摘要 f 隨著科學技術的發展 合成纖維不斷向細旦化的方向發展 作 為應用廣泛的滌棉 其中滌的應用也是越來越細 細旦滌棉混紡織 物不僅具有滑 挺 爽的風格 經過不同的處理后 還具有仿絲或 仿毛的效果 由于應用廣泛 附加價值高 實際生產中加工量非常 大 但在染整過程中 采用分散 直接混紡染料或分散 活性染料兩 浴法染色 常會出現織物片狀深淺不一的染色不勻 l 本文通過對疵病織物的分析及研究織物在不同前處理條件下的 染色特征值分析 認為色差主要由前處理不勻因素引起 研究中還 采用了不同的前處理方法并選擇出較好的一種 同時試驗了不同的 染色工藝 以期結合實際生產采用比較可行的方法 改善由于前處 理不勻引起的色差 并具有較好的染色性能 前處理中比較重大的因素是堿減量及減量后的洗滌 亦即低聚 物的含量是影響織物染色均勻性的一個重要因素 若織物退漿后還 進行燒毛或絲光 則燒毛不勻及絲光不勻也會影響染色的均勻性 采用不同的前處理方法 比較經過不同前處理后織物中低聚物 的含量 發現雙氧水冷堆浸軋法前處理后的織物上的低聚物含量較 低 推薦工藝為 軋退漿液一打卷堆置3 小時一熱水洗滌一軋煮練 液一汽蒸一減量一洗滌 兩浸兩軋 軋余率9 0 退漿液 n a o h 5 9 l j f c1 5 9 l 煮練液 n a o h 1 7 9 l h 2 0 21 0 1 j f c6 9 l n a 2 s i 0 31 0 9 1 汽蒸 1 0 0 3 0 m i n 采用專門的分散 活性染料中性一浴染色 可以改善前處理不勻 引起的色差 但如操作中出現織物局部酸性過濃 仍然會引起較大 色差 一 堿性一浴法能最大程度地消除前處理不勻因素的影響 元明粉 不僅有利于活性染料上染 且促進分散染料在高溫堿性環境里上染 在堿性染色浴里 一些不含或僅含極少數易于電離或水解基團 的染料具有很好的穩定性 如分散橙7 6 4 分散橙2 5 4 分散紅1 5 3 4 等 色光幾乎不改變 偶合組份含有數個電離或水解基團的染料的 最大吸收波長則會輕微移動 堿性染色使部分染料得色量提高 部 分染料降低 移染率也如此 少數染料的日曬牢度略微有下降 其 它各項色牢度基本上沒有影響 由于染浴為弱堿性 國產染料中有 不少染料可供挑選用于實際生產中 活性染料可采用k e 型 低鹽型染料及活性翠藍k g l 等進行高 溫染色 得色量提高 髟 改變前處理或從工廠現有的常用國產分散染料中選擇一部分分 散染料 配合合適的活性染料同浴一步法染色 既克服了前處理中 不良因素的影響 又能節約時間與能源 支持國產工業的發展 且 有利于工廠進行工藝的轉換 關鍵詞 細旦滌棉前處理堿性 高矽染色性能 工 e f f e c to fp r e t r e a t m e n to nt h ed y e i n gp e r f o r m a n c eo f f i n e d e n i e rt cf a b r i c a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y c o m p o u n d w a b e m b e c o m ef i n e r p o l y e s t e rf i b e ra m o n gt h et cb l e n di sm u c hf i n e rt o o f i n e d e n i e rt cf a b r i ch a sn o to n l yt h es m o o t h d r a p i n gs t y l e b u ta l s ot h e s i l k l i k eo rw o o l l i k ee f f e c ta f t e rd i f f e r e n tt r e a t m e n t i t sp r o d u c t i o ni sv e r y h u g eb e c a u s eo fe x t e n s i v ea p p l i c a t i o na n dh i 曲v a l u ea d d e d h o w e v e r d u r i n gt h ep r o c e s so fd y e i n ga n df m i s h i n g t h ed i s p e r s e d i r e c tu n i o nd y e s o rd i s p e r s e r e a c t i v ed y e si nt w o b a t h u s u a l l yr e s u l ti nd y e m gu n e v e n n e s s o nf a b r i c a f t e rr e s e a r c h i n ga n da n a l y z i n gt h eu n e v e nf a b r i ca n dt h ed y e i n g c h a r a c t e r i s t i c v a l u e s o m e u n e v e n p r o c e s s e s o f p r e t r e a t m e n t a r e c o n s i d e r e da st h em a j o rr e a s o n sf o rc o l o rd i f f e r e n c eb e t w e e nd i f f e r e n t p a r t s o ff a b r i c t h r e eo t h e rk i n d so fp r e t r e a t m e n ta r et e s t e da n do n ei s s e l e c t e do u ta st h eb e s t d i f f e r e n td y e i n g p r o c e s s e sa r ea l s ot e s t e dt of i n da p r a c t i c a lm e t h o d a n d i m p r o v e t h ec o l o rd i f f e r e n c er e s u l t e df r o mi m p r o p e r p r e t r e a t m e n t w h i l ew i t hg o o dd y e i n gp e r f o r m a n c e t h em o s ti m p o r t a n tf a c t o r sa r ea l k a l id e w e i g h t i n ga n dt h ef o l l o w i n g w a s h i n g t h a tm e a n so l i g o m e ra f f e c t s t h ef a b r i c s d y e i n ge v e n n e s s i f s i n g i n go rm e r c e r i z i n ga f t e rd e s i z i n g u n e v e ns i n g i n go rm e r c e r i z m ga l s o a f f e c t st h ed y e i n ge v e n n e s s c o m p a r e d w i t ho t h e rk i n d so f p r e t r e a t m e n t s c o l dp a d b a t c hd y e i n g u s i n gh y d r o g e np e r o x i d e h a st h el o w e rc o n t e n to fo l i g o m e r s ot h e r e c o m m e n d e dp r o c e d u r ei sa sf o l l o w s p a d 1 一r o l la n ds t a c kf o r3 h w a s hi i lh o tw a t e r p a d 2 一s t e a m 3 一d e w e i g h t w a s h p a dt w i c e p i c k u p9 0 1 n a o h5 胡 j f c1 5 鮒 2 n a o h1 7 e g l h 2 0 2 1 0 酣 j f c6 朗 n a 2 s i 0 31 0 胡 3 1 0 0 c 3 0 m i n 3 d y e i n g f a b r i cw i 廿1t h es p e c i a ld i s p e r s ea n dr e a c t i v ed y e si nan e u t r a l b a t hc a na m e l i o r a t et h ec o l o rd i f f e r e n c ec a u s e db yu n e v e np r e t r e a t m e n t o n c et h ea c i di sc o n c e n t r a t e di no n eo rs e v e r a lp a r t so ft h ef a b r i c c o l o r d i f f e r e n c es t i l le x i s t s d y e i n gd i s p e r s e a n dr e a c t i v ed y e si na l la l k a l ib a t hc a n g r e a t l yr e c t i f y t h eb a de f f e c to fu n e v e np r e t r e a t m e n t s s o d i u ms u l p h a t ec a ni n c r e a s et h e e x h a u s t i o nn o t o n l y o ft h er e a c t i v eb u ta l s oo ft h e d i s p e r s ed y e s i n h i g h t e m p e r a t u r e a l k a l is o l u t i o n i nt h ea l k a l is o l u t i o n s o m ed y e sw i t h o u to rw i t hf e wi o n i z a t i n go r h y d r o l y s i n gg r o u p sa r ec h a r a c t e r i z e dw i t hs t r o n gs t a b i l i t y a n dh a v ef e w s h a d es h i f t i n g s u c ha sc i d i s p e r s eo r a n g e7 釅 c 1 d i s p e r s eo r a n g e2 5 c i d i s p e r s er e d15 3 e t c t h em a xa b s o r p t i o nw a v e o f d y e sw i t hs e v e r a l i o n i z a t i n go rh y d r o l y z i n gg r o u p si nc o u p l i n gp a r tw i l ls h i f ts l i g h t l y c o l o r y i e l d i n c r e a s e sf o rs o m ed y e s a n dd e c r e a s e sf o ro t h e rd y e si na l k a l i s o l u t i o n s od o e st h em i g r a t i o nr a t i o a sf o rt h ef a s t n e s s af e wd y e s d e c r e a s ei n l i g h tf a s t n e s s w h i l e a l l d y e sc h a n g el i t t l e i no t h e rm a j o r f a s t n e s s b e c a u s et h es o l u t i o ni sw e a k l yb a s i c t h e r ea r em a n yk i n d so f h o m e m a d e d y e s a v a i l a b l ef o rb a s i cd y e i n gi np r o d u c t i o n s u c hr e a c t i v ed y e sa sk e l o ws a l t a n dr e a c t i v et u r q u o i s eb l u ek g l c a nb eu s e df o rh i g h t e m p e r a t u r ed y e i n g f o r t h e i rh i g hc o l o r y i e l d c h a n g i n gt h ep r o c e d u r eo fp r e t r e a t m e n to rs e l e c t i n gs o m ed i s p e r s e d y e sf r o mh o m e m a d ed i s p e r s ed y e s t h e nd y e i n gw i t hp r o p e rr e a c t i v e d y e si no n e b a t ho n e s t e p w i l lo v e r c o m e t h es i d ee f f e c to f p r e t r e a t m e n t i n a d d i t i o n t i m ea n de n e r g yc a nb es a v e d t h i sr e s e a r c hs u p p o r t sh o m e i n d u s t r ya n d f a c i l i t a t e st h et r a n s f o r m a t i o no f p r o c e s s i n gp l a n i nf a c t o r i e s k e yw o r d s f i n e d e n i e r t cf a b r i c p r e t r e a t m e n t a l k a l is o l u t i o n h i g ht e m p e r a t u r ed y e i n gp e r f o r m a n c e 牟 細旦滌棉織物前處理對染色性能的影響 1 緒論 本世紀六十年代中期 日本的東麗產業紡織品研究實驗室發明 第一批超細纖維以來 合成纖維向微細化方向的發展非常迅速 超 細纖維引入產業界首先是作為制造人造麂皮的材料 l 東麗在1 9 7 0 年的產品 e c s a i n e 是使用溶解型超細纖維長絲制造的人造麂 皮 后來不斷有更細的纖維出現 現在已經能夠生產萬分之一分特 的超細纖維 日本是包括超細纖維在內的細旦纖維的故鄉 歐洲各 國在八十年代也廣泛開始了細旦纖維的研究開發及生產 不久細旦 纖維又風行于美國 細旦纖維及與其它纖維的混紡織物應用越來越 廣泛 人們對產品的質量和品質的要求也日益提高 1 1 纖維細度的劃分 不同線密度纖維的劃分在不同的發展時期有不同的標準 目前 尚未有統一的定義 一般纖維細度在1 3 分特以下 或丙綸長絲在2 2 分特以下的 均稱之為細旦纖維 0 3 分特以下的則稱之為超細纖維 2 比如細 度為0 7 分特的纖維 3 于克就可以繞地球一周舊3 細旦纖維一個突出的特點是 細 單絲纖度小 截面積小 從而賦予細旦纖維許多普通纖維所不具有的特點 質輕 柔軟 良 好的懸垂性 真絲的光澤 細旦纖維也有其缺點 強度低 易皺折 單絲纖度從粗到細 對最終基本應用性質的影響有 1 織物褶皺傾向增加 織物抗磨性降低 因滌綸抗磨性高 雖有降低 仍在允許范圍 由于單絲抗彎硬挺度較低 織物回彈性下降 織物抗經緯滑動性下降 但織物緊密度提高 足夠抗衡經緯的 滑動 上述特點相對于強度極高 不易皺折的普通合成纖維而言 必 須在染整處理過程中考慮到這些缺點從而采取相應措施 l 細旦滌棉織物前處理對染色性能的影響 1 2 細旦滌棉織物的應用與發展 5 j 滌綸單絲的纖度越細 性能越好 用于仿真 其效果越逼真 但其加工技術要求高 難度大 所以價格也高 一般將滌綸單絲和 其它纖維混紡 或以細旦滌綸作緯紗 其它纖維作經紗交織 結合 細旦滌綸與其它纖維的優點 獲得最佳的性價比 即以低成本獲得 相對較好的性能 滌綸具有強度高 耐磨性好 尺寸穩定性好等優點 但極低的 吸濕性使其應用性能大打折扣 不僅在染整加工中產生靜電 在穿 著服用中由于不透氣 舒適性差 改進的措施有 對滌綸進行化學 改性以改善吸濕性 或采用靜電消除裝置 或加入吸濕性好的成分 大部分滌綸短纖用于與棉混紡 細旦或微細旦滌綸長絲用于混紡 時 緯絲加捻 經絲或不加捻 或加中 強捻 6 棉的吸濕性好 吸濕率達7 8 j 可改善滌綸吸濕性差的缺點 在過去 的確良 是對一般滌棉產品的稱呼 那時的織物品 質不高 手感 光澤等各方面都不令人滿意 隨著紡織染整技術的 進步 市場的不斷發展 滌棉面料有了較大改進 在保證足夠強度 的條件下 增加棉的成分 舒適感增加 或采用堿減量對滌綸化學 改性 以及減小滌綸單絲纖度或異形仿絲 賦予纖維更高附加值 國內有些服裝公司 采用細旦滌高支棉面料制作高檔服裝 其服用 性甚至比純棉高支紗要好 以襯衫面料為例 細旦滌綸的加入改善 了織物的彈性 并且布面光滑平整 手感柔軟 挺括 使織物具有 絲般的外觀 透氣而且導濕 穿著舒適 是中 高檔襯衫的理想面 料 細旦滌棉在家用紡織品上的應用也日益增加 近年來發展仿毛 織物 也是滌棉織物高檔化的一個方面 1 3 細旦滌棉織物的加工現狀 1 3 1 與普通滌棉的差異 目前細旦滌棉織物大多采用松式加工 其加工流程與普通滌棉 織物相同 加工條件類似 工廠對于普通滌棉的加工有許多規律性 2 細旦滌棉織物前處理對染色性能的影響 的認識和經驗的積累 對于纖維細旦化帶來的纖維某些性質的變 化 往往忽略或沒有認識到 搬用普通滌棉的生產規律 使染色疵 病增加 成本增大 纖維的纖度變細后 織造時為了良好的織造性并保護纖維 加 入更多潤滑油劑和漿料 前處理時就需要引起注意 細旦纖維的無 定形區含量高 對染料 助劑的初始吸附高 染色的起始溫度就相 應低些 如果在較高溫度下始染 就容易色花 1 3 2 仿真加工的方向和設備特點 滌棉的仿真方向主要是仿絲 仿毛 仿毛是在后整理中增加剪 毛 有時放在前處理 軋光及罐蒸工序 定型后的織物在濕熱的 密封罐體內加壓汽蒸一定時間即為罐蒸 按不同工藝汽蒸的織物具 有不同的效果 經罐蒸 軋光后的織物 獲得順爽 糯性的身骨和 羊毛般的光澤 手感 引 仿絲的一個主要手段是堿減量 工廠進行堿減量有間歇式和連 續式兩種 現有的加工設備有 1 間歇式減量機 專門用于堿減量加工 敞開式 使用溫度 不超過1 0 0 2 高溫高壓溢流染色機 屬間歇式 隨著高溫高壓減量技術 的發展 有許多工廠利用現有的染色設備一高溫高壓溢流染色機 進行減量加工 全封閉 低張力 與促進劑并用可促進微孔的生成 減量后的織物手感很好 重現性較好 對強捻織物的松弛效果明顯 且可以根據織物重量比較準確地估算堿的用量 有利于防止減量過 頭 并且得到符合期望的減量織物 3 連續減量機 現有的連續式減量機大多從國外引進 連續 式減量的重現性優予間歇式 適合于大批量 連續式生產 但其減 量效果 尚比不上高溫高壓溢流染色機 究其原因 可能是 高溫 高壓溢流染色機減量過程中 織物比機器的運轉周長長 不可避免 會產生堆積 在布與布之間 及布與機器內壁之間存在摩擦 揉搓 作用 機器噴嘴產生的吸力也使織物受到一定的力的作用 這些對 沖 細旦滌棉織物前處理對染色性能的影響 織物的風格 手感有很好的塑造作用 而平幅連續式加工則缺乏這 些因素 1 4 染色性能 前處理對染色的各個方面都有影響 1 1 色光及得色量 染料具有特定的色光 如果織物的p h 或化學性質 表面狀態 發生改變 染料上染織物后色光可能會改變 吸收強度也會受影響 2 勻染性 勻染性是評價織物染色品質的一個重要方面 用k s 等染色特 征值表示染色織物與標準織物之間的差異 3 移染率 移染率值可以反映染料上染后從織物上解離下來 再次上染到 纖維其它部位的難易 從而反映染料是否適用實際染色條件 4 染色牢度 色牢度是紡織品的重要方面 染色成品必須具有合適的牢度 1 5 提高染色品質的幾個途徑 1 5 1 加強前處理 漿料 油劑等附加成分增多 需要比普通纖維劇烈的處理條件 1 5 2 采用其它助劑對滌棉織物進行減量 1 采用非水相體系 9 1 0 1 即乙二醇 丙三醇作溶劑進行堿 減量 減量速率極大提高 約為水相體系的1 0 倍 或以小分子胺 類做減量促進劑 利用小分子胺的較強的深入滲透能力 但被證明 高濃度時才具有協同作用 在低濃度時抑制堿的作用 2 對棉成分進行減量處理 1 2 利用苷鍵在酸或氧化劑作用下 會斷裂 聚合度下降而發生降解 可以除去部分棉 獲得仿絲綢效 果 優點是能在1 0 0 以下的溫度進行 但對機器的腐蝕與損傷大 1 5 3 加強凈洗 細旦滌棉織物前處理對染色性能的影響 退漿 減量后 處理下來的雜質很多附著在織物上 清洗可以 除去附者的雜質 1 5 4 加強后處理 分散染料染色后 還原清洗 活性染料染色后 進行皂煮 1 5 5 改變染色方法 由于活性染料色牢度高 做外貿或高檔產品時多用活性染料和 分散染料上染細旦滌棉 常規為兩浴法 改變染色方法有如下途徑 f 1 酸性一浴法盼1 4 在分散染料染色的條件下同時染分散染料和活性染料 實質是 一浴兩步法 即在低溫下 將所有染料和分散染色的助劑投入 升 溫 在高溫下完成分散染料的染著和活性染料的上染 然后降溫到 6 0 加入堿 保溫1 5 分 再提高溫度 在8 5 保溫一定時間固 色 一浴兩步法較之傳統的兩浴兩浴法沒有起到明顯的節能 省時 作用 f 2 1 中性一浴法 1 3 1 5 在中性或近中性的條件下 高溫上染分散 活性 同時固色 與傳統的染色方法相比 可以縮短流程 有些公司開發了專門用的 染料和助劑 3 先堿性后酸性的一浴一步法 1 6 將易水解的酯加入到堿溶液中 在低溫下 溶液呈堿性 8 0 9 0 時活性染料上染并固著于棉纖維 溫度升高后 酯逐漸水解 到 1 3 0 c 時 溶液呈酸性 分散染料開始上染 并且認為 乙烯砜 均 三嗪類的活性染料在1 0 0 c 的溫度下可獲得高的固色率 這種方法 要求選擇合適的酯 但存在一個問題 那就是溶液 的p h 值變動難以控制 4 堿性一浴法 1 7 j 在高溫堿性的條件下上染分散和活性染料并固著 有利于整個 染整濕處理流程合理化 并且節能 節水 省時 和滌棉的傳統染 色有很大區別 但有些分散染料在堿性浴中發生變化 或活性染料 東華大學碩士論文細旦滌棉織物前處理對染色性能的影響 在高溫下固色率太低 要求選用適合該條件的染料 因此 堿性染 色的缺點是色譜較窄 一 1 6 本課題的目的和意義 近年 我國的紡織品出口增加 但形勢不容樂觀 表現為面料 的進口增大 主要是仿絲 仿麻 仿桃皮絨 說明我國的紡織品染 整加工技術卻還無法滿足市場對品質的要求 目前在工廠的細旦滌 棉加工中 染后產品經常出現色條 色 斑等染色不勻疵病 采用高溫高壓液流染色機染色的織物中 不規 律地出現滌棉織物的大片不勻 在輕薄織物上尤其明顯 返修加工 的幾率大大高于普通滌 棉 使得該產品的品質達不到要求 對加 工廠而言 加工成本提高了 經濟效益降低了 對工廠客戶而言 商機稍縱即逝 如果客戶作為供貨方與購貨方有時間的約定 那么 工廠和客戶造成的損失就不僅是效益降低和失去商機了 細旦滌 棉的染色病疵不僅僅是染色一個階段的問題 前處理的影響非常 大 尤其是堿減量中的齊聚物對染色加工有很大的影響 探索適合 于細旦滌 棉的前處理以及減少前處理不良影響的措施 不僅有利 于合理調整工藝 減少染色疵病 提高產品的附加值 而且有利于 降低成本 實現快速 高效生產 細旦滌 棉是細旦滌綸應用的一個方面 在這方面的探索和實 踐不僅直接有益于細旦滌i 棉 而且對于細旦滌綸與其它纖維混紡 產品的前處理和染色也有一定的借鑒價值 本課題旨在尋找前處理中影響細旦滌棉織物染色品質的因素 并提出改進的措施 立足于實際 為生產服務 細旦滌棉織物前處理對染色性能的影響 2 基本理論 2 1 滌綸的結構特征 7 1 8 j 滌綸是由對苯二甲酸暴合而成的高分子物 一一由對苯三甲酸和乙 二醇經酯化反應而成 其分子結構式如下 r 一 曰 畔 一苧 卜已一0 c h 2 c h 2 齋o h 滌綸大分子內部存在結晶區和無定形區 結晶部分的分子鏈平 行排列 呈反式構象 有折疊鏈晶體和伸直鏈晶體兩種 從分子的 結構來看 含苯環單元難以繞單鍵旋轉 屬于比較剛性的鏈節 而 一o c h z c h 2 一是柔性的鏈節 很容易進行內旋轉 并在新的 位置形成折疊鏈晶體 折疊鏈晶體表面較小 比較穩定 晶體的完 整性高 熔點高 這部分晶體對纖維的熱性能有很大影響 在熱處 理中 由于發生晶體折疊 先形成眾多的小晶體 后形成完整性高 的晶體 這些完整性高的晶體占據的空間比較小 因此 無定形區 的數量和密度先降低后有提高 滌綸纖維染色時表現為染料的擴散 隨溫度而變化 先慢后快 以1 9 0 c 左右為轉折點 滌綸具有較高的結晶度和取向度 大分子呈線型結構 在所有 紡織纖維中超分子結構最為緊密 具有良好的力學性能及紡織加工 性能 比如機械強度高 形狀穩定 要使排列如此緊密的分子鏈運 動起來則比較困難 必須升高溫度 提高分子熱能以轉化成動能 因此 滌綸分子的玻璃化溫度 t g 較高 由此影響到它的染色特 性 滌綸纖維截面呈圓形 縱向光滑 纖維間抱合力小 只在鏈的 末端含有羥基 親水性弱 表現為纖維的吸濕性差 無法用直接染 料等水溶性染料上染 分子中不含活性基 反應性差 因此不能用 活性染料等反應性染料上染 另一方面 滌綸纖維因此具有比較穩 定的性質 加工成織物后具有其他纖維無法比擬的優點 細旦滌棉織物前處理對染色性能的影響 2 2 堿減量及對滌綸織物品質的改善 2 2 1 堿減量的原理和影響因素 1 9 2 0 1 堿減量是滌綸進行仿真精品加工的重要環節 提高化纖產品的 重要手段 滌綸在堿液中 與氫氧化鈉發生如下水解反應 2 1 h j 8 卜也c c 音 h 州扣睢一蝌 毽 且 n 計m c h c 砘伽 堿對纖維由表及里的侵蝕 在纖維表面形成大量的坑洞 凹穴 增加了纖維的吸濕性和對光的漫反射 纖維的紗支變細 因此增加 了紗線的活動性 使手感 強度等發生變化 影響堿減量的因素如 下 2 2 2 3 1 1 溫度 纖維分子中的分子鏈受到氫氧化鈉的攻擊而分解 這種分解與 溫度有關 低溫下 由于纖維的結構非常緊密及疏水性 滌綸與堿 的反應程度很小 當溫度高于玻璃化溫度后 分子運動加劇 堿液 才有可能向內滲透 此時 反應不只是停留在表面 而是深入到內 部 反應迅速加快 溫度繼續提高 有利于堿液向無定形區內部滲 透 甚至到達晶區表面與大分子反應 減量反應劇烈 因此 在高 溫下 容易產生減量不勻 而在低溫下容易產生的纖維低分子物則 由于在高溫下被堿攻擊的幾率大 逐漸分解成單分子 基本上按照 上式參與反應 堿的利用率大大提高 2 堿的濃度 在一定條件下 只要有堿的存在 對滌綸的水解作用就會持續 進行 隨堿的濃度增大 對滌綸的侵蝕作用加強 減量速度加快 失重率增大 堿的濃度過大時 會嚴重影響纖維的物理機械性能 降低強度 3 促進劑 反應不加促進劑時 堿的利用率很低 2 4 2 5 1 即使高溫減量同樣 細旦滌棉織物前處理對染色性能的影響 如此 在1 3 0 c 減量3 0 4 0 m i n 堿的利用率僅為3 0 4 0 2 6 1 殘 液中有大量的堿存在 如果工藝控制稍有不當 很容易發生減量過 頭或不足 陽離子助劑對反應可起到加速的作用 2 7 2 引 促進劑的效果取決 于促進劑的分子結構和濃度 常用的是季銨鹽型陽離子表面活性劑 促進劑加入到溶液中后 便吸附在滌綸纖維表面 鍆 因其具有親水 基團和親油基團 同時吸附堿液中的n a 與o h 離子 使得離子在 纖維表面富集 與纖維相互靠近 增加反應幾率 2 0j 也有研究用弱 陽離子型促進劑取得很好的效果他們 增大纖維表面的堿濃度 大大 加快滌綸的水解反應 4 其它 堿減量與纖維的結構 纖度 織物的組織規格有關 并且受時 間 浴比 減量方式等因素的影響 在生產中 染化料的量大多是 按對織物重來確定的 因此 減小浴比實際上相當于提高了堿和促 進劑的濃度 與大浴比比較 使減量率增大 堿減量時對于織物具 有揉搓效果的物理 機械因素是重要條件 可以增加織物與堿及助 劑的有效接觸面 2 2 2 減量對滌綸織物品質的影響 3 0 1 滌綸的強度高 耐磨性好 具有很好的尺寸穩定性 但回潮率 只有o 4 容易產生靜電和玷污 服用性能非常差 加上結構致密 上染比較困難 經過減量處理后 以上缺點得到改善 且獲得柔和 如絲綢的光澤 柔軟而富彈性的手感 懸垂性也得到改善 減量中 由于纖維重量減少 纖維的強度會降低 但只要工藝合理 能夠控 制在合理的范圍內 2 2 3 低聚物的性質 低聚物是聚合過程中的副產物 分線狀 環狀兩種 線狀低聚 物具有極性端基 低溫下溶于水 高溫下可基本溶解除去 對染整 加工不構成困難 環狀低聚物的結晶度高 易于聚集 難溶于水 即使在1 0 0 以上 有資料報道 在1 3 0 染色溫度下 環狀低聚物 細旦滌棉織物前處理對染色性能的影響 在水中溶解度小于2 m g 1 l9 1 環狀低聚物一般為三元環狀結構 分 子量為5 7 6 熔點在3 1 5 c 3 2 0 3 2 j 沒有極性端基 低聚物分布于 纖維的內部或表面 含量隨聚合條件 纖維種類而不同 一般為 2 3 其中環狀物占了絕大部分 2 2 4 低聚物產生的問題及影響的因素 3 3 3 4 3 5 i 環狀低聚物影響纖維的可紡性并在織造中產生不勻張力 引起 疵病 在染整濕加工中也會產生很多問題 國內外對此的討論 歸 納起來有如下幾點 1 在導輥及其它機器的表面產生白色粉末或膠狀沉淀 2 染色中沉積于纖維表面 或機器不可及的部位 阻止液體流 動 降低泵的效率 沉積于閥門處易產生染色不勻 低聚物與分散染料有相近似的物理性質 為改善分散染料上染 滌綸而加的載體 不僅促進溶液中的染料向纖維內部擴散 也促進 低聚物由內向外的遷移 高溫下 低聚物容易遷移到纖維表面 堿性溶液有利于低聚物的溶解 在酸性中則不溶 2 2 5 解決辦法 3 7 3 8 1 根據低聚物的性質及導致的問題 解決低聚物對紡織品不良影 響的措施有 f 1 1 避免使用載體 浴中加勻染劑或潤滑劑 f 2 1 高溫排除液體 但在操作上存在著難度 f 3 染后堿性處理 比如還原清洗 一般只能去除松散沉積在纖 維上的低聚物 4 1 進行堿性染色 2 3 滌綸用分散染料常規染色 滌綸的常規染色有高溫高壓法 熱溶法 載體法幾種 本實驗 采用高溫高壓法 滌綸染色在1 2 0 c 左右進行 染深色產品則要提高到1 3 0 c 以 東華大學碩士論文細旦滌棉織物前處理對染色性能的影響 保證良好的勻染性和染深性 2 4 分散染料堿性浴染色 2 4 1 堿性浴染色的優點 融m r 刪 含滌織物的前處理都在堿性浴中進行 在堿性條件下染色能使 工藝合理化 簡單化 并且 1 降低浴中不溶性低聚物的含量 原先在酸性浴中易于以低聚 物為核心 堿性浴中 遷移出來的低聚物在堿性浴中溶解度很大 不易由于濃度過大在染液中或纖維表面形成結晶 聚集的分解物殘 渣也較少出現 2 減少或取消還原清洗 3 堿性浴中可獲得柔軟效果 在染色機中可防止塞布 擦傷 4 起到繼續精練的作用 并為探索練染一浴法提供可能性 2 4 2 分散染料堿性染色容易出現的問題 1 隨著染浴p h 值的提高 分散染料可能會發生色光的改變或 得色量下降 4 2 3 1 這是因為某些基團在堿性溶液中的水解 4 4 1 由于反應前后的基團的供吸電子性質不同 延長或縮短了染料 分子共軛體系 最大吸收波長向長波或短波發生偏移 在偶氮染料 中 偶合成分的供電性增強 則共軛體系被延長 染料發生深色效 應 重氮組分則相反 吸電子基團可使染料向長波移動 4 引 2 當分散染料與活性染料一浴染色時 某些具有偶氮結構的染 料在高溫長時間作用下 能發生和活性染料的反應比如 分散深藍 染料 4 3 商品分散染料中有許多的添加劑 其中的分散劑一般為陰離 子和非離子組成 在堿性條件下 分散劑的作用大大增強 分散染 料穩定地存在于溶液中 導致初始吸附降低 2 4 3 堿性染色環境和染料 如果染浴的堿性過強 容易導致以上問題的出現 因此堿性浴 染色中控制p h 在合適的范圍非常重要 由于滌綸纖維在堿性溶液 東華大學碩士論文細旦滌棉織物前處理對染色性能的影響 中會繼續 精練 不可避免地要消耗堿 因此選用緩沖溶液有利于 保持下盱在 黃 州直圍內i 染料的耐堿性不同 在改變后的溶液中染色適用情況不同 因 此要選用合適的染料 分散染料與活性染料同浴染色時 加元明粉等中性鹽 中性鹽 對活性染料起促染作用 同樣可以降低纖維與呈負電性的分散染料 之間的電荷斥力 起到促染的作用 2 5 棉的結構及前處理 2 5 1 棉纖維的結構特征 7 j 從外到內 棉纖維由以下幾部分組成 角質層 初生胞壁 次 生胞壁 胞腔等 次生脆壁是一種原纖網狀組織 是主體 占整個 纖維總重量的9 0 以上 角質層主要含有油膠和果膠物質 胞腔中 含有原生質物質 蛋白質 礦物鹽和色素等 并使纖維產生縱向扭 曲 初生胞壁和角皮層都很薄 在前處理過程中會被除去 2 5 2 棉纖維的共生物1 7 1 棉纖維除了含有主體部分纖維素外 還含有少量的共生物 1 果膠物質 占纖維絕干重量的0 9 一1 主要分布在纖維表面 以果膠酸及 其衍生物的形式存在 影響織物的光澤 外觀 手感和染色的牢度 部分果膠物質可溶解在水中 燒堿可以將衍生物中的酯化物皂 化使其水解 在高溫下 使部分果膠物質裂解 增加其水溶性 2 含n 物質 含n 物質以蛋白質形式存在于胞腔中 含量約0 2 0 4 若用 次氯酸鈉漂白 含n 物質對漂液的影響特別大 大部分含n 物質可以水解或在堿作用下水解 堿還可與蛋白質 發生成鹽反應 提高其溶鏘度 3 蠟狀物質 分布在織物的表面 含量約為0 5 0 6 其存在形式多樣 有 細旦滌棉織物前處理對染色性能的影響 高級一元醇 游離脂肪酸及酯或碳氫化合物的形式 影響織物的潤 濕性 但少量可以改善織物的手感 堿可使游離脂肪酸發生皂化 其它不能皂化的形式可以加入一 些表面活性劑使乳化分散 4 灰份 以無機鹽形式存在 占1 2 影響纖維的吸水性 白度和手感 水溶性的鉀 鈉鹽可在前處理中去除 不溶于水的金屬鹽在精 練中不能除去 在酸洗中可除去 5 棉籽殼 以纖維素 色素 木質素形式存在 影響纖維的外觀 并可引 起染色不勻 常壓下無法去除木質素 在高溫高壓下可以 6 色素 漂白時去除 高溫高壓堿性處理可去除一部分 2 5 3 棉的前處理f 4 7 1 1 燒毛 棉或滌棉織物經過燒毛后 表面絨毛大部分去除 不僅可獲得 清晰的紋路 還可以提高光潔度和染色品質 2 退漿 4 8 l 根據織物上含漿料的種類及含量的不同 選用不同的退漿方法 淀粉漿料既可用酶退漿又可用堿退漿 p v a 漿料可選用熱水退漿或 堿退漿 聚丙烯酸酯在堿性溶液中水溶性很好 堿對p v a 有雙重作用 一方面促使聚醋酸乙烯酯變成聚乙烯 醇 提高了p v a 的醇解度 分子內的羥基增多形成更多氫鍵 聚合 度增大 水溶性下降 另一方面 為溶膠狀態 與纖維的沾著變松 p v a 在熱堿液中產生溶脹 轉變 容易脫落 退漿后的水洗 對p v a 來說很重要 因為p v a 對熱敏感 逐 步降溫水洗比較適合 已降解的p v a 才不會重新凝聚并沾附到織物 上 細旦滌棉織物前處理對染色性能的影響 3 1 絲光 絲光后 棉纖維獲得持久的光澤 結晶度下降 化學反應性增 強 結晶度下降是不可逆的 如果絲光中產生不勻 使織物各部分 的光澤不一 無定形區增加的幅度不同 會導致染后色澤產生差異 4 精練 精練中進一步去除織物上的漿料和雜質 在滌棉混紡織物中 與滌綸的堿減量合并為一個步驟 2 6 棉的染色f 4 7 l 棉纖維具有較好的親水性 可以用水溶性的直接染料上染 其 化學結構中有參與化學反應的基團 具備與活性染料反應的條件 目前 使用較多的是環境友好的直接混紡染料和活性染料 活性染 料的應用不斷增加 2 6 1 直接混紡染料染色 直接混紡染料在高溫下有很好的直接性 用于代替直接染料 與分散染料同浴在高溫高壓下染滌棉織物 2 6 2 活性染料染色 2 6 2 1 活性染料與纖維素及水的反應 活性染料與纖維素或水的反應都是親核型反應 按活性基團的不同 活性染料與纖維素按親核取代或親核加成 消除反應進行 均三嗪類染料主要按親核取代 乙烯砜類染料按親 核加成 染料與水的反應主要是親核取代反應 而且 染料的活性越大 反應的速率也越大 2 6 2 2 影響活性染料和纖維素纖維反應的因素 除了染料的活性外 還受如下因素的影響 n 1 染料的直接性 染料直接性高便有利于染料上染到纖維 從而增加與纖維反應 的幾率 即上染率和固色率都提高 但直接性太高會導致染料擴散 細旦滌棉織物前處理對染色性能的影響 困難 勻染性差 水解染料不易去除 影響染料牢度 2 p h 值 隨p h 值的增大 一纖維膨大 染料韻擴散加快 嘈大 固色率 增大 但當p h 值超過某個值時 由于纖維素陰離子與染料的斥力 增大 上染率和固色率都下降 值得注意的是 染料的水解反應速 率增加得比固色速率快 因此 活性染料適合中等強度的堿性環境 3 1 溫度 溫度的升高會加快染料與纖維素或水的反應 但是 水解速率 增加更多 因此 普通活性染料在低溫下固色 4 1 中性鹽 中性鹽的加入可以降低z e t a 電位 提高離子強度 從而提高染 料的直接性和上染率 固色率 但濃度過高易引起染料聚集 沉淀 f 5 1 浴比 浴比大小與染浴濃度有關 會影響其對纖維的直接性m 2 6 3 高溫下染活性染料 活性染料在高溫下的固色率低 必須以其它的辦法提高固色率 1 適當降低固色的p h 值 活性染料常規染色的p h 值一般控 制在1 0 1 1 當p h 值降低至9 5 左右時 固色效率提高 2 選擇直接性高的活性染料 有利于提高固色率 高溫有利于 染料的擴散 因此 高的直接性對勻染性的影響沒有低溫下明顯 母體結構較大和活性基較多 連接基較簡單的染料比較合適 3 3 u 入中性鹽 增加上染 東華大學碩士論文細旦滌棉織物前處理對染色性能的影響 3 實驗材料與方法 3 1 實驗材料 細旦滌棉織物 6 5 3 5 4 5 4 5 其中滌綸纖維 t 5 0 d 1 4 4 f 由浙 江省航民集團提供 3 2 儀器及設備 名稱型號生產廠家或供應商 電子天平m p 2 0 0 b 電子天平f a l 0 0 4 振蕩式染色機 a s 1 2 高溫高壓染色機h 1 2 c 臺式軋車j m u 5 0 5 t 熱定型機m t e n t e r 汽蒸機h s t 3 預置式色牢度摩擦儀y b 5 7 1 1 1 日曬氣候牢度儀c 1 3 0 0 0 耐洗色牢度實驗機s w 1 2 a i i 纖維切片器y 1 7 2 生物顯微鏡 x s 1 8 汗漬色牢度烘箱y b 9 0 2 汗漬色牢度儀 y g b 6 3 1 酸度儀7 2 0 縮水率烘箱 y g b 7 4 1 標準光源箱 c a c 6 0 測色配色儀u l t r a s c a n 紅外分光光度計 3 6 0 f t i r 可見光分光光度計 v i s 7 2 3 切樣機 z o 5 0 織物密度鏡y 5 1 1 b 上海精密科學儀器有限公司 上海精密科學儀器有限公司 岡崎機械制造有限公司 臺灣瑞比公司 北京紡織機械器材研究所 臺灣瑞比公司 臺灣瑞比公司 溫州大榮紡織標準儀器廠 a t l a se l e c t r i cd e v i c e sc o 溫州大榮紡織標準儀器廠 國營常州紡織儀器廠 南京江南光電股份有限公司 溫州大榮紡織標準儀器廠 溫州大榮紡織標準儀器廠 0 r i o nr e s e a r c hi n c 溫州大榮紡織標準儀器廠 天祥公證行有限公司 h u n t e d a bc o 美國尼高力儀器公司 上海分析儀器廠 常州寶利特機械制造公司 溫州大榮紡織標準儀器廠 1 6 東華大學碩士論文 細旦滌棉織物前處理對染色性能的影響 東華大學碩士論文細旦滌棉織物前處理對染色性能的影響 3 4 染料 名稱生產廠家或提供商 分散黃r g f l k a y a l o np o e s t e ra q l e 分散黃a c e c i b ac r o nl s r 分散橙s e 3 r l2 0 0 分散紫b n l3 0 0 分散黑s 2 b l1 0 0 分散橙2 5 42 5 0 分散紅g s2 0 0 分散紅1 7 7 42 0 0 分散灰s b l1 0 0 分散蘭1 6 5 4 2 0 0 分散蘭e x s f3 0 0 分散蘭7 9 42 0 0 分散紅s e g f l2 0 0 分散紅s b w f l 1 0 0 直接混紡黃d 3 r n l 活性黃f n 2 r k a y a l o n r e a c t i v er e dc n 3 b c i b a c r o nb r i l b l u el s g c i b a c r o nn a v yb l u el s g c i b a c r o nb l u el s 3 r c i b a c r o nr e dl s b c i b a c r o ny e l l o wl s r 活性翠蘭k g l 活性蘭m 2 g e 活性紅m 2 b e 活性黃m 3 r e 活性金黃k e 一3 g 浙江龍盛集團股份有限公司 東棉化藥 汽巴精化