CN104278568A

CN104278568A - 一种芳纶/粘胶混纺织物聚乙二醇整理预处理的超临界二氧化碳染色工艺

Info

Publication number: CN104278568A
Application number: CN201310288070.7A
Authority: CN
Inventors: 俞国兴
Original assignee: Wuxi Xinglin Dyeing & Finishing Environmental Protection Co Ltd
Current assignee: Wuxi Xinglin Dyeing & Finishing Environmental Protection Co Ltd
Priority date: 2013-07-09
Filing date: 2013-07-09
Publication date: 2015-01-14

Abstract

本发明涉及一种芳纶/粘胶混纺织物聚乙二醇整理预处理的超临界二氧化碳染色工艺。超临界二氧化碳对芳纶/粘胶染色后有较好的耐水洗牢度，染色后织物的K/S值达到17，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到4-5级，耐高温色变牢度为5级。且超临界CO2染色对织物的经纬断裂强力没有损伤。相反，发现染色后的织物的强度反而比原布高。织物表面的浮色很少，无需再进行洗去浮色的操作。

Description

一种芳纶/粘胶混纺织物聚乙二醇整理预处理的超临界二氧化碳染色工艺

技术领域

本发明涉及纺织领域，具体涉及一种芳纶/粘胶混纺织物聚乙二醇整理预处理的超临界二氧化碳染色工艺。

背景技术

水在传统染色工艺中试一种很重要的介质，用水来润湿和溶胀纤维，以水作为溶剂、分散剂或染料载体，染色完成后还要进行清洗等后续工作，耗费大量水资源，染色后排放的废水中好友大量未固着的染料和助剂，并且还会有一些重金属，对环境造成严重的污染。随着水资源日益紧张，特别是人们环境意识的不断提高，传统的染色技术受到挑战，人们追求不用水或少用水的无污染染色新技术.超临界CO2染色技术正是符合了这些要求，从源头杜绝了水污染，为作为排水大户的染整行业指明了方向。

超临界二氧化碳染色与传统水浴染色相比，有如下优点：(1)可实现真正意义上的无水染色，从源头上杜绝了水污染问题，保护环境，节约淡水资源；(2)染料可回收利用，且染色过程中无需添加分散剂、匀染剂、净洗剂等助剂，节约了染色成本；(3)染色结束后不必进行还原清洗、烘干等工序，简化了染色工艺，降低了能耗；(4)二氧化碳无毒无害，染色后织物表面无残留，且可以循环使用，不会造成温室效应，对环境没有任何危害；(5)具有较好的染料上染量和良好的匀染性，染色重现性好；(6)一些在常规水浴染色中较难染色的纤维如丙纶等，也可实现较好的染色；(7)染色到达平衡所需时间短，可大大缩短染色周期，提高生产效率。

由上可知，超临界二氧化碳染色时一种高效、环保的染色工艺。因此，将超临界CO2染色技术应用于印染工业是可行的，并有巨大的发展潜力。

芳纶是聚合物大分子的主链由芳香环和酰胺键构成，且其中至少85%的酰胺基直接键合在芳香环上，每个重复单元的酰胺基中的氮原子和羰基均直接与芳香环中的碳原子相连接并置换其中的一个氢原子的聚合物。芳纶是一种高强度，高模量，低密度和耐磨性好的耐热阻燃纤维。

粘胶纤维主要是以棉或木为原料生产的再生纤维素纤维，粘胶纤维具有“棉的本质，丝的品质”，是地道的生态纤维。它源于天然而优于天然，因此被广泛用于纺织服装面料和装饰布料等方面。粘胶纤维被广泛应用于丝绸、织造、针织、编织与制线、制绒行业，既能单独织成美丽绸、富春纺和各种丝绸被面等，又能与毛、麻、丝等纤维进行交织，也可与棉纱、蚕丝、合成纤维交织成羽纱、软缎和留香绉等。由于其穿着舒适，特别适合制作内衣。

芳纶与粘胶的混纺织物具有柔软的手感，良好的蓬松性，悬垂性，吸湿透气性和良好的力学性能、耐磨性，良好的染色性能，良好的布面光洁度、色牢度及遇火炭化不融滴等优良特性，可满足中高档阻燃服装、装饰面料的质量要求。粘胶纤维一般用活性染料染色，染色工艺与棉相似。染色织物的各项色牢度较好。

目前专门针对芳纶/粘胶织物染色的研究比较少，而对其染色的主要方法是通过分散染料和活性染料一浴法染色，或者是通过带有活性基团的分散染料对其进行染色。

目前的染色情况主要存在以下几个问题：（1）透染性：芳纶1313分子链中存在大量的芳环，使得它的内部结构非常紧密，而且玻璃化温度又很高，因而在试验高温高压条件下仍无法将纤维染透；（2）日晒牢度：普通的高温高压无法解决芳纶日晒牢度差的难题；（3）染深性：芳纶染色，大多只是中浅色。

目前专门针对芳纶/粘胶织物超临界二氧化碳染色的还没有报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种芳纶/粘胶混纺织物聚乙二醇整理预处理的超临界二氧化碳染色工艺。所述工艺以超临界CO2为介质对织物染色，是一种新型的无水染色技术。与传统染色方法相比，具有节水、环保、节能和无需使用助剂等优点。染色时间短，可缩短生产周期，提高经济效益。

本发明以芳纶/粘胶混纺织物作为研究对象，通过对织物聚乙二醇整理预处理，染色工艺参数的研究，通过染料上染量、染色深度K/S值和各项牢度等性能的测定，同时观察预处理和染色后纤维强力的变化，或得了合适的染色工艺。

本发明采用以下技术方案

一种芳纶/粘胶混纺织物聚乙二醇整理预处理的超临界二氧化碳染色工艺，其工艺流程包括：

织物的清洗前处理→织物聚乙二醇整理预处理→超临界二氧化碳染色。

其中，清洗前处理工艺流程为：工作液→热水洗（80℃）→乙酸清洗→冷水淋洗→自然干燥→熨平→干燥（40℃）。

其中，清洗前处理工作液处方为：碳酸钠2.5-3.5g/L，JFC0.1-1g/L，氢氧化钠4-6g/L。

其中，聚乙二醇400处理织物工艺条件与流程：浸轧（二浸二轧，轧余率80%）→预烘(90℃，3min)→焙烘（170℃，2.5min）→放入干燥器中等待染色。

其中，聚乙二醇400处理浸轧液处方为：PEG-400为20-30%（o.w.f）；M2D为4-6%；MgCl₂1.5-2.5%；柠檬酸1.5-2.5%；浴比1:25-35。

其中，超临界二氧化碳染色包括以下步骤：将织物卷绕在布料架上，并悬吊在高压染色釜内，旋紧釜盖；在染料釜中加入滤饼染料，旋紧釜盖；打开冷凝装置；开启二氧化碳钢瓶向***内放气，当钢瓶压力与***压力平衡时，开启柱塞泵对***进行加压，同时开启循环泵使***流体处于循环状态；当压力和温度达到预定值后，染色计时；在预定温度和压力下平衡染色规定时间后，打开减压阀泄压，使二氧化碳经过分离釜后回收至钢瓶内，待钢瓶压力与***压力平衡时，将剩余的二氧化碳排放；***冷却至室温后，打开染色釜，取出染色后的织物。

其中，超临界二氧化碳染色参数为：压力40-50Mpa，染色温度80-90℃，时间为35-45min。

其中，所述染燃料为分散蓝79、分散红167、分散橙30。

其中，优选的清洗前处理工作液处方为：碳酸钠3g/L，JFC0.5g/L，氢氧化钠5g/L。

其中，优选的聚乙二醇400处理浸轧液处方为：PEG-400为25%（o.w.f）；M2D为5%；MgCl₂2%；柠檬酸2%；浴比1:30。

其中，优选的超临界二氧化碳染色参数为：压力35Mpa，染色温度85℃，时间为40min。

本发明具有以下优点：

（1）本发明的工艺以超临界CO2为介质对织物染色，是一种新型的无水染色技术。与传统染色方法相比，具有节水、环保、节能和无需使用助剂等优点。染色时间短，可缩短生产周期，提高经济效益。因此，推进该技术的产业化应用，对推动染整清洁生产及节能减排具有重要的现实意义；国家将芳纶列为“绿灯”项目，芳纶的染色问题一直没有得到有效解决，芳纶纤维染色性能的提高和改善必将进一步扩大芳纶的应用领域，推动芳纶工业的迅速发展。

(2)超临界二氧化碳对芳纶/粘胶染色后有较好的耐水洗牢度，染色后织物的K/S值达到17，干摩擦牢度达到5级，湿摩擦牢度达到4-5级，耐高温色变牢度为5级。

(3)超临界CO2染色对织物的经纬断裂强力没有损伤。相反，发现染色后的织物的强度反而比原布高。

(4)织物表面的浮色很少，无需再进行洗去浮色的操作。

具体实施方式

为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例一

其中，清洗前处理工作液处方为：碳酸钠3g/L，JFC0.5g/L，氢氧化钠5g/L。

其中，聚乙二醇400处理浸轧液处方为：PEG-400为25%（o.w.f）；M2D为5%；MgCl₂2%；柠檬酸2%；浴比1:30。

其中，超临界二氧化碳染色包括以下步骤：将织物卷绕在布料架上，并悬吊在高压染色釜内，旋紧釜盖；在染料釜中加入滤饼燃料，旋紧釜盖；打开冷凝装置；开启二氧化碳钢瓶向***内放气，当钢瓶压力与***压力平衡时，开启柱塞泵对***进行加压，同时开启循环泵使***流体处于循环状态；当压力和温度达到预定值后，染色计时；在预定温度和压力下平衡染色规定时间后，打开减压阀泄压，使二氧化碳经过分离釜后回收至钢瓶内，待钢瓶压力与***压力平衡时，将剩余的二氧化碳排放；***冷却至室温后，打开染色釜，取出染色后的织物。

其中，超临界二氧化碳染色参数为：压力35Mpa，染色温度85℃，时间为40min。

实施例二

其中，清洗前处理工作液处方为：碳酸钠2.5g/L，JFC为0.1g/L，氢氧化钠4g/L。

其中，聚乙二醇400处理浸轧液处方为：PEG-400为20%（o.w.f）；M2D为4%；MgCl₂1.5%；柠檬酸1.5%；浴比1:25。

其中，超临界二氧化碳染色参数为：压力40Mpa，染色温度80℃，时间为35min。

实施例三

其中，清洗前处理工作液处方为：碳酸钠3.5g/L，JFC为1g/L，氢氧化钠6g/L。

其中，聚乙二醇400处理浸轧液处方为：PEG-400为30%（o.w.f）；M2D为6%；MgCl₂2.5%；柠檬酸2.5%；浴比1:35。

其中，超临界二氧化碳染色参数为：压力50Mpa，染色温度90℃，时间为45min。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims

1.一种芳纶/粘胶混纺织物聚乙二醇整理预处理的超临界二氧化碳染色工艺，其工艺流程包括：

织物的清洗前处理→织物聚乙二醇整理预处理→超临界二氧化碳染色；

其中，清洗前处理工艺流程为：工作液→热水洗（80℃）→乙酸清洗→冷水淋洗→自然干燥→熨平→干燥（40℃）；

其中，清洗前处理工作液处方为：碳酸钠2.5-3.5g/L，JFC0.1-1g/L，氢氧化钠4-6g/L；

其中，聚乙二醇400处理织物工艺条件与流程：浸轧（二浸二轧，轧余率80%）→预烘(90℃，3min)→焙烘（170℃，2.5min）→放入干燥器中等待染色；

其中，聚乙二醇400处理浸轧液处方为：PEG-400为20-30%（o.w.f）；M2D为4-6%；MgCl₂1.5-2.5%；柠檬酸1.5-2.5%；浴比1:25-35；

其中，超临界二氧化碳染色包括以下步骤：将织物卷绕在布料架上，并悬吊在高压染色釜内，旋紧釜盖；在染料釜中加入滤饼染料，旋紧釜盖；打开冷凝装置；开启二氧化碳钢瓶向***内放气，当钢瓶压力与***压力平衡时，开启柱塞泵对***进行加压，同时开启循环泵使***流体处于循环状态；当压力和温度达到预定值后，染色计时；在预定温度和压力下平衡染色规定时间后，打开减压阀泄压，使二氧化碳经过分离釜后回收至钢瓶内，待钢瓶压力与***压力平衡时，将剩余的二氧化碳排放；***冷却至室温后，打开染色釜，取出染色后的织物；

2.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述染燃料为分散蓝79、分散红167、分散橙30。

3.根据权利要求1所述的工艺，其中，优选的清洗前处理工作液处方为：碳酸钠3g/L，JFC0.5g/L，氢氧化钠5g/L。

4.根据权利要求1所述的工艺，其中，优选的聚乙二醇400处理浸轧液处方为：PEG-400为25%（o.w.f）；M2D为5%；MgCl₂2%；柠檬酸2%；浴比1:30。

5.根据权利要求1所述的工艺，其中，优选的超临界二氧化碳染色参数为：压力35Mpa，染色温度85℃，时间为40min。