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涤纶织物分散染料免蒸洗印花工艺实践

2020-05-08莱菲雅(广州)新材料科技有限公司 彭志忠

摘要:分散染料免蒸洗清洁印花体系,简化了印花工艺流程,节约了大量的水资源和蒸汽实现了分散染料清洁印花免水洗、污水污泥等零排放,提高企业的经济与社会效益。

    关键词:免蒸洗印花  分散染料印花  涤纶织物  清洁生产  零排放

前言

    纺织印染行业中印花产品相对染色更占有优势染料印花不仅增加了纺织品的附加值花型丰富色彩亮丽的纺织印花产品备受人们青睐国内国外市场也颇为畅销涤纶面料常规分散染料印花工艺流程前处理预定形→印花→预烘→高温高压蒸化/高温焙烘→水洗原清洗拉幅烘干整理/定形成品,散印料印花固色后清洗是洗去浮色印花糊料和助剂等改善印花产品的色泽和色牢度等但水洗所产生的色水污水废水都是印染企业较难又必须处理的工业废水否则直接造成污染生态影响环境破坏植被,危及污染地下水资源等。

    传统的涤纶分散染料印花工艺存在能耗高水耗大和对环境影响严重绿色印染和清洁生产才是今后印染行业的发展方向减少印染加工用水是重要环节之一少水或无水印染一直是印染急需攻克的技术难题分散印花免蒸化水洗工艺实施可省去了常规的蒸化和水洗/还原清洗等步骤减少了承印织物因水洗造成的瑕疵避免了印染污水排出解决了分散染料印花色水废水的排放问题印花产品色泽亮丽及各项牢度指标优良为了解决传统(常规)分散染料印花存在的弊端现就分散染料免蒸洗印花工艺深入研究,以供纺织印花同仁借鉴。

实验部分

1.1 实验原料

    全涤纶有光色丁幅宽152.0cm含量(经向55.6dtex DTF涤纶丝纬向83.3dtex DTY涤纶丝)地部为缎组织,经密850/10cm,纬密380/10cm

    全涤纶哑光色丁幅宽152.0cm含量(经向55.6dtex DTY涤纶丝纬向83.3dtex DTY涤纶丝)地部为缎组织,经密850/10cm,纬密380/10cm

    分散印花染料:Yellow P-6GLRuby P-2GFBright blue P-3RE

    印花助剂:免蒸洗印花增稠剂PTF-D、印花助剂PG(佛山敬展纺织材料公司)、酸剂。

1.2 实验设备

    HS-S600P自动平网印花机、9CH-2BM-TOH-PHR-2000理和拉幅定型机、高温高压汽蒸机、125目全涤纶单丝丝网、YXLM2009-200印花水洗联合机、Macbeth 7000A电脑测色仪、SW-24A II型耐洗色牢度试验机、YB571-Ⅱ型摩擦色牢度仪。

1.3 试验方法

1.3.1 涤纶分散染料常规工艺

    印花工艺流程:

    涤纶面料→分散染料直接印花→烘干→高温高压汽蒸/热熔焙固色清洗还原清洗(保险粉碱及防沾清洗剂)→水洗中和→烘干→定型(175℃±5/ 3.5min±lmin)→成品。

1.3.2 免蒸洗印花工艺

    印花工艺流程:

    涤纶面料分散染料直接印花预烘烘发定同步(烘干、发色、定型同.)185℃±5℃/3.5min±lmin→成品。

1.3.3 印花色浆配方

助剂,染料/g


①黄色


②红玉


③蓝色

分散嫩黄P-6GL

 

--

--

20

 


--

 

--

--

 

分散红玉P-2GF          


25



分散艳蓝P-3RE





30

印花助剂PG

10


15


20

酸剂

1.5


2.0


2.5

增稠剂PTF-D

20


20


23


948.5


938


924.5

合成


1000


1000


1000

印花套色:三套色;花色:①黄色,②红色,③蓝色。

1.4 测试

1.4.1 印花织物K/S

    印花织物得色量用Macbeth 7000A测色仪测定,K/S值越大,表示印花织物得色量越高。

1.4.2 色牢度测试

    a、按照GB/T 3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测试;

    b、按照GB/T 3922-2013《纺织品色牢度试验耐汗渍色牢度》测试;

    c、按照GB/T 3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测试;

    d、按照GB/T 5718-1997《纺织品色牢度试验耐升华色牢度》测试。

1.4.3 手感测试

    将印花试样放在同一平台上,由五位实验员对试样进行手工摸揉、挤捏等测试;手感分成很好、好、一般和差五个等级。

1.4.4 织物亲水性测试

    取试样在标准大气条件下,用0.2ml的吸管将0.10.2ml的水滴于试样上(滴管口距试样l.0cm处),仔细观察水滴扩散情况,记录水滴接触试样表面并完全扩散所需时间,精确至O.ls

    结果与讨论

2.1 色牢度的测试对比

    按照1.3试验方法分别测试常规分散印花与免蒸洗印花工艺印花织物a黄色b红色c蓝色花色的色牢度:试验结果见表1

涤纶织物印花色牢度测试结果

配方与工艺

 

耐皂洗牢度/级

摩擦牢度/级

耐汗渍牢度/级

 

耐升华牢度/级

 

干摩擦

湿摩擦

 

常规印花工艺

 

①黄色

4-5

4-5

4

4

4-5

②红色

 

4-5

 

4-5

 

4

 

3-4

--

4-5

 

③蓝色

4-5

4-5

3-4

3-4

4-5

 

免蒸洗印花工艺

①黄色

4-5

4-5

4

4

4-5

②红色

4-5

4-5

4

3-4

4

③蓝色

4-5

4-5

3-4

3-4

4-5

    由上表l可得知免蒸洗印花工艺印花涤纶织物的各项牢度(皂洗摩擦汗渍及升华等)都不低于常规分散染料印花工艺印花后产品的牢度。

2.2 印花成品质量指标

分别测试按照1.3试验测试评估常规分散印花与免蒸洗印花工艺印花织物a黄色b红色c蓝色花色的性能指标与印制效果;测试结果见表2

配方与工艺

手感/级

 

布面的图案效果

亲水效果/秒s

印花得色量K/S

白地沾色

花纹清晰

 

常规印花工艺

 

①黄色

4-5

较好

3.0

10.5

②红色

 

4-5

存有沾色

一般

3.1

12.3

③蓝色

4-5

存有沾色

一般

2.9

11.6

 

免蒸洗印花工艺

①黄色

4-5

3.0

11.2

②红色

4-5

3.2

13.0

③蓝色

4-5

3.0

12.3

     由上表2可得知免蒸洗印花工艺印花涤纶织物的手感与传统常规印花工艺的手感相当其亲水效果也较好从印花成品布面效果看出常规分散染料印制的产品中存有局部白地沾色而导致影响花纹清晰度,免蒸洗印花由于省去水洗工序,布面花纹清晰度好,白地亮丽。

2.3 面料底色与印花清晰度

    纯白增白涤纶化纤面料印花水洗时的白地沾色沾污鲜艳花色是长期困扰印花企业问题即使印花面积只占承印面料的2030%,经蒸化、水洗后的浮色会吸附在白色地(特别是增白)上,虽然常规加强了还原清洗条件及用35g/l的白地防污剂来减少面料沾污但最终成品还是难以达到原来的白度水洗后的成品稍有浑浊微污的感觉色彩的对比效果也沾污而相对减弱用分散染料进行免蒸洗浆印花不仅能使印花的图案色彩更加艳丽而且避免了长期困扰在纯白增白上印花水洗后导致的白地不白、花纹清晰度差、花色不鲜艳等老大难问题。

2.4 生产成本与能源对比

    1吨涤氨纶单面针织物分散染料印花为例,对比成本与能源;见表5所示

         常规分散染料印花工艺与免蒸洗工艺比较

项目


常规分散染料印花工艺


免蒸洗印花工艺

耗水/t


30


2.5






耗电/kw.h


32


24

耗汽/m3


1.80


O

保险粉/烧碱/清洗剂/kg

40/30115


O


总计/元/t


1203.9


293

按水5.0元/t0.70/kw.h蒸汽200t保险粉8.5/kg烧碱4.8/kg防沾清洗剂12.5/kg计算

    由上表5得知,采用免蒸洗印花工艺加工1t涤纶织物,较常规分散染料高温高压汽蒸印花工艺,低了水汽的用量也节省了还原清洗用印染助剂(保险粉烧碱与防沾清洗剂等)缩短了工艺流程,大幅度降低了生产成本与提高生产效率,具有节能减排的清洁生产作用。

有待深入研究的课题

    分散染料免蒸洗印花是属柔软-高牢度涂料的仿染料印花分散染料经高温条件渗透入到全涤纶纤里后再与纤维共同完成的空间混合印花发色后的色彩清澈艳透整体面料色彩灵性实足是涂色浆印花的色彩无法媲美的涤纶分散染料免蒸洗印花可操作性强印花成品手感较柔软各项理化指标经检测均符合要求;但存在一些问题仍需有待完善与研究。

3.1 深色印花与手感问题

    目前涤纶分散染料免蒸洗印花较多为中浅色其印花织物手感较好各项理化指标均符合要求标当分散印花染料用量超过3.05.0%尤其是深色分散染料如红深蓝/深宝蓝上还存在着牢度与手感等问题如偏重色牢度就会影响印花的手感尤其是在雪纺等轻薄型织物上问题比较突出从而在印花用分散染料与浆料(印花糊料与印花助剂)方面的研究还待攻关解决。

3.2 免汽蒸免洗新型节能糊料应用特性

    A.免蒸洗新型节能糊料具有成糊率极高、适应范围广,耐电解质性能佳。

    B.新型节能免蒸洗印花糊料的特性:极好的抱水性能,良好的渗透性与优良的印花给色量。

    C.免汽蒸免洗新型节能糊料制成的印花色浆,印花烘干热处理后,能较彻底发色,手感要好,可以不经洗涤达到效果,但是若为了达到较好的色牢度,经洗涤一次可以更好些。

    免汽蒸免洗新型节能糊料是一只纯涤纶织物分散染料印花用新型的高效节能糊料只要选择好专用分散染料确定正确的糊料使用量和印制工艺其印制效果色泽鲜艳度和色牢度等可完全优越于常规糊料印花因省去了常规印花工艺糊料印花后蒸化水洗(还原清洗)等多道工序大大节约了能源节约了成本、减少了污水的排放、保护了生态环境,是织物印花技术创新发展的亮点。

3.3 免蒸洗印花分散染料与焙烘时间的选择

    涤纶分散染料免蒸洗印花其焙烘发色定型同步(烘干发色定型)中的时间与分散染料品种的染色性能及牢度有关系印花实验中发现同在180±5℃条件下进行烘干发色定型两步操作a3min±lmin焙烘发色,但干摩、湿摩的牢度达不到要求的标准;b.同样的印花配方经180±5/6.Omin+lmin焙烘发色定型后,水洗无浮色/或轻微的浮色,干湿摩擦牢度及各项理化指标均达到要求标准;这与提高定型焙烘温度与时间有利于印花色浆中分散染料进入织物/纤维并固着相吻合。

    分散染料的结构与性能影响着免蒸洗印花产品的得色量、各项牢度(特别耐皂洗、升华牢度)及印花花纹的清晰度,免蒸洗印花工艺分散印染料类型的选择甚为重要,还有待于在这方面的继续深入研究实验与攻关工作,并汇同分散印料染料生产企业共同研发,科学地确定分散染料的选择与工艺条件。

结论

1)准确选择好免蒸洗印花浆料与分散染料性能及焙烘发色工艺条件,分散染料免蒸洗印花工艺在全涤纶面料上印花具有可实施性,可省去常规分散染料印花后的蒸化、水洗等多道工序;印染企业可节约成本,减少污水的排放,保护了生态环境,从根本上解决了环保问题,是织物印花技术创新发展的亮点。

2)分散染料免蒸洗印花工艺省去了清洗/还原清洗工序,可保证纯白/增白涤纶化纤面料上印花织物底白花明亮、色彩对比力强的效果,布面花纹清晰度高,可解决长期以来常规分散染料印花的白地沾染问题。

3)为保证免蒸洗印花后轻薄型涤纶织物手感柔软,在焙烘发色定型同步时其温度及时间上应把握更精准,同时可酌情添加亲水柔软整理剂来协助改善;还有待于协同机械设备、分散染料及免蒸洗印花糊料/助剂等企业继续深化再研究。


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