T3920--1997《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)湍Σ辽味取窐?biāo)準(zhǔn)測(cè)試。
2結(jié)果與討論
2.1預(yù)精練工藝的優(yōu)化
2.1.1精練荊選擇
短流程練漂工藝對(duì)精練劑性能
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由表2可知,2#、3#、7#工藝的去雜效果最好;從處理后的滲透性看,6群、7#效果良好,但起泡性較大。綜合評(píng)價(jià),2#、3#、7#預(yù)精練工藝基本符合濕加工過(guò)程中泡沫少、精練效果良好、水洗少的要求。
2.1.2預(yù)精練溫度
根據(jù)節(jié)能工藝的要求,選擇的精練劑除了要具有良好的去雜、精練和乳化功能外,其在不同溫度下的適應(yīng)性也尤為重要。對(duì)精練效果較為理想的DiadavinHLS和TanalevKDC精練劑,分別在2O、4O、60℃下進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表3。
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表3中,精練劑DiadavinHIS和TanaIevKDC的預(yù)精練溫度在40—60℃時(shí),綜合效果較好。在后續(xù)預(yù)精練工藝的優(yōu)化試驗(yàn)中,預(yù)精練溫度以60℃為宜。
2.1.3螯合分散劑的選擇
水中重金屬離子的存在會(huì)使預(yù)處理中雜質(zhì)產(chǎn)生沉積或反沾污,使染色深度下降,色變和顏色發(fā)暗等。為選擇適合的工藝,對(duì)螯合分散劑進(jìn)行試驗(yàn)。
(1)螯合分散劑對(duì)Fe3+和Ca2+。的螯合能力
選擇部分市售螯合分散劑(表4)進(jìn)行試驗(yàn),測(cè)試其在不同溫度下對(duì)Fe。和ca的螯合能力(試驗(yàn)方法:ModifiedHampshireTest),結(jié)果見(jiàn)表5。
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表5中的螯合分散劑隨溫度升高對(duì)Fe3+和Ca2+的螫合能力均有不同程度下降。螫合Fe3+的能力依次:Levquest98-3>Acumer6100>Seeuron540>DekolSNS>PlexeneUL;螯合ca“的能力:PlexeneUL>Acumer6100>Securon540>Levquest98&
60℃染色工藝曲線。
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由表6可知,用硬水進(jìn)行染色時(shí),加入螯合分散劑PlexeneUL的效果最好,其次為Acumer6100,它們能較明顯地提高染色深度和鮮艷度,使硬水染色效果接近或達(dá)到用蒸餾水染色的水平;Securon540、DekoSNS、Levquest98—3也有一定作用,但其染色織物色光存在不同程度的差異,且得色淺。
2.1.4預(yù)精練工藝的優(yōu)化
預(yù)精練效果的好壞,直接影響后續(xù)的染色質(zhì)量。用優(yōu)選出的精練劑DiadavinHIS、TanalevKDC和螯合分散劑PlexeneUL、Acumer6100工藝優(yōu)化(表7)。
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由表7可知,加入適當(dāng)?shù)尿戏稚擅黠@降低試樣用水及坯紗上的重金屬離子和堿土金屬離子,其中2#和5#工藝效果最好,即以精練劑HIS+螫合分散劑UL和精練劑KDC+螯合分散劑UL組合,對(duì)粘棉紗線進(jìn)行預(yù)精練,比較適合練染同浴法工藝。
2.2染色工藝的選擇
2.2.1染料的選用
目前,染整廠大多使用以一氯均三嗪和乙烯砜為活性基團(tuán)的雙活性基染料,它對(duì)工藝的敏感性小,固色率高(82%以上),各項(xiàng)染色牢度好。粘膠纖維在濕狀態(tài)中能夠充分膨脹,纖維橫截面增加50%左右,對(duì)染料的吸附力高于纖維素纖維。表8選擇了部分市售的活性染料進(jìn)行粘棉混紡紗線中深色染色。
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表8中,ELE型、HF型和B型染料染畢充分皂洗后,各項(xiàng)牢度指標(biāo)都能達(dá)到3級(jí)以上,其中尤以ELE型和B—EXF型活性染料最為理想。
2.2.2元明粉用量
選擇ELE型和B型中的幾只染料進(jìn)行試驗(yàn),考慮到粘棉混紡
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由表9可知,粘棉混紡紗線活性染料染中深色時(shí),元明粉用量會(huì)影響兩種紗線的上染率,棉纖維的上染率高于粘膠纖維。其中ELE型(85℃染色)和B型(60℃染色)染料對(duì)元明粉用量的依存性較小,上染率穩(wěn)定。染料用量為4%、元明粉用量為50g/L或染料用量為6%、元明粉用量60L時(shí),兩種纖維的同色性和上染深度均較好。
2.2.3深色染色代用堿和純堿工藝試驗(yàn)
活性染料染色,特別是染深色時(shí),堿劑必須先慢后快分批加入,操作不便,工藝時(shí)間也較長(zhǎng)。使用代用堿可節(jié)能并縮短工藝時(shí)間。山東寶時(shí)和拓納化學(xué)的染色代用堿均屬于特殊有機(jī)復(fù)合堿劑,有較強(qiáng)的堿性和相當(dāng)?shù)膒H值緩沖能力。采用該代用堿進(jìn)行染色試驗(yàn),觀察代用堿染浴中pH值、上染率(K/S值)的變化,以及染色后牢度性能,并與純堿進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果見(jiàn)表l0。
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由表l0可知,代用堿染液pH值的變化情況與傳統(tǒng)的堿劑碳酸鈉差不多,隨固色時(shí)間的增加,染液的pH值下降。染色時(shí)的pH值對(duì)粘棉混紡紗線的染色同色性有一定的影響。試驗(yàn)測(cè)得,2#、7#、8#工藝的得色量最好,而且兩種纖維的同色性也比較一致。
代用堿A、B的用量為碳酸鈉的1/6和1/7(質(zhì)量比)左右時(shí),染料上染率與采用碳酸鈉固色基本相同。綜合各項(xiàng)染色性能,7#、8#工藝的代用堿固色工藝效果較好。
3大樣試驗(yàn)和經(jīng)濟(jì)效益
為了進(jìn)一步確定節(jié)能工藝的可行性,進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)踐試驗(yàn),以評(píng)價(jià)綜合質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。
3.1節(jié)能工藝的工序
粘棉混紡紗的兩種染整節(jié)能工藝曲線如下:
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3.2染后皂洗的簡(jiǎn)化工藝和經(jīng)濟(jì)效益
大樣生產(chǎn)中,選擇皂洗劑NRC(山東寶時(shí))進(jìn)行染后皂洗,其與常規(guī)皂洗劑的各項(xiàng)性能對(duì)比見(jiàn)表11。
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通過(guò)分析,采用新型皂洗劑NRC,可以省去一道酸中和工序,節(jié)約時(shí)間20min左右,加工每噸紗節(jié)省綜合成本約22元
3.3大樣工藝比較
分別采用1#工藝(預(yù)精練+活性染色純堿法+NRC皂洗法)、2#工藝(預(yù)精練+活性染色代用堿法+NRC皂洗法)和3#工藝(練染同浴活性染色代用堿法+NRC皂洗法)對(duì)粘膠/棉紗線進(jìn)行大樣染色,對(duì)比其染色質(zhì)量,見(jiàn)表l2。
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表12中,l一3#SE藝各項(xiàng)染色性能均基本達(dá)到要經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比見(jiàn)表l3。
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4結(jié)論
(1)對(duì)粘膠/棉混紡紗線染色節(jié)能工藝配套的精練劑、螫合分散劑、活性染色代用堿等助劑進(jìn)行篩選,試驗(yàn)得出預(yù)精練+活性染色代用堿法和練染同浴活性染色代用堿法的優(yōu)化工藝。
(2)練染同浴法工藝可縮短加工時(shí)間,降低能源消耗,減少污水排放,各項(xiàng)染色性能良好。
(3)生產(chǎn)實(shí)踐表明,粘膠/棉混紡紗線的中深色染整節(jié)能工藝,可顯著降低綜合成本,基本達(dá)到生產(chǎn)要求。
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