CN109972428A - 一种强捻涤纶布的染色工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及纺织品加工的技术领域，公开了一种强捻涤纶布的染色工艺，将坯布进行如下步骤处理：S1：将坯布进行预缩；S2：将预缩后的坯布进行一次预定型；S3：将一次预定型后的坯布进行减碱量；S4：将减碱量后的坯布进行水洗中和；S5：将水洗中和后的坯布进行染色；S6：将染色后的坯布进行透染处理；所述透染包括如下步骤：a、使用步骤S5中染色时的染液，在高温下对坯布进行持续的冲染；b、冲染之后进行保温；c、保温之后降温至室温；S7：将透染之后的坯布进行溢流水洗；S9：将溢流水洗之后的坯布进行定型；经过S9定型之后的坯布即为染色完毕后的强捻涤纶布。通过使用上述的染色工艺，最终提高了强捻涤纶布整体的上染率。

Description

一种强捻涤纶布的染色工艺
技术领域
本发明涉及纺织品加工的技术领域，更具体地说，它涉及一种强捻涤纶布的染色工艺。
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。强捻涤纶布对材料的选用，捻度捻向的变化，丝线定型的时间和温度，织造丝线的张力大小和均匀度等都有较高要求，生产有一定的技术难度。今年来，无梭织机的使用，倍捻机的普及，减碱量工艺的成熟，为强捻涤纶布的开发提供了必要条件，也为稳定产品质量提供了技术保证。
强捻涤纶的种类很多，但是都有共同的特点，涤纶织物的经纬组合的一方或两方均需增加强捻，生产方式上均采用白织、半色织的工艺。坯布都需要精炼、减碱量、染色或者印花处理，涤纶织物手感松软，产品弹性优良、形状稳定性好，绉效应显著。
涤纶分子的取向度和结晶度都很大，纤维内部分布排列紧密，而通过强捻后的涤纶纤维内部则排列更加紧密，从而导致手感发硬。为了使得强捻的涤纶布的手感变得柔软，通常都需要进行减碱量工作。通过减碱量后纤维表面形成沟槽，导致后续染色时，纤维表面形成的沟槽部位着色率不好，染料不易上染在沟槽内的缝隙中，最终导致强捻涤纶布整体的上染率底。
发明内容
本发明的目的在于提供一种强捻涤纶布的染色工艺，能够提高强捻涤纶布整体的上染率。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种强捻涤纶布的染色工艺，将坯布进行如下步骤处理：
S1：将坯布进行预缩；
S2：将预缩后的坯布进行预定型；
S3：将预定型后的坯布进行减碱量；
S4：将减碱量后的坯布进行水洗中和；
S5：将水洗中和后的坯布进行染色；
S6：将染色后的坯布进行透染处理；所述透染包括如下步骤：
a、使用步骤S5中染色时的染液，在高温下对坯布进行持续的冲染；
b、冲染之后进行保温；
c、保温之后降温至室温；
S7：将透染之后的坯布进行溢流水洗；
S9：将溢流水洗之后的坯布进行定型；
经过S9定型之后的坯布即为染色完毕后的强捻涤纶布。
坯布染色之后，染料已经附着在坯布上了，但是经过减碱量之后的纤维表面出现沟槽，染料无法上染在沟槽的缝隙中。通过持续的对坯布进行冲染，并且在高温下进行，从而使得染料自身的能量增加，从而使得染料能够进入坯布纤维的形成的沟槽缝隙中。染料进入纤维的沟槽缝隙之后，继续持续的保温，从而使得染料能够被固着在纤维的沟槽之中，并且后续降至室温之后再进行下一步的工序也是防止已经固着的染料由于后续的工序而脱落，最终提高了强捻涤纶布整体的上染率。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S3中使用减量剂对坯布进行减碱量，所述减量剂的各物质化学组成以重量份计为：氢氧化钠60-70份、C8H17[(CH2CH2O)5H]2为25-35份、C8H18OPO3HNa20-30份、水230-270份、以及吐温80为15-27份。
氢氧化钠是减碱量这一步骤的主要使用的助剂，氢氧化钠溶解之后，氢氧根离子对涤纶大分子中酯键的水解作用，将纤维表面腐蚀，并朝向内部渗透，从而使得组织松弛，得到丝绸般的手感、光泽和悬垂性，并可提高后续染料的上染率。C8H18OPO3HNa一方面能够促进氢氧化钠更快的渗透至纤维表面，另一方面能够提高坯布的爽挺性。C8H18OPO3HNa本身还具有很强的还原性，使得涤纶坯布的身骨和张力下降，从而增加了悬垂性。
C8H17[(CH2CH2O)5H]2能够与C8H18OPO3HNa协同，使得坯布的爽挺性更高，同时能够使得涤纶纤维丝变细、***，织物的绉性提高，从而增加了强捻涤纶坯布的绉性。由于C8H17[(CH2CH2O)5H]2属于一种脂溶性的物质，通过添加吐温80，使得C8H17[(CH2CH2O)5H]2与水形成一种乳化溶液，吐温80作为一种乳化剂，使得体系整体的乳化性增强，最终使得整个体系在坯布反复进出的过程中坯布具有别样的风格。
作为本发明的进一步改进，所述S5染色中使用染料对坯布进行染色，所述染料的各物质化学组成以重量份计为：单偶氮型染料15-20份、二羟异丙基辛酰基辛酰胺13-17份、缓冲溶液5-10份、扩散剂MF10-15份、油酸24-30份、甘油16-20份、十八烷基异氰酸酯22-26份以及水120-180份。
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，纤维分子间的间隙小，且不含有羧基等水溶性的基团，留给染料分子的空间很小，涤纶纤维表面还有结构紧密的表皮层。但是单偶氮型染料分子结构简单，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，单偶氮型染料疏水性强，所以更加容易附着在涤纶纤维上。二羟异丙基辛酰基辛酰胺属于一种阴离子表面活性剂，它与单偶氮型染料的结合力较强，同时能够附着在涤纶纤维分子上。另一方面，二羟异丙基辛酰基辛酰胺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，二羟异丙基辛酰基辛酰胺渐渐的将单偶氮型染料释放，同时发挥自身的作用，使得单偶氮型染料更加牢固的附着在涤纶坯布的表面。
涤纶纤维分子的耐碱性较差，而缓冲溶液可以为涤纶纤维分子的染色过程提供弱酸性的环境，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。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，能够将单偶氮型染料更快的润湿，从而使得二羟异丙基辛酰基辛酰胺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。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。
甘油与扩散剂MF互相配合，从而使得它们的结合体具有良好的扩散性，从而使得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。通过上述的所有物质互相配合，最终还能够提高染料上染强捻涤纶布之后的色牢度。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S6透染包括如下步骤：
a、使用步骤S5中染色时的染液，在80℃-90℃下对坯布进行持续的冲染，冲染时间为0.5-1h；
b、冲染之后保温保持在60℃-70℃，并且持续1-1.5h；
c、保温之后降温至室温，降温速度为0.5℃/min。
当温度达到80℃-90℃的时候，由于二羟异丙基辛酰基辛酰胺以及油酸的存在，使得染料的渗透性增强，使用染料泵，持续的朝着布料从布料的一端冲至另一端，如此持续0.5-1h。同时，由于周围环境的温度有所升高，使得涤纶纤维在经过减碱量之后的沟槽中的缝隙增大，从而更加方便染料进入。然后进行幅度很小的降温，之后在60℃-70℃的情况下保温1-1.5h是为了染料能够牢固的结合在涤纶纤维沟槽中的缝隙中，且温度稍有下降，从而使得缝隙缩小，防止染料从缝隙中出来。接着开始降温，降温速度为0.5℃/min，速度缓慢，一方面留给染料充足的时间上染，另一方面也是防止由于温度剧烈的变化而导致染料发生分解。
作为本发明的进一步改进，所述步骤S7溢流水洗之后的坯布进行脱水，之后还包括S8固色，所述S8固色，先在染色机中放入固色剂，并且加入水，浴比1:55，搅拌15min后再将脱水后的坯布放入染色机中，浸泡30min。
通过采用上述技术方案，将固色液配制完成后，将坯布放入其中，进行浸泡，固色剂使得染料与纤维之间形成共价键或者氢键等一些化学键，从而使得染料固着在坯布，同时由于化学键的产生，使得固着性更强。
作为本发明的进一步改进，所述固色剂的各物质化学组成以重量份计为：亚油酰胺丙基二甲基乳酸铵25-40份、三乙烯四胺45-55份、苯磺酸钠15-20、以及NH4CI13-17份。
乙烯四胺的水溶液显碱性，在酸性和碱性条件下均比较稳定，本身溶于水后提高了分散染料与涤纶纤维的亲和力。亚油酰胺丙基二甲基乳酸铵属于一种阳离子表面活性剂，能够降低固色剂在体系中溶解之后的表面张力，从而提高了色牢度。苯磺酸钠在水中是以离子的形式存在，分别电离为苯磺酸根离子以及钠离子。苯磺酸根是一个强的亲水基团，能够与涤纶纤维分子中的酯基互相结合，从而使得涤纶与苯磺酸根结合后，它的亲水性增强，利于染料上染。
作为本发明的进一步改进，所述S5染色，将经过S4水洗中和后的坯布放置在配好的染液中，并且将染液的温度控制在60-80℃，浸染25min，然后将染液升温至110℃，升温速度为2℃/min，保温1h；接着将染液的温度降温至40℃，降温速度为1.2℃/min。
染色时，先将染浴温度控制在60-80℃，浸泡25min，使得染料充分的扩散在坯布的表面，然后渐渐的由溶液转移至坯布的表面；然后染浴升温，当染浴温度到达110℃左右时，上染速率达到最大值，然后保温1h，使得坯布表面上的染料朝向纤维内部扩散，由于吸附在纤维表面的染料溶度大于纤维内部的染料浓度，促使染料由纤维表面朝向纤维内部扩散。在升温时，需要保持恒定并且不能太快的速度升温，是因为在染色的这段时间内，染料朝向纤维内部扩散的速度很快，如果升温速度不均匀或者升温速度过快时，会出现染色不均的现象；最后为了使染料能够固着在坯布上，则需要加快降温速度，防止染料在降温的时候发生分解而析出坯布。
作为本发明的进一步改进，所述S5染色，染料中缓冲溶液为磷酸氢二钠以及柠檬酸的混合溶液，且使得染液的pH为5-6。
综上所述，本发明的优点和有益效果是：
1、通过持续的对坯布进行冲染，并且在高温下进行，从而使得染料自身的能量增加，从而使得染料能够进入坯布纤维的形成的沟槽缝隙中。染料进入纤维的沟槽缝隙之后，继续持续的保温，从而使得染料能够被固着在纤维的沟槽之中，并且后续降至室温之后再进行下一步的工序也是防止已经固着的染料由于后续的工序而脱落，最终提高了强捻涤纶布整体的上染率；
2、当温度达到80℃-90℃的时候，由于二羟异丙基辛酰基辛酰胺以及油酸的存在，使得染料的渗透性增强，使用染料泵，持续的朝着布料从布料的一端冲至另一端，如此持续0.5-1h。同时，由于周围环境的温度有所升高，使得涤纶纤维在经过减碱量之后的沟槽中的缝隙增大，从而更加方便染料进入。然后进行幅度很小的降温，之后在60℃-70℃的情况下保温1-1.5h是为了染料能够牢固的结合在涤纶纤维沟槽中的缝隙中，且温度稍有下降，从而使得缝隙缩小，防止染料从缝隙中出来。接着开始降温，降温速度为0.5℃/min，速度缓慢，一方面留给染料充足的时间上染，另一方面也是防止由于温度剧烈的变化而导致染料发生分解。
附图说明
图1为本发明一种强捻涤纶布的染色工艺的工艺流程图。
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。
实施例1：
参照图1，一种强捻涤纶布的染色工艺，将选择好的强捻涤纶坯布(后称坯布)进行如下步骤处理：
S1：对需要染色的坯布进行预缩。将坯布放置在高温高压溢流染色机中，然后在高温高压溢流染色机内加入氢氧化钠溶液进行预缩处理，氢氧化钠的浓度为4-6g/L，温度控制在110℃，持续时间为40min。预缩之后水洗两次。
S2：将经过S1处理之后的坯布进行预定型。将坯布放入热定型机内，将热定型机内的温度调节为180℃，持续5min，然后待坯布冷却至室温(25℃)。
S3：将经过S2处理之后的坯布进行减碱量。将坯布放入减碱量机内进行减碱量步骤，减碱量机中使用的减量剂的各化学组成以重量份计为：氢氧化钠65份、C8H17[(CH2CH2O)5H]2为30份、C8H18OPO3HNa25份、水250份、以及吐温80为21份。减量剂的使用量与坯布的重量的比例为10:3。
S4：将经过S3处理之后的坯布进行水洗中和。将坯布放置在冲洗池中，使用醋酸溶液反复的冲洗，使得坯布表面的酸碱度至中性。然后再使用清水冲洗15min。
S5：将经过S4处理之后的坯布进行染色。染料的各化学组成以重量份计为：单偶氮型染料17份、二羟异丙基辛酰基辛酰胺15份、磷酸氢二钠和柠檬酸的混合液8份、扩散剂MF13份、油酸27份、甘油18份、十八烷基异氰酸酯24份以及水150份。
(1)、配染液。先在双螺旋混合机中添加50℃的温水，接着将上述染料中所有物质无先后顺序的加入染缸中，搅拌10-15min，使用pH计测量染缸中染液的pH值，通过控制磷酸氢二钠与柠檬酸两者各自的重量使得将染缸中染液pH值控制在5-6的范围内。染液浴比为1:45。
(2)、上染。将经过S4处理之后的坯布放入配好的染液中，并且将染液的温度控制在70℃，浸染25min，接着调节染缸的温度，使得染液的温度升至110℃，升温速度为2℃/min，保温1h；接着将染缸中染液的温度降至40℃，降温速度为1.2℃/min。
S6：将经过S5处理后的坯布进行透染处理。透染包括如下步骤：
a、先将经过S5处理后的坯布展平，然后使用步骤S5中染色时的染液，使用染液泵，在85℃环境下对坯布进行持续的冲染，冲染时间为45min。
b、冲染之后使得周围的环境降温至65℃，并且保温1-1.5h。
c、保温之后使得周围的环境降温至室温，降温速度为0.5℃/min。
S7：将经过S6处理之后的坯布进行溢流水洗。
S8：将经过S7处理后的坯布进行固色处理。先将固色剂中所有的物质无先后顺序的放入染色机内，固色剂的各化学组成以重量份计为：亚油酰胺丙基二甲基乳酸铵33份、三乙烯四胺50份、苯磺酸钠18、以及NH4CI15份，并且加入清水，控制浴比为1:55，然后搅拌15min。然后将溢流水洗之后的坯布进行脱水，脱水过后将坯布放入含有固色剂的染色机内浸泡30min。
S9：将经过S8处理之后的坯布进行定型。将坯布输送至热定型机后，再将热定型机的温度调节为180℃，持续8min后，再将坯布冷却至室温(25℃)后将坯布从热定型机内输出，最后进行质量检测。
实施例2-实施例5与实施例1的区别在于，步骤S3减碱量中减量剂、染料、以及固色剂的各化学组成以重量份计如下表所示：单位：份
对比例1：与实施例1的区别在于：
S5：将经过S4处理之后的坯布进行染色。染料的各化学组成以重量份计为：偶氮型分散染料17份、脱糖缩合木质素磺酸钠15份、氯化钠13份、C20H21O(CH2CH2O)18H 30份、烷基苯磺酸钠24份以及水150份。
对比例2：与实施例1的区别在于：
S3减碱量机中使用的减量剂的各化学组成以重量份计为：环氧树脂10份、氢氧化钠65、甲基丙烯酸酯20、异丙醇10、丙烯酰胺2、丁酮20、醋酸乙烯酯10、过氧化苯甲酰3以及水230份。
对比例3：与实施例1的区别在于：步骤S5染色完成之后直接进行步骤S7溢流水洗。
对比例4：与实施例1的区别在于：步骤S7溢流水洗之后直接进行步骤S9定型。
试验一：对比例与实施例中强捻涤纶布染色后的色牢度测验；
试验对象：将使用实施例1-3中记载的方式染出来的强捻涤纶布作为试验样，标记为试验样1-3，每个试验样随机做10个样品，将对比例1-4作为对比样1-4，每个试验样随机做10个样品。
试验方法：将强捻涤纶坯布进行染色处理后按照GB/T3920-1997的标准，并分别经摩擦牢度测试仪进行布料的摩擦牢度检测。
表1试验样1-3以及对比样1-4中染色质量的检测数据
试验结果：如表1可知，实施例1-3的染液在本发明中记载的工艺下处理的布料相对于对比例1-4的布料：干摩擦牢度可以提升1-1.5级，湿摩擦牢度。
但是，其中对比样4与试验样1对比时发现，含有固色步骤并且使用固色剂的试验样相比于对比样4的干摩擦牢度以及湿摩擦牢度可以提升2级，这就说明本发明中的固色步骤效果显著。
通过观察发现，对比样1与试验样1对比，染料使用不同，从而直接导致后续的干摩擦牢度以及湿摩擦牢度。
试验二：对比例与实施例中强捻涤纶布染色后的上染率测定；
试验对象：将使用实施例1-3中记载的方式染出来的强捻涤纶布作为试验样，标记为试验样1-3，每个试验样随机做10个样品，将对比例1-4作为对比样1-4，每个试验样随机做10个样品。
试验方法：在最大吸收波长处测原染液的吸光度A0，测定随时间变化染余液的吸光度An，并按以下公式求算织物的上染率。
上染率E(％)＝(1-An/A0)×100％
式中An表示染余液的吸光度；A0表示染原液的吸光度。测定结果如表2所示：
表2试验样1-3以及对比样1-4上染率的测定数据：
试验结果：如表2可知，实施例1-3的染液在本发明中记载的工艺下处理的布料相对于对比例1-4的布料：上染率有显著的提高，且试验样1-3的上染率均大于90％，这说明采用本发明所记载的制备工艺，染出的强捻涤纶布具有高的上染率。
通过观察，其中对比样1与试验样1对比时发现，对比样1中使用的染料与试验样1中使用的染料有所不同，从而使得最终两者的上染率有所差异。
其中最明显的是对比样3和对比样4，这两者的上料率明显低于试验样1。对比样3的上染率低是因为对比样3所记载的工艺中无冲染这一步骤，与一般的涤纶布料的染色方式一样，从而导致强捻涤纶布的整体上染率低。
而对比样4的上染率低是因为对比例4所记载的工艺中无固色这一步骤，从而导致后续的步骤中上染在强捻涤纶布上的染料上染不够牢固，脱落，最终导致对比样4的上染率明显低于试验样1的上染率。
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)

1.一种强捻涤纶布的染色工艺，其特征在于：将坯布进行如下步骤处理：
S1：将坯布进行预缩；
S2：将预缩后的坯布进行预定型；
S3：将预定型后的坯布进行减碱量；
S4：将减碱量后的坯布进行水洗中和；
S5：将水洗中和后的坯布进行染色；
S6：将染色后的坯布进行透染处理；所述透染包括如下步骤：
a、使用步骤S5中染色时的染液，在高温下对坯布进行持续的冲染；
b、冲染之后进行保温；
c、保温之后降温至室温；
S7：将透染之后的坯布进行溢流水洗；
S9：将溢流水洗之后的坯布进行定型；
经过S9定型之后的坯布即为染色完毕后的强捻涤纶布。
2.根据权利要求1所述的一种强捻涤纶布的染色工艺，其特征在于：所述步骤S3中使用减量剂对坯布进行减碱量，所述减量剂的各物质化学组成以重量份计为：氢氧化钠60-70份、C8H17[(CH2CH2O)5H]2为25-35份、C8H18OPO3HNa20-30份、水230-270份、以及吐温80为15-27份。
3.根据权利要求1所述的一种强捻涤纶布的染色工艺，其特征在于：所述S5染色中使用染料对坯布进行染色，所述染料的各物质化学组成以重量份计为：单偶氮型染料15-20份、二羟异丙基辛酰基辛酰胺13-17份、缓冲溶液5-10份、扩散剂MF10-15份、油酸24-30份、甘油16-20份、十八烷基异氰酸酯22-26份以及水120-180份。
4.根据权利要求3所述的一种强捻涤纶布的染色工艺，其特征在于：所述步骤S6透染包括如下步骤：
a、使用步骤S5中染色时的染液，在80℃-90℃下对坯布进行持续的冲染，冲染时间为0.5-1h；
b、冲染之后保温保持在60℃-70℃，并且持续1-1.5h；
c、保温之后降温至室温，降温速度为0.5℃/min。
5.根据权利要求4所述的一种强捻涤纶布的染色工艺，其特征在于：所述步骤S7溢流水洗之后的坯布进行脱水，之后还包括S8固色，所述S8固色，先在染色机中放入固色剂，并且加入水，浴比1:55，搅拌15min后再将脱水后的坯布放入染色机中，浸泡30min。
6.根据权利要求5所述的一种强捻涤纶布的染色工艺，其特征在于：所述固色剂的各物质化学组成以重量份计为：亚油酰胺丙基二甲基乳酸铵25-40份、三乙烯四胺45-55份、苯磺酸钠15-20、以及NH4CI13-17份。
7.根据权利要求3所述的一种强捻涤纶布的染色工艺，其特征在于：所述S5染色，将经过S4水洗中和后的坯布放置在配好的染液中，并且将染液的温度控制在60-80℃，浸染25min，然后将染液升温至110℃，升温速度为2℃/min，保温1h；接着将染液的温度降温至40℃，降温速度为1.2℃/min。
8.根据权利要求3所述的一种强捻涤纶布的染色工艺，其特征在于：所述S5染色，染料中缓冲溶液为磷酸氢二钠以及柠檬酸的混合溶液，且使得染液的pH为5-6。
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