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铜氨/中空涤纶混纺针织布在染整加工中的关键问题探讨

2021-09-09沈昌宇 陈 煜
 铜氨/中空涤纶混纺针织布在染整加工中的关键问题探讨

杭州美高华颐化工有限公司  沈昌宇  陈 煜

摘要:简要介绍铜氨纤维、中空涤纶短纤维及其混纺针织面料的性能及特点。根据铜氨纤维易吸湿溶胀的特性,阐述了前处理、染色过程中的易擦伤、折痕等疵病产生的原因及相应的预防措施。对织物缩水率的控制也作了相应的阐述。

关键词:铜氨纤维  中空涤纶短纤维  开纤  染整

0 前言

铜氨纤维是一种再生纤维素纤维,是将棉短绒等天然纤维素原料溶解在Cu(OH)2,或碱性铜盐的浓氨溶液中制成纺丝液,在凝固液中,铜氨纤维素分子再分解生出纤维素而生成的水合纤维素,经后加工得到的纤维就是铜氨纤维

铜氨纤维的吸湿率与粘胶纤维接近,其公定回潮率为11%,而在一般大气压条件下回潮率可达到12-13%。其强力在干态时与粘胶纤维接近,但在湿态时,强力要高于粘胶纤维,其湿态强度是干态时的65-70%,耐磨性优于粘胶纤维。铜氨纤维截面呈圆形,无皮芯结构,纤维可承受高度拉伸,可制得的单丝较细,因此用铜氨丝织得的面料手感柔软、光泽柔和,有真丝感 。铜氨纤维对酸的抵抗力较差,在低浓度的碱性液中短时间处理没什么影响,但高浓度的烧碱溶液中会使其有较大的损伤。在相同条件下,铜氨染色亲和力比粘胶纤维大,上色较深。另外,铜氨纤维耐氯漂白剂、H2 02的能力较差。因为其吸湿性好,所以其抗静电能力好,即使在干燥地区穿着也不会出现闷热感,其最吸引人的地方是吸湿、放湿性。

目前,该纤维已经发展成为高级套装的优质面料,特别适合于与羊毛、精梳棉、合成纤维混纺,用以制做高档内衣及套装等。

中空涤纶短纤维是一种毛细管内腔结构的改性聚酯短纤维,纤维有纵向沟槽,具有永久吸湿快干、保暖速干、能自动调节人体贴身湿热平衡等特点。

铜氨/中空涤纶混纺纱织成服装面料不仅具有铜氨纤维的优点,而且兼具了中空涤纶纤维特点:不仅手感柔软,光泽柔和,悬垂感强,而且具有吸湿、导湿性好;不仅具有丝绸般的亲肤性,而且其制成的面料具有更挺括、抗皱,洗后尺寸保形性好等优点。

当前铜氨类织物面料印染厂加工的量不多,大家对它的认识还很不足,工艺也不是很成熟,特别是该类织物的前处理开纤好坏直接关系到织物的手感风格。而铜氨纤维面料以其优异的性能正在被国内外越来越多的服装品牌和消费者认可,具有良好的发展前景。

1 织物规格及生产工艺流程

1.1 织物规格

32S铜氨空涤纶,70/30针织双面布, 205g/m2 32S

1.2 生产工艺流程

翻布、缝头、打码前处理(开纤)染色开幅(轧水)烘干定型检验、打卷、包装。

结果与讨论

2.1 前处理生产中的关键问题 探讨

铜氨纤维面料只有经过前处理开纤后,面料才会变得悬垂、飘逸感强,光泽更柔和。而且经过烧碱的蚀刻作用,纤维表面形成了一些小的微坑特别是中空涤纶纤维,经过开纤后,纤维的微孔增加,比表面积增大,增加了面料丰满的手感及亲水性,使面料的服用性能更优异。

因为烧碱对铜氨纤维有损伤,因此选择合适的前处理工艺对于该类面料的生产至关重要。笔者通过设计正交试验优选出了最佳前处理开纤工艺,为:

液碱                15 g/L

开纤剂M-1100A                 2 g/L

浴比              110

工艺条件             100℃×30 min

按上述工艺对32S铜氨/中空涤纶70/30,针织双面布进行开纤处理后,织物悬垂感好、飘逸感十足,手感蓬松丰满,产品达到要求。

同时,在前处理开纤工艺中,应注意以下几点细节:

(1) 开纤剂的使用:开纤剂M-1100A(杭州美高华颐化工有限公司)有利于织物开纤更均匀、稳定、有序地进行,使开纤后产品具有飘逸、悬垂、柔软、丰满、滑糯的手感。

(2) 浴比及设备的选择:由于当前印染厂环保压力越来越大,大家都希望采用低浴比的印染设备来进行生产活动。但该织物面料经开纤后,吸水性更好,纤维得到最大溶胀,致使织物变得更粗糙、紧密,织物表面摩擦系数增大。使用低浴比设备极易产生直条折痕、鸡爪印、擦伤极光印等质量问题。同时,在开纤中,使用低浴比进行开纤工艺,极易导致开纤不匀、 织物克重不均匀,而使产品达不到要求。因此,该类织物生产应尽可能选用1:10以上的大浴比进行生产。

(3) 染缸喷嘴的选择:根据布匹粗细选择合适的染缸喷嘴,在织物运转正常的情况下,尽可能选用大的喷嘴(最好是直筒喷嘴),尽量减轻织物与织物之间、织物与设备间的摩擦力。主泵流量大小要适中, 以尽可能减少水流对布面的冲击造成铜氨纤维的损伤。

(4) 生产工艺的执行与控制:生产工艺的执行与控制非常重要,防止出现过度开纤或开纤不足,要控制失重率不超过6.5%。开纤不足,织物悬垂感不好,飘逸感、手感丰满度达不到要求;过度开纤,铜氨纤维损伤过大,织物强力达不到服用标准,从而影响面料的服用性能。

(5) 染缸进布之前,应先将开纤剂M-1100A打入染缸内,待后续织物进缸时,可加快织物的润湿速度, 有助于后续液碱在织物表面的均匀铺展。液碱打进染缸前应在副缸内用水稀释,然后等速吸入缸内,吸入缸内时间应控制在15min左右。如果液碱不稀释并以很快的速度吸入缸内,由于该类织物吸水性强,会造成布面局部烧碱浓度高,而造成开纤不匀,甚至严重损伤纤维,造成不可逆转的损失。

2.2染色生产中的关键问题探讨(案例:艳蓝色染色)

2.2.1 染涤过程

(1) 染涤案例处方:

分散蓝2BLN                0.5%(owf.)

分散红3B          0.035%(owf)

高温匀染剂M-214D        1 g/L

染色稳定剂M-215 1       g/L

染色浴中控制剂M-288        1 g/L

染色浴中控制剂M-287        2 g/L

浴比             110

(2) 染色工艺曲线:

铜氨纤维经前处理后,在水中充分吸湿溶胀,织物变得更粗糙、紧密,织物表面摩擦系数增大,手感发硬,极易产生擦伤和折痕。因此,在染色过程中需要加入染色浴中控制剂M-287M-288(杭州美高华颐化工有限公司),以降低纤维刚性,使织物变得柔软,同时减少纤维与纤维间、织物与设备之间的摩擦力,避免布面擦伤或折痕的产生。

染色稳定剂M-215是一只非常好的染色工艺体系酸碱平衡的缓冲剂。由于开纤后烧碱中和过程中,容易出现中和不均匀的现象而造成染色疵病,M-215的使用可以完全避免上述问题的发生。使用M-215后不用另外加酸,可以使染色pH值很好地稳定在4.5-5.5之间。

应根据不同染料深度、不同颜色及生产的实际情况制订合理的升温阶梯曲线,并且在大生产过程中,严格管理、认真执行生产工艺。

涤纶染色时,当分散染料深度达到1 0%(o.w.f) 及以上时,需要做还原清洗,以提高染色品色牢度。

还原清洗工艺:染色降温至80 ℃卸压后,不用排掉染液,加入2% (o.w.f)酸性还原清洗剂,85 ×20min,降温洗水。

2.2 2 铜氨过程

(1) 染棉案例处方:

活性艳蓝KNR                    2.4%(o.w.f)

活性黑B133                     0.04%(o.w.f)

活性红3BSN                     0.07%(o.w.f)

元明粉                          45 g/L

纯碱                            15 g/L

染色浴中控制剂M-288            1 g/L

染色浴中控制剂M-287            2 g/L

浴比                            110

皂洗处方:

皂洗剂M-262                    1 g/L

 浴比                           110

(2) 铜氨工艺曲线:

 

因为铜氨纤维染色时与活性染料的亲和力比粘胶纤维还要大,其染色的初染率高,因此染色过程中要加强生产管理,严格控制生产工艺,否则极易造成色花问题。该类织物染色时宜采用Dosing加药系统:染料加入采用匀速加入,时间控制在20min以上;元明粉、纯碱加入分两次加入,采用先慢后快加入方法,加入时间控制在30min以上(元明粉、纯碱加入时间根据不同颜色、不同染料浓度需合理制订)。染色保温时间应根据不同染色深度确定,时间在30-60min,以保证充分固色。

在染色过程中,染色工艺曲线需根据不同类别的染料、不同颜色、不同深度合理制订。当染料总浓度0.2%(o.w.f.)以下时,棉用活性染料可以选用活性基为烟酸基类的活性染料,采用涤/铜氨一浴一步法染色。该类烟酸基活性染料,染色时不需要加碱固色, 染料的各项色牢度都比直接染料要好,但要求将染浴pH值控制在中性条件下进行染色,一浴一步法可有效节约染色时间,减少废水排放。

2.3后整理生产关键问韪探讨

(1) 定型轧液配方

新型有机硅整理剂MP5129      10 g/L

新型有机硅整理剂M-5402   10 g/L

定型工艺参数

温度                         160℃

车速                         20 m/min

超喂                         15%

在织物后整理过程中,采用松式无张力烘干方式,在烘干过程中,织物可得到充分回缩,有利于消除染色过程中对织物产生的张力及内应力,以保证织物的缩水率及尺寸的稳定性。

选择合适的硅油柔软剂,是保证铜氨/涤纶中空纤维织物亲肤、飘逸、悬垂、柔软、丰满、滑糯的手感风格的关键因素。新型有机硅整理剂M-5129是新一代的改性有机硅乳液,特别适合于人棉、莫代尔、天丝、铜氨等再生纤维素纤维,也适合于全棉氨纶代尔类面料。该产品可赋予织物优异的悬垂感,超糯滑的柔软感。有机硅柔软剂M-5402是新一代三元共聚嵌段硅油,可赋予织物非常好的柔软、干爽及蓬松感。两只硅油均不影响织物本身亲水性,配合使用可赋予织物优良的悬垂飘逸、丰满柔滑的手感风格。

该类织物因为铜氨纤维的吸水性强、吸水后织物易溶胀,往往缩水率较大。为了保证织物缩水率要求,一般定型后还需要增加预缩工艺,可使织物缩水率控制在7%以下;但如果使用水洗厂的环烘机抛烘,可有效控制缩水率于5%以下,但环烘机抛烘后布面平整度会相应有所下降。当然,针织布的缩水率由坯布织造时纱线、线圈、门幅、克重的设计所决定,预缩、抛烘工艺只不过有效地释放了染整加工中对织物的应力而已。

3 结语

(1) 该类面料的手感风格好坏主要在于前处理开纤工艺,笔者曾通过正交试验法对前处理开纤工艺进行了探讨,优选工艺参数为:液碱用量15g/Ll00处理30min。通过大生产验证,织物的失重率可控制在5-6%。经该工艺处理后的织物悬垂感好、面料飘逸、 手感丰满度好。在开纤工艺中应防止出现开纤不足或过度开纤。

(2) 铜氨纤维吸湿性强,在生产过程中特别是开纤后,易吸湿溶胀,织物变得更粗糙、紧密,织物表面摩擦系数增大,手感发硬,极易产生擦伤和折痕。使用染色浴中控制剂M-287M-288可降低纤维刚性、 提高柔滑度、减少摩擦系数,可有效减少产生该类疵病的机率。同时应合理调节染缸喷嘴、主泵大小、布速与提布轮速度等,使织物所受冲击力、张力尽量至最小。

(3) 铜氨类纤维染色时初染率高,如果染色控制不当容易产生色花问题,产生色花问题后回修难,因此应严格管理染色过程,预防染色色花。

(4) 织物后整理过程中,采用松式无张力烘干方式, 宜合理选用合适的有机硅柔软剂,可赋予织物优良的悬垂飘逸、丰满柔滑的手感风格。

(5) 该类织物缩水率较难控制。针织布的缩水率取决于坯布织造时的线圈、克重、门幅大小的设计,预缩或抛烘工艺能有效释放染整加工中织物所受到的应力,使织物缩水率更小。

参考文献:

[1] 窦海萍,棉/铜氨纤维筒子纱染色[J]印染, 201 137( 10)21-23.

[2] 孙凯染整工艺原理(第三分册)[M]北京:中国纺织出版社,2010

[3] 杜方东,杨建国,唐菲菲等铜氨/锦纶交织物染整工艺[J]印染,201339 (8)25-26.

[4] 刘晓妹铜氨混纺毛衫针织面料开发及其服用性能研究[D]. 2015.

[5] 夏云铜氨/宁檬酸改性棉纤维(织物)的结构和性能的研究[D].苏州大学,2011

[6] 陈佳铜氨纤维结构性能及天然染料染色工艺研究[D]东华大学,2014

   [7] 刘儒初铜氨面料染整工艺实践[J]印染, 201238(4)18-19

 

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