CN109267382A - 一种涤纶针织布的染色工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及纺织品加工技术领域，公开了一种涤纶针织布的染色工艺，将坯布进行S1预定型、S2退浆、S3水洗中和、S4染色、S5连续清洗、S7脱水、S8开幅以及S9定型；其中S4染色中使用的染料各物质以质量百分比计为：单偶氮型染料5％‑10％、木质素磺酸钠3％‑7％、OP‑10为3％‑7％、匀染剂15％‑25％、醋酸1％‑3％以及水48％‑73％。通过在染料中添加木质素磺酸钠和OP‑10作染色助剂，使得单偶氮型染料具有良好的水溶性，同时，OP‑10使得单偶氮型染料润湿，防止单偶氮型染料分子之间凝聚继而产生沉降，从而使得涤纶布料在染色后色牢度更高，风吹日晒的自然环境下上染的色泽更持久。

Description

一种涤纶针织布的染色工艺
技术领域
本发明涉及纺织品加工技术领域，更具体地说，它涉及一种涤纶针织布的染色工艺。
背景技术
涤纶是纺织品中应用较为广泛、综合性能较为优异的合成纤维。涤纶长丝织物织造前必须进行上浆，使丝条表面包覆一层光滑、柔韧而牢固的浆膜，以增强涤纶长丝的抱合力和耐磨性，使之能够承受织造过程中的各种摩擦力和张力，使织造生产在优质高产的要求下顺利进行。涤纶针织布相对于涤纶机织布更加柔软，常用来制作防晒服，因此涤纶针织布对染整后的色牢度要求很高。
涤纶纤维是由聚对苯二甲酸乙二酯制成的疏水性纤维。由于涤纶分子链结构紧密，缺乏羧基、磺酸基等亲水性基团而不能用直接染料、酸性染料、碱性染料等染色。目前，对涤纶面料的染整工艺是，先对涤纶面料进行液碱退浆，然后使用温水清洗数次后再将浆液的pH调节至6-6.5，然后再浸泡在染液内，染料使用结构简单的分散染料，染色完毕后再进行还原清洗，接着再次进行中和清洗。
但是，分散染料分子不含有羧基、磺酸基等亲水溶性基团，因此水溶性较差；分散染料与水混合，形成染液的悬浮液，而分散染料颗容易发生沉降；从而造成染色后的涤纶布色牢度低，导致涤纶针织布在风吹日晒的自然环境下上染的色泽容易发生退色。
发明内容
本发明的目的在于提供一种涤纶针织布的染色工艺，通过在染料中添加木质素磺酸钠和OP-10作染色助剂，使得单偶氮型染料具有良好的水溶性，同时，OP-10使得单偶氮型染料润湿，防止单偶氮型染料分子之间凝聚继而产生沉降，从而使得涤纶布料在染色后色牢度更高，风吹日晒的自然环境下上染的色泽更持久。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种涤纶针织布的染色工艺，其特征在于：将坯布进行如下步骤处理：
S1：将坯布进行预定型；
S2：将预定型后的坯布进行退浆；
S3：将退浆后的坯布进行水洗中和；
S4：将水洗中和后的坯布进行染色，所用染料的各物质以质量百分比计为：单偶氮型染料5％-10％、木质素磺酸钠3％-7％、OP-10为3％-7％、匀染剂15％-25％、醋酸1％-3％以及水48％-73％。
S5：将染色后的坯布进行连续清洗；
S7：将连续清洗后的坯布进行脱水；
S8：将脱水后的坯布进行开幅；
S9：将开幅后的坯布进行定型；
经过S9定型后的坯布即为染色完毕的涤纶针织布。
通过采用上述技术方案，涤纶纤维是疏水性的热塑性纤维，分子排列整齐，结晶度高，纤维分子间的微隙小，不含有羧基等水溶性基团，没有供染料分子容纳的空间，而且涤纶纤维表面还有结构紧密的表皮层；由于单偶氮型染料分子结构简单，并且相对分子质量小，所以容易扩散进入涤纶纤维分子之间；同时单偶氮型染料的疏水性强，更加容易附着在涤纶纤维上；木质素磺酸钠为天然高分子的阴离子表面活性剂，它的疏水基将单偶氮型染料分子包裹，从而使得单偶氮型染料分子的表面为亲水基团，继而可以使得单偶氮型染料分子溶解在水中。单偶氮型染料溶解在水中之后，渐渐地由溶液转移到的涤纶纤维表面上，然后当涤纶纤维表面上的单偶氮型染料堆积过多时，单偶氮型染料从涤纶纤维表面向涤纶纤维内部扩散，直到涤纶纤维表面的单偶氮型染料的浓度与涤纶纤维内部的单偶氮型染料的浓度相同时，即上染达到平衡。所以，只有染料分子能很好的溶解在水中，才能进行涤纶纤维的染织。
OP-10有良好的润湿性，能够将凝聚的单偶氮型染料分子表面润湿，从而使得木质素磺酸钠能够将单偶氮型染料分子以较小的单元进行包裹，防止单偶氮型染料分子互相凝聚而发生沉降。涤纶纤维分子的耐碱性较差，而醋酸可以为涤纶纤维分子的染色提供弱酸性的环境，并且单偶氮型染料在酸性环境中能够稳定的上染在涤纶纤维分子之间。通过在染料中添加木质素磺酸钠和OP-10作染色助剂，使得单偶氮型染料具有良好的水溶性，同时，OP-10使得单偶氮型染料润湿，防止单偶氮型染料分子之间凝聚继而产生沉降，从而使得涤纶布料在染色后色牢度更高，风吹日晒的自然环境下上染的色泽更持久。
作为本发明的进一步改进，所述染料的各物质以质量百分比计为：单偶氮型染料5％-10％、木质素磺酸钠3％-7％、OP-10为3％-7％、甘油6％-10％、十八烷基异氰酸酯4％-7％、油酸5％-8％、醋酸1％-3％以及水48％-73％。
通过采用上述技术方案，甘油、十八烷基异氰酸酯以及油酸共同组成高温匀染剂，甘油有极强的润湿性，促使OP-10将单偶氮型染料更快的润湿；十八烷基异氰酸酯作为非离子型表面活性剂，使得单偶氮型染料的移染性提高，单偶氮型染料的移染有利于克服染色过程中所造成的染色不均，产生匀染的产品。油酸作为阴离子表面活性剂，能够与单偶氮型染料互相作用，从而减缓了单偶氮型染料上染至涤纶纤维分子中，从而使得染色均匀；甘油有良好的扩散性，油酸和十八烷基异氰酸酯能够扩散至涤纶纤维分子中，从而起到染料的匀染作用。
作为本发明的进一步改进，所述S1预定型，将坯布放入热定型机内进行预定型，所述热定型机的温度调节至180-200℃，预定型时间为40-60s，然后冷却至室温后再进行S2退浆。
通过采用上述技术方案，通过180-200℃的高温以及40-60s的保温，使得涤纶布料在前期生产中产生的皱痕和难以去除折痕被去除，并且将涤纶布料的尺寸进行固定，从而使得涤纶布料后续染色更加均匀。
作为本发明的进一步改进，所述S2退浆，将经过所述S1预定型后的坯布放入浸轧机内进行退浆，浸轧温度为35℃-45℃，并且添加退浆液，所述退浆液的各物质化学组成为烧碱15g/L-25g/L、双氧水5g/L-9g/L、双氧水稳定剂7g/L-13g/L以及去油精炼剂6g/L-10g/L，其中添加时先加入烧碱，搅拌10min后再将剩余的物质添加入浸轧机内，并且搅拌15min。
涤纶布料在织造时常用的浆料是聚丙烯酸酯，含有酯基，与同样含有酯基的涤纶纤维分子在结构上有相似性，所以对涤纶具有将强的亲和力；聚丙烯酸酯在烧碱溶液的作用下成为可溶性的丙烯酸酯钠盐而溶解去除。浸轧温度为35℃-45℃，并且搭配烧碱溶液，使得浆料膨化，从而使得浆料与纤维之间的作用力降低，随着后续清水的冲洗，浆料从涤纶纤维上脱离；同时，烧碱能使得涤纶布料在制造时加入的油剂通过皂化作用而转变成水溶性的物质从而被去除。双氧水本身呈弱酸性，若在高温且强碱的环境下会发生分；所以需要先加入烧碱，并且搅拌，烧碱先与涤纶纤维作用，产生退浆效果，此时烧碱的浓度下降，然后再加入后续中的各物质，并且持续搅拌，充分溶解。双氧水在碱性环境下具有漂白作用，能够去除涤纶纤维原本的色素，使得涤纶纤维的白度更高。为了控制双氧水的分解速率，要加入双氧水稳定剂，使得双氧水分解速率根据所选择的双氧水稳定剂不同而被控制，并在分解与稳定之间达到平衡，从而使得在保证涤纶布料百度的前提下又可以去除涤纶布料上的杂质，同时不会损伤涤纶纤维。
作为本发明的进一步改进，所述S4染色，先在染色机内加入水温为40℃-50℃的温水，然后再将染料中各物质按照质量百分比计无固定顺序的添加进染色机内，接着将S3水洗中和后的坯布放入染色机内，然后将染色机内的染液升温至70℃-80℃，升温速度为1.5℃/min；之后将染色机内的染液升温至130℃-140℃，升温速度为1℃/min；并且保温30min-50min；接着将染色机内的染液降温至70℃以下，降温速度为2℃/min，然后进行S5连续清洗。
染色时，始染温度不宜太高，升温速率不宜太快，否则易造成染色不均。升温速率太慢，总的染色时间长，生产效率低。染色温度在80℃-130℃之间时，上染速率快，在此温度范围内，升温速率要控制为1℃/min，否则会造成染色不均。当温度达到130℃-140℃以上时，染料大部分已经上染，上染速率也降低了，这段时间就需要加快升温速率。然后，为了使得染料能够牢固的固着在涤纶纤维上，则需要加快降温速率，防止染料在降温的时候发生分解。
作为本发明的进一步改进，所述S5连续清洗和所述S7脱水之间还包括S6还原清洗，所述S6还原清洗，先工业洗衣机中添加还原剂，然后再添加40℃-50℃的清水将还原剂溶解，接着将S5连续清洗后的坯布放入工业洗衣机中，将工业洗衣机的转速调整为3000r/min。
通过采用上述技术方案，将清水的温度控制在40℃-50℃使得还原剂能够在此温度下完全溶解，并且通过3000r/min的转速搅拌后，使得还原剂能够充分的溶解；还原剂在经过3000r/min的搅拌以及40℃-50℃的清水溶解，使得还原剂能够将涤纶纤维分子表面上的染料还原，从而溶解在水中，防止涤纶纤维分子表面上的染料而影响涤纶布料的色牢度。
作为本发明的进一步改进，所述还原剂各物质以质量百分比计为：二氧化硫脲30％-40％、纯碱30％-40％、氯化钠10％-20％以及硼氢化钾18％-20％。
通过采用上述技术方案，二氧化硫脲和硼氢化钾作为复合型的还原剂，两者在碱性环境下比较稳定，硼氢化钾能将涤纶纤维表面上没有扩散进入涤纶纤维分子内部的染料中的醛、酮、酰氯化物等一些物质还原，继而溶解在水中而被洗去；而二氧化硫脲作为现有比较常用的还原剂而使用，氯化钠在水中电离为钠离子和氯离子，增强了醛、酮、酰氯化物等一些物质被还原后的溶解性，并且氯化钠作为还原剂的填充剂，为还原涤纶纤维表面上的染料提供载体。
作为本发明的进一步改进，S9定型，将经过S8开幅后的坯布放入热定型机内，然后将热定型机的温度调整为180℃～200℃，保温20～40s，热定型后进行冷却，冷却温度为25℃，冷却时间为50～70min。
通过采用上述技术方案，涤纶布进入热定型机后，温度达到180℃～200℃后保温20～40s，则完全将涤纶布的尺寸稳定下来，不会发生涤纶布经向和纬向的偏差，并且在此温度和时间内也完全将涤纶布烘干，有效的增强了涤纶布爽滑、强力和挺括的手感；然后经过50～70min将涤纶布料冷却至25℃，防止冷却速度过快而损伤布料。
综上所述，本发明的优点和有益效果是：
1、通过在染料中添加木质素磺酸钠和OP-10作染色助剂，使得单偶氮型染料具有良好的水溶性，同时，OP-10使得单偶氮型染料润湿，防止单偶氮型染料分子之间凝聚继而产生沉降，从而使得涤纶布料在染色后色牢度更高，风吹日晒的自然环境下上染的色泽更持久；
2、通过使用退浆剂，使得在退浆过程中既能够把涤纶布料上的油剂以及浆料去除又能够使得涤纶布料的白度增强，同时又不会损伤涤纶布料；
3、二氧化硫脲和硼氢化钾作为复合型的还原剂，两者在碱性环境下比较稳定，硼氢化钾能将涤纶纤维表面上没有扩散进入涤纶纤维分子内部的染料中的醛、酮、酰氯化物等一些物质还原，继而溶解在水中而被洗去；而二氧化硫脲作为现有比较常用的还原剂而使用，氯化钠在水中电离为钠离子和氯离子，增强了醛、酮、酰氯化物等一些物质被还原后的溶解性，并且氯化钠作为还原剂的填充剂，为还原涤纶纤维表面上的染料提供载体。
附图说明
图1为本发明一种涤纶针织布的染色工艺坯布处理的工艺流程图；
图2为本发明一种涤纶针织布的染色工艺坯布染色的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细描述。
参照图1，一种涤纶针织布的染色工艺，将选定好的坯布进行如下步骤处理：
S1：将坯布进行预定型。先将选定好的坯布放入热定型机内，再将热定型机的温度调节为190℃，持续50s，然后待涤纶针织布冷却至室温(25℃)。使用的热定型机为韩国日新生产，型号为S1-22T-9TP。
S2：将预定型后的坯布进行退浆。将经过预定型后的坯布放入浸轧机内。然后添加退浆液，退浆液的各物质化学组成为烧碱20g/L、双氧水7g/L、双氧水稳定剂10g/L以及去油精炼剂8g/L。添加时，先将烧碱20g/L加入至浸轧机中，搅拌10min；然后将退浆液其余的物质无先后顺序全部添加至浸轧机中，控制浴比1:45，搅拌15min；接着坯布在浸轧机浸轧5h。
S3：将退浆后的坯布进行水洗中和。将经过退浆后的坯布放入水洗机中冲洗数次，当使用pH计测量坯布表面的酸碱度，当坯布表面的pH为6-7时停止水洗中和。
参照图2，S4：将水洗中和后的坯布进行染色。先在双螺旋混合机中无先后顺序的添加以质量百分比计为单偶氮型染料7％、木质素磺酸钠5％、OP-10为5％、甘油8％、十八烷基异氰酸酯6％、油酸6％、醋酸2％以及水61％，常温下拼混在一起，转速为1500r/min，搅拌50min，此时即为配好的染料。
接着在染色机内加入45℃的温水，所加温水的体积与坯布质量的比值为5L/kg，然后再将配好的染料加入至染色机的温水中，所添加的用量为每1kg坯布使用6L染料；接着以升温速度为1.5℃/min的速度将染色机中的染液升温至75℃；然后将染色机中的染液以升温速度为1℃/min的速度升温至135℃，保温40min；接着将染色机内的染液以降温速度为2℃/min的速度降温至70℃。使用的染色机为高温高压溢流染色机。
S5：将染色后的坯布进行连续清洗。将染色结束后的坯布放入冲洗池中使用清水反复冲洗，冲洗60min，使得坯布得到充分的冲洗。
S6：将连续清洗后的坯布进行还原清洗。先在工业洗衣机中无先后顺序的添加还原剂，还原剂各物质以质量百分比计为：二氧化硫脲35％、纯碱35％、氯化钠11％以及硼氢化钾19％，然后加水，还原剂的添加量为10kg/L，控制浴比为1:40。
然后将经过连续清洗后的坯布放入上述含有还原剂以及水的工业洗衣机中进行还原清洗，清洗时间为60min。
S7：将还原清洗后的坯布进行脱水。将坯布放入离心脱水机中进行脱水。
S8：将脱水后的坯布进行开幅。将脱水后的坯布输送至开幅机内进行开幅，开幅后的坯布性能更加稳定。
S9：将开幅后的坯布进行定型。将开幅后的坯布放入热定型机内进行最后的定型，热定型机的温度调整为190℃，保温时间为30s，然后等热定型机内的温度降低至25℃后再打开热定型机，冷却的时间控制在50～70min之内。
进行成品检测，然后打卷。
实施例2-实施例5与实施例1的区别在于，S2退浆中退浆液的各物质化学组成如下表：
实施例6到实施例9与实施例1的区别在于S1预定型中的各条件如下表：
实施例10-实施例13与实施例1的区别在于，S4染色中在刚开始添加温水的温度如下表：
实施例 实施例10 实施例11 实施例12 实施例13
水温(℃) 40 50 42 48
实施例14-实施例17与实施例1的区别在于，S4染色中染料的各物质以百分比计如下表：单位：％
实施例18-实施例21与实施例1的区别在于，S4染色中添加染料后染色机内第一次升高的温度如下表：
实施例 实施例18 实施例19 实施例20 实施例21
染液温度(℃) 70 80 72 78
实施例22-实施例25与实施例1的区别在于，S4染色中添加染料后染色机内第二次升高的温度如下表：
实施例 实施例22 实施例23 实施例24 实施例25
染液温度(℃) 130 140 133 138
实施例26-实施例29与实施例1的区别在于，S4染色中添加染料后染色机内第二次升高的温度如下表：单位：％
实施例30到实施例33与实施例1的区别在于，S8定型中热定型机内调整的温度为如下表格：
实施例 实施例30 实施例31 实施例32 实施例33
温度(℃) 180 200 185 195
实施例34到实施例37与实施例1的区别在于，S8定型中热定型机内保温时间如下表格：
实施例 实施例34 实施例35 实施例36 实施例37
时间(s) 20 40 25 35
实施例38到实施例41与实施例1的区别在于，S8定型中保温后的冷却时间如下表格：
对比例1与实施例1的区别在于：S4染色，在双螺旋混合机中无先后顺序的添加以质量百分比计为单偶氮型染料30％、醋酸2％以及水68％，常温下拼混在一起，转速为1500r/min，搅拌50min，此时即为配好的染料。
对比例2与实施例1的区别在于：涤纶坯布在经过S5连续清洗后直接放入脱水机中进行S7脱水。
试验：涤纶布料染色后的色牢度的测量试验如下：
1、检测设备以及原料准备；
(1)、AATCC耐摩擦色牢度测试仪；
(2)、AATCC变色灰卡；
(3)、白色AATCC织物沾色测试纸。
2、试样制作：
(1)、将实施例1得到的涤纶布料随机位置的面料剪成直径为1cm的圆片，剪三片；编号：A、B、C
(2)、将对比例1得到的涤纶布料上随机位置的面料剪成直径为1cm的圆片，剪三片；编号：d、e、f
(3)、将对比例1得到的涤纶布料上随机位置的面料剪成直径为1cm的圆片，剪三片；编号：g、h、i
3、将上述编号为A、B、C、d、e、f、g、h、i的面料均用AATCC耐摩擦色牢度测试仪的夹紧装置将面料固定在耐摩擦色牢度仪底上，使面料的长度方向与仪器的动程方向一致。然后将上述每个编号下的面料固定在耐摩擦色牢度试验仪的摩擦头上，并使面料的经向与摩擦头运行方向呈45°角；在面料的长度方向上，以1s/mm的速度来回往复，往复动程为100mm，垂直压力为9N。用AATCC变色灰卡评定上述摩擦位置的干摩擦褪色级数并记录。
实施例1的干摩擦褪色级数数据如表2所示：
表1
编号 A B C
褪色级数 4-5 4-5 4
对比例1的干摩擦褪色级数数据如表2所示：
表2
编号 d e f
褪色级数 2 2-3 2
对比例2的干摩擦褪色级数数据如表3所示：
表3
编号 g h i
褪色级数 2-3 3 2-3
耐摩擦色牢度4级及4级以上为合格，表2和表3内的数据直接反应出对比例1和对比例2所染整的面染色在耐摩擦色牢度上为不合格；而表1内的数据反应出实施例1所染整的面染色在耐摩擦色牢度上为合格；从而说明使用本发明中的染料染整出来的内衣颜色持续时间更久。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种涤纶针织布的染色工艺，其特征在于：将坯布进行如下步骤处理：
S1：将坯布进行预定型；
S2：将预定型后的坯布进行退浆；
S3：将退浆后的坯布进行水洗中和；
S4：将水洗中和后的坯布进行染色，所用染料的各物质以质量百分比计为：单偶氮型染料5％-10％、木质素磺酸钠3％-7％、OP-10为 3％-7％、匀染剂15％-25％、醋酸1％-3％以及水48％-73％；
S5：将染色后的坯布进行连续清洗；
S7：将连续清洗后的坯布进行脱水；
S8：将脱水后的坯布进行开幅；
S9：将开幅后的坯布进行定型；
经过S9定型后的坯布即为染色完毕的涤纶针织布。
2.根据权利要求1所述的一种涤纶针织布的染色工艺，其特征在于：所述染料的各物质以质量百分比计为：单偶氮型染料5％-10％、木质素磺酸钠3％-7％、OP-10为 3％-7％、甘油6％-10％、十八烷基异氰酸酯4％-7％、油酸5％-8％、醋酸1％-3％以及水48％-73％。
3.根据权利要求1所述的一种涤纶针织布的染色工艺，其特征在于：所述S1预定型，将坯布放入热定型机内进行预定型，所述热定型机的温度调节至180-200℃，预定型时间为40-60s，然后冷却至室温后再进行S2退浆。
4.根据权利要求1所述的一种涤纶针织布的染色工艺，其特征在于：所述S2退浆，将经过所述S1预定型后的坯布放入浸轧机内进行退浆，浸轧温度为35℃-45℃，并且添加退浆液，所述退浆液的各物质化学组成为烧碱15g/L-25 g/L、双氧水5g/L-9g/L、双氧水稳定剂7g/L-13g/L以及去油精炼剂6g/L-10g/L，其中添加时先加入烧碱，搅拌10min后再将剩余的物质添加入浸轧机内，并且搅拌15min。
5.根据权利要求2所述的一种涤纶针织布的染色工艺，其特征在于：所述S4染色，先在染色机内加入水温为40℃-50℃的温水，然后再将染料中各物质按照质量百分比计无固定顺序的添加进染色机内，接着将S3水洗中和后的坯布放入染色机内，然后将染色机内的染液升温至70℃-80℃，升温速度为1.5℃/min；之后将染色机内的染液升温至130℃-140℃，升温速度为1℃/min；并且保温30min-50min；接着将染色机内的染液降温至70℃以下，降温速度为2℃/min，然后进行S5连续清洗。
6.根据权利要求1所述的一种涤纶针织布的染色工艺，其特征在于：所述S5连续清洗和所述S7脱水之间还包括S6还原清洗，所述S6还原清洗，先工业洗衣机中添加还原剂，然后再添加40℃-50℃的清水将还原剂溶解，接着将S5连续清洗后的坯布放入工业洗衣机中，将工业洗衣机的转速调整为3000r/min。
7.根据权利要求6所述的一种涤纶针织布的染色工艺，其特征在于：所述还原剂各物质以质量百分比计为：二氧化硫脲30％-40％、纯碱30％-40％、氯化钠10％-20％以及硼氢化钾18％-20％。
8.根据权利要求1所述的一种涤纶针织布的染色工艺，其特征在于：S9定型，将经过S8开幅后的坯布放入热定型机内，然后将热定型机的温度调整为180℃～200℃，保温20～40s，热定型后进行冷却，冷却温度为25℃，冷却时间为50～70min。
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