布艺之家讯：前言
丝光棉纱线不仅穿着舒适,具有真丝般的光泽,而且尺寸稳定、挺括,抗皱性能良好,被广泛应用于针织T恤、吸湿排汗面料和高级衬衣等产品,深受消费者喜爱。筒子纱染色已成为纱线染色的主要方法,与传统绞纱染色相比,其具有生产工序少,纱线退绕快、干净,相互不缠绕,废纱和断头少,生产效率高,染色浴比低,染化料和水、电、汽耗用量大幅下降,以及劳动强度较低等优点。但是,丝光线筒子纱染色目前存在络筒要求高,染色上色快,易产生色花、深浅条,内外层差大等问题,生产中使用不多。
针对丝光纱线表面毛羽少、光滑,染色得色量高,手感较硬等特点,笔者通过长时间试验摸索,从络筒密度、染液流量、循环时间、生产工艺和操作上入手,解决了丝光线筒子染色中存在的主要技术难题。
1 试验部分
1.1 材料及设备
原材料 9. 72 tex×2丝光本色纱线
药品 精练剂3S,除氧酶,片碱,扩散剂N,过氧化氢,匀染剂RCO,柔软剂,液体蜡(市售);活性黄H-E4R,活性红H-E3B,活性蓝H-ERD(永光化学);氧漂稳定剂PF300,皂洗剂AST,固色剂EVL(上海佳和);氯化钠,纯碱,醋酸(99. 8%,工业级)。
设备 松筒机(瑞士SSM公司),HV 1500型筒子染色机,筒纱烘干机(德国Thies公司), SF600X型测色配色仪(美国Datacolor公司),YG020B型电子单纱强力仪,Y571B型摩擦色牢度仪, SW-12A型耐洗色牢度测试仪, Setra EL-410型电子天平等。
1.2 丝筒纱染整工艺
1. 2. 1 煮漂
处方/(g/L)
扩散剂N 2. 0
精练剂3S 1. 5
NaOH 3. 5
H2O2 6. 5
氧漂稳定剂PF300 1. 0
醋酸 0. 8
除氧酶 0. 16
浴比 1∶10
1.2. 2 染色
紫色处方
活性黄H-E4R/% (omf) 0. 003
活性红H-E3B/% (omf) 0. 065
活性蓝H-ERD/% (omf) 0. 125
匀染剂RCO/(g/L) 1. 0
NaCl/(g/L) 20
Na2CO3/(g/L) 10
黑色处方
活性黄H-E4R/% (omf) 1. 5
活性红H-E3B/% (omf) 2. 5
活性蓝H-ERD/% (omf) 8. 5
匀染剂RCO/(g/L) 1. 0
NaCl/(g/L) 80
Na2CO3/(g/L) 20
1. 2. 3 后处理
处方/(g/L)
皂洗剂AST 2. 0
固色剂EVL 2. 0
柔软剂 2. 0
液体蜡 1. 0
1.3 性能测试
(1)白度
采用DatacolorSF600X测色配色仪进行测定,每组测试3次,取平均值。
(2)耐洗色牢度
按GB/T 3921. 3-2008《纺织品色牢度试验耐洗色牢度:试验3》进行。
(3)耐摩擦色牢度
按GB/T 3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》进行。
(4)纱线强力
按GB/T 8696-1988《纱线断裂强力的试验方法绞纱法》进行。
2 工艺讨论
工艺流程 络筒→装纱→压纱→前处理→染色→后处理→烘干→倒筒
2.1 络筒
络筒是筒子纱染色的关键准备工序。络筒要求每个筒子质量和成形一致,卷绕密度一致。常用的络筒筒管材质有塑料和弹簧两种。塑料筒管的孔眼较小,会阻碍染液流过,且其上窄下宽的锥形结构,对上染速率较快的丝光纱线不太适用,易造成筒子内外层差和筒子内层的浅条。筒子密度越大,染液通过的阻力也越大,染液流量变小,从而加剧内中外层色差。筒子密度太小,则容易形成染液局部“短路”,造成色花和色差。
由于丝光线本身毛羽少、光滑,络筒时较紧,所以对于络筒工艺参数的调节要求较高。一般,随支数增加,卷绕密度降低,具体可根据染机泵的扬程及外加压力而定。对于Thies染缸和SSM络筒机,采用弹簧筒管络筒的密度应控制在360~380 g/L,筒子成形要求内紧外松,否则压纱过程中会造成筒管和纱线脱落,导致染色漏白和倒筒困难。
2.2 压纱
压纱是将络好的筒子按染缸水位要求压成相同的高度,即二次校正卷绕密度,使每根套管上的染色纱线密度一致,确保染液流量一致,减少因染液“短路”、内外层差和上色不同步而形成的色花。压纱的高度和压力会直接影响丝光纱线的染色性能,一旦染色密度差异大,会因上色过快而形成深条。针对Thies染缸的要求,现用的压纱高度为每个筒管12 cm,染色密度控制在450 g/L以内。
2.3 前处理
纱线在丝光、洗纱、烘干和倒筒过程中可能会沾染柔软剂、固体蜡等杂质,所以进行煮漂之前必须采用扩散剂或除软剂将其去除,否则与影响纱线的煮漂效果。煮漂工艺控制不当,易造成筒子内外层毛效和白度不一,从而影响纱线的光泽,染色时产生色花和内外层色差。采用多功能精练剂、片碱、双氧水和稳定剂在高温条件下处理30~60 min,煮纱后在70℃条件下酸洗中和,再用除氧酶去除残留的双氧水。经检测,筒子内中外的纱线白度和毛效一致,白度可达到70以上,毛效达到8~12 cm/30 min,完全满足丝光线染亮丽色泽的需求。
煮漂时的功率和正反循环时间可根据泵的扬程和功率调整。一般达到内外层煮漂一致的条件是:正向循环流量×正向循环时间=反向循环流量×反向循环时间。
2.4 染色
由于丝光纱线织造成面料后还需进行后道丝光,所以一般采用耐碱性好的高温型活性染料进行染色,如住友Sumfix系列、永光H型染料等。丝光纱线染色时染料上染速率较快,一般采用先加染料后加盐的初染工艺。加盐采用染缸自带的循环加盐功能,分次加盐,以防由于加盐过快造成色花,特别对于翠蓝、艳蓝系列色泽,操作时一定要采用分批分次、从少到多的加盐顺序。
筒子从内层到外层,半径逐渐增大,各层容纱量增加,但主泵的有效流量在各层上相差不大。当染液由内向外正循环时,沿程的纱线面积增加,单位面积上通过的染液随半径增加而减少。尽管染液的流体速度已大到足以弥补沿程浓度降低,但由于染料少纱线多,易产生内深外浅。当染液由外向内反循环时,沿程染液线密度增大,染料多纱线少,沿程染料浓度减少,有利于减少内中外层色差。一般,染缸正反循环的时间和功率根据泵的功率和扬程决定。对于Thies染缸,一般要求正向压差在6×104~1. 0×105Pa,反向压差在8×104~1. 4×105Pa,流量在18~30 L/(kg•min)。压差太小,则纱线太松或泵的功率设置过大;当压差为零时,则表明染液“短路”或喷管漏液。
纯碱加入应选择染机上加碱功率进行操作。加碱功率一般按照百分比进行设定,百分比越高,则起始加碱越慢。随着时间的延长,加碱量逐步增加,由加碱引起的色花几率降低,具体数值见图1。一般生产中采用的工艺为:浅色90%,中深色70%,深色50%。
2.5 后处理
染色后处理包括皂洗、固色和柔软。皂洗一般采用防沾污净洗剂在高温状态下洗去纱线表面的浮色。皂洗剂用量随着染色深度的增加而增加,皂洗结束后需用热水和冷水进行冲洗。固色剂的阳离子性越强,皂洗、白布沾色牢度越好。由于筒子纱卷绕紧密,各种沉积在纱线上的化学品和杂物不易洗去,染液强制循环时,起着“过滤”作用的筒纱上沉积了大量杂质和化学品沉淀物,易造成手感过硬。一般采用平滑剂、有机硅柔软剂和液体蜡相结合的工作液在弱酸性条件下进行处理,以减低纱线表面的摩擦系数,提高纱线的可织造性能。
3 生产应用
3.1 络筒
采用丝光本色纱线在瑞士SSM松筒机上进行络筒,
3.2 前处理
按照1. 2. 1节工艺进行煮漂处理,设定染缸的功率80%,循环时间为正向6min、反向4min。筒子内中外层的白度和毛效见表2。表2 丝光纱线煮漂后的性能指标及染缸工艺参数
由表2可知,筒子内外层纱线煮漂后的白度和毛效基本一致,确保了内外层得色量一致。
3.3 染色
染色过程中,一般先将染料在化料桶中搅拌均匀后再加入料缸。对于翠蓝类大分子染料,加入化料缸前可采用滤网进行过滤。无机盐采用染缸循环水由快到慢添加盐。加工紫色时,采用90%的加碱功率;加工黑色时,采用50%的加碱功率。染缸的功率设定为85%,正反循环时间分别为6 min和4 min。染缸的流量和压差见表3。
3.4 后处理
为了提高黑色纱线的耐摩擦和耐洗色牢度,后处理时皂洗剂和固色剂的用量需高于紫色纱线,且皂洗后增加一道热水洗。柔软剂采用弱阳离子型氨基硅油,并添加液体蜡以提高纱线的织造性能。纯棉丝光线筒子纱染色大生产的各项指标见表4。
由表4可知,两种成品纱线的内外层色差小,各项色牢度指标达到丝光线绞纱染色的标准,且无织造破洞、爆孔和吊针等现象。
4 结论
(1)纯棉丝光筒子纱染色的关键,是要控制好络筒密度、压纱、前处理、染缸流量、正反循环时间和染化料筛选等。
(2)合理设定各项参数后,纯棉丝光筒子纱染色可达到内外层色差小、光泽亮丽和手感平滑柔软的效果,完全满足后道圆机织造的需要。
参考文献:
[1] 李小健,滕永兴,任进和.浅色筒子纱超低浴比染色工艺[J].印染, 2010, 36(9): 23-24.
[2] 陈红燕.筒子染色-高质量纱线染色的前提[J].国际纺织导报,2006(7): 15-16.
[3] 高文波.筒子染色的“一次成功”探讨[J].山东纺织科技, 2007(2): 28-30.
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