协协会定于2021年10月20~22日,在杭州市临平“浙商开元名都大酒店”,召开“传化杯”印染创新技术交流会。

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低浴比溢流染色机染棉氨纶织物实践

2021-08-24郭立新 王思捷 付红林 张 贵

低浴比溢流染色机染棉氨纶织物实践

互太(番禺)纺织印染有限公司  郭立新  王思捷  付红林  张 贵

摘要:采用低浴比溢流染色机染棉氨纶织物,浴比为1:4.5,对比传统气流染色机,工艺时间缩短20%35%,电耗75%。通过优化染色工艺和行机参数,并检验大生产的各项品质,结果表明:染色工艺采用一次加碱时间为100min.70%Dosing注料曲线,保温40min,行机参数选用圆形喷嘴直径为120mm.喷嘴间隙3mm.喷嘴压力1.7kg,提布轮速度380m/min,保证织物行一圈时间在120s以内,可获得理想的颜色稳定性和合格的布面品质,各项牢度结果均达标。

关键词:折痕  低浴比  能耗  溢流染色机  活性染料  棉/氨纶织物

在绿色环保、低碳经济的大环境下,节能减排已成为全球共识,而近年来快速发展的新型低浴比溢流染色机符合这种绿色发展趋势,受到广大印染用户的青睐。对比气流染色机,新型低浴比溢流染色机单位电耗有明显的优势。新型低浴比液流染色机缸形为罐式结构,即俗称的O形缸结构,染色浴比14. 04.8,由于其较低的浴比及主泵功率,节约了水、电和染化料助剂,达到了节能减排的目的,同时,染色及其前后处理时间也相应缩短,具有较高的生产效率。

1试验

1.1材料与设备

1.1.1材料

染料:Sumifix活性染料黄3BSSumifix性染料红3BSSumifix活性染料蓝FL-RNSumifix 活性染料藏青BF(均为日本住友化学株式会社)。

助剂:乳化剂、螯合剂、分散剂、烧碱(30%)、双氧水(50%)、醋酸(98%)、除氧酶、元明粉(99%)、苏打(99%)、醋酸钠,皂洗剂(均为市售)

坯布:94.0%+6.0%氨纶,门幅163. 0cm平方米克重250.0g/m2

1.1.2设备

高温低浴比溢流染色机YOH-350A型(广州市番禺艺煌洗染设备制造设备有限公司) DatacolorSF600X型测色仪、工业水表、工业电表、 蒸汽表。

1.2前处理工艺及配方

乳化剂(g/L)                   2.0

螯合剂(g/L)                  2.3

渗透剂(g/L)                  1.5

烧碱(30%)g/L            6.0

双氧水(50%)(gL)          3.0

浴比                  1:4.5

温度105℃,处理12min

醋酸(98%)(gL)              0.6

除氧酶(g/L)                  0.15

50℃处理9min,溢流洗冷水4min

1.3染色工艺及配方

1.3.1染色工艺

染色工艺曲线图见图l

1 染色工艺曲线

 

1.3.2染色配方

以下配方以深灰色Sumifix活性染料染色为例, 染料单位均为%(o.w.f)

活性染料YELLOW 3RS(%)                   0.8330

活性染料RED 3BS(%)                   0.5200

活性染料BLUE FL-RN(%)                 0.9840

活性染料NAVY BF(%)                  0.4530

元明粉(99%)(gL)              80

苏打(99%)g/L

1.4测试方法

1.4.1上染率

染料的上染率是使用分光光度计测定染色前后染液的吸光度,按式(1)计算上染率:

上染率(%)= (l-nA1/mA0x)×100%    (1)

式中:m/n指染色前/后的染液稀释倍数,A0/A1指染色前/后染液稀释m/n倍后吸光度。

1.4.2牢度测试

色牢度测试采用的标准:

耐皂洗色牢按AATCC-61-1A-2010测定:

耐水渍色牢度按AATCC-107-2010测定:

耐摩擦色牢度按AATCC8-2010测定:

耐汗渍牢度按AATCC-15-2008测定:

耐色泣牢度按AATCC-163-2002测定:

耐光牢度按AATCC-16E (10h) -2008测定。

1.4.3色差测试

采用Datacolor SF600X型测色仪对颜色进行测试,试样的颜色是通过△L(深浅)、△C(鲜沉)、 △H(色光)、△E(总色差)的值表示的,每一个染样被给定一个4位数的色

4位数分别代表深浅值、色光值、鲜沉值和总色差。

2结果与讨论

2.1染色工艺曲线

Datacolor SF600X型测色仪读取不同上染阶段的Sumifix活性染料黄3RSSumifix活性染料红3BSSumifix活性染料蓝FL-RNSumifix活性染料藏青BF各自上染率,不同上染阶段的上染率间见图2

 

 

 

2 Sumifix染料不同上染阶段上染率曲线

 

由图2可知,Sumifix活性染料黄3RSSumifix活性染料红3BSSumifix活性染料蓝FL- RNSumifix活性染料藏青BF4只染料有良好的配伍性。但Sumifix活性染料移染性较差,在一次加碱过程中上染率很高,容易导致疋差、染花。为保证染色均匀性。参照以上结果,大批量生产调整加碱时间T1100min,并采用70%Dosing注料曲线,调整保温时间T240min来达到均匀固色,确保低浴比溢流染色获得均匀的染色效果。

2.2喷嘴选择

与传统溢流染色不同,在低浴比条件下,除织物所吸附的染液外,织物在U型槽内与染液只有少量接触或者不接触,使得染色过程主要是靠织物与喷嘴的染液交换来完成,故喷嘴的选择对织物品质影响较大。

本研究以不同型号的喷嘴,按单管布重量310kg,浴比14.5活性染料染棉/氨纶深灰色为例, 织物布面效果见表l

1不同型号喷嘴织物品质

单管布

(kg)

喷嘴直径和间隙(mm)

主泵开

(%)

喷嘴压(kg)

染花

情况

布面

起毛情况

布面

折痕情况

喷嘴直径

喷嘴间隙

310

140

5.0

100

1.1

轻微

染花

折痕明显

310

120

4.0

100

1.3

轻微折痕

310

120

3.0

100

1.7

310

120

2.5

100

1.9

轻微

起毛

注:4管高温低浴比溢流染色机主泵额定功率为30kW

由表1结果可知,在主泵额定功率恒定时,当喷嘴直径及喷嘴间隙较大时,喷嘴压力较小,此时织物折痕明显。当喷嘴直径及喷嘴间隙较小时,喷嘴压力加大,但喷嘴压力不宜过大,否则织物易出现起毛。综合考虑批量生产采用喷嘴直径为120mm喷嘴间隙为3.0mm的圆形喷嘴染棉/氨纶织物。

2.3染色行机参数

采用4高温低浴比溢流染色机对棉/氨纶织物进行染色,选用喷嘴直径为120mm,喷嘴间隙3.0mm的圆形喷嘴,试验用不同的行机条件生产22.43tex棉/氨纶平纹织物,织物品质结果如表2

2不同行机条件织物品质

单管布重  (kg)

喷嘴压力(kg)

提布轮速度

(m/min)

行一圈时间

(s/)

染花

情况

布面起毛情况

布面折痕情况

布面平整情况

行机

情况

310

0.9

220

190

轻微染花

折痕严重

平整

顺畅

310

1.1

260

 158

折痕严重

平整

顺畅

310

1.3

300

145

折痕严重

平整

顺畅

310

1.5

340

120

折痕严重

平整

顺畅

310

1.7

380

110

平整

顺畅

由表2数据可以看出,单管布重量310kg,浴14.5溢流染色机生产22.43tex棉/氨纶平纹织物时,由于棉/氨纶织物组织结构比较紧密,在喷嘴压力小于或等于1.7kg情况下,不会出现起毛现象,并且行机顺畅。当喷嘴压力小时,织物获得的速度较小,行一圈时间长,不利于织物的匀染, 而且折痕严重。综合以上数据,大批量生产时采用喷嘴压力1.7kg,提布轮速度380m/min,行圈时间120s以内。

3批量生产表现

3.1色差和布面效果表现

应用试验的结果,进行批量生产跟踪,采用Datacolor SF600X测色仪检测织物样品与客样比较色差小,成品验布布面效果良好,无染花、折痕和起毛,并且布面外观良好,具体见表3

3大批量生产色差及布面效果

颜色

 

 

△L

△C

△H

△E

对色结果

染花情况

布面起毛

布面折痕

布面外观

米黄

0.31

-0.11

-0.24

0.41

达标

良好

粉红

-0.02

0.23

-0.12

0.27

达标

中灰

-0.30

0.01

-0.01

0.30

达标

良好

海蓝

0.29

-0.03

-0.10

0.31

选标

良好

深灰

0.31

-0.04

-0.04

0.31

达标

良好

深啡

0.31

-0.26

-0.22

0.46

达标

良好

3.2色牢度测评

对大批量生产成品织物进行牢度测试结果见表4

4 大批量生产时色牢度测试结果(单位:级)

颜色

汗酸牢度

汗碱牢度

水渍牢度

色泣牢度

水洗牢度

干擦牢度

湿擦牢度

光牢度

米黄

4.0

4.0

4.0

4.5

4.5

4.0

3.5

4.0

粉红

4.0

4.0

4.0

4.5

4.5

4.0

3.5

4.0

中灰

4.0

4.0

4.0

4.5

4.0

4.0

3.0

4.0

海蓝

4.0

4.0

4.0

4.5

4.0

4.0

2.5

4.0

探灰

4.0

4.0

4.0

4.5

4.0

4.0

3.0

4.0

深啡

4.0

4.0

4.0

4.5

4.0

4.0

2.5

4.0

由表4可知,低浴比溢流染色机大批量生产的棉/氨纶织物具有较好的色牢度,可满足客户的要求。

3.3较短工艺时间

大批量生产以棉/氨纶织物(中灰色)为例,目前在YOH 350A型低浴比溢流染色机生产,与气流染色机相比,整个漂染时间缩时20%-35%T/CPOLY和锦纶等织物合理利用降温同步洗水功能[3]最高可以缩短工艺时间40%。并可以获得良好的煮布和染色效果,极大地节约了成本,提高了效率工艺时间对比如表5

5 中灰色工艺时间对比

机型

煮布(h)

染色(h)

后处理(h)

总计(h)

气流染色机

2.0

5.2

1.80

9.00

低浴比溢流染色机

1.5

4.0

1.25

6.76

3.4 能耗

统计近3个月低浴比溢流染色机新单的平均水耗为每t布耗水量浅色30t左右,中色45t左右,深色左右,平均电耗在0.8kw h/kg布,平均蒸汽耗1.95kg/kg布与气流染色机相比,单位织物水及蒸汽消耗接近,平均电耗只有气流染色机的1/4右,节约电耗明显,平均能耗数据比较见表6

6平均能耗对比

机型

平均水耗

(L/kg )

平均电耗

<kw/kg)

平均蒸汽耗

(kgkg)

气流染色机

61

0.69

1.89

低浴比溢流染色机

65

0.18

1.95

4结语

1)低浴比溢流染色机Sumifix活性染料上染棉/氨纶织物,采用一次加碱时间为100min70% Dosing注料曲线,保温40min染色工艺,可以14.5的低浴比条件下获得均匀的染色效果。

2)选用喷嘴直径为120mm,喷嘴间隙3.0mm 圆形喷嘴处理棉/氨纶织物,喷嘴压力1. 7kg、提布轮速度380m/min、行一圈时间120s以内的行机条件,可以获得理想的布面品质。

3)低浴比溢流染色机生产棉/氨纶织物,在喷嘴压力小于或等于1. 7kg情况下,织物不易起毛, 但容易出现折痕,生产中可以通过加大喷嘴压力改善折痕。

4)在低浴比溢流染色机生产棉/氨纶织物, 相对于气流染色机,工艺时间可以缩短20%~35%不影响布面品质。平均电耗0. 18kw.h/kg布,只有气流染色机的1/4左右,节约电耗效果明显。

参考文献

[1] 陆云龙,闵洁.棉氨针织物小浴比气流染色机染色及工艺缩时探讨[J].染整技术,2016(3):42-47.

[2] 林健,蒋家云.低浴比液流染色机染色技术与工艺条件的控制分析[J].染整技术.2017(8):14-16.

[3] 付红林,王思捷,张贵.Acrylic/Viscose混纺织物低浴比气流染色机染色[J]轻纺工业与技术.2018(6):14-1


 

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