席亞偉,孫 臣,,孫玉濤,鄭 凱,劉玉璽
(1.山東省短流程印染新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東濱州 256617;2.華紡股份有限公司國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心,山東濱州 256617)
亞麻屬于韌皮纖維,主要成分為纖維素,但含有較多的半纖維素、果膠和木質(zhì)素[1]。亞麻纖維結(jié)晶度、取向度高,大分子鏈排列緊密,孔隙小且少,溶脹困難,因此以亞麻纖維為組分的織物前處理、染色等工序要求高,難點(diǎn)多。
黏膠纖維是一種再生纖維素纖維,隨著科技的進(jìn)步與綠色環(huán)保要求的提高,對(duì)黏膠纖維的品質(zhì)也有所提高,原料來(lái)源不再參差不齊;但其聚合度低、濕強(qiáng)低、耐堿性差,存在皮芯結(jié)構(gòu)等特性影響了黏膠織物的染整加工。
公司自主研發(fā)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品(經(jīng)紗125 tex×緯紗125 tex,經(jīng)密87 根/10 cm×緯密81 根/10 cm,纖維組分為30%亞麻+70%黏膠)得到了客戶(hù)的認(rèn)可與喜歡。成品單位面積質(zhì)量高達(dá)380 g/m2,坯布幅寬為317.5 cm。為了解決特寬幅高單位面積質(zhì)量面料所帶來(lái)的生產(chǎn)困難以及亞麻、黏膠組分差異所帶來(lái)的生產(chǎn)困難,本研究進(jìn)行工藝分析與生產(chǎn)實(shí)踐。
特寬幅高單位面積質(zhì)量面料的染整加工存在著眾多的難點(diǎn),其中前處理與染色的勻、透問(wèn)題最為突出。由于單位面積質(zhì)量高、面料厚、帶液量多,面料的水分滲透慢、蒸發(fā)速率慢、溫度升降效率差,需全工序設(shè)備降低車(chē)速。
亞麻/黏膠產(chǎn)品坯布本身帶有大量麻皮,常規(guī)的退煮漂聯(lián)合一步法無(wú)法除去麻皮、麻色,且隨著堿劑用量的增加與時(shí)間的延長(zhǎng),不僅效率低,而且黏膠組分易受損產(chǎn)生破洞[2]。為了去除麻皮與雜質(zhì),減少其對(duì)半成品外觀及染色的影響,前處理多采用重煮練、氧氯漂結(jié)合的工藝方式[3]。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,最終確定了退漿氧漂-軋漂液冷堆-脫氯氧漂的前處理工藝。該工藝可得到穩(wěn)定的半成品品質(zhì),提升了效率,降低了能耗。
亞麻/黏膠產(chǎn)品通常采用活性染料染色,打底機(jī)軋染,水洗機(jī)汽固水洗。然而本產(chǎn)品在汽蒸過(guò)程中,由于織物的特寬幅與高單位面積質(zhì)量,織物很難快速升溫,而織物中存在大量的自由水,會(huì)導(dǎo)致活性染料發(fā)生水解,降低固色率和色牢度。故不宜采用軋烘軋蒸法染色,而應(yīng)采用軋烘焙法染色[4],同時(shí)也解決了布面麻節(jié)遮蓋力差的問(wèn)題,提高了成品布面的飽滿(mǎn)勻透品質(zhì)。
當(dāng)采用焙固法固色時(shí),宜選用小蘇打作為固色劑,而不選用純堿。小蘇打作為固色劑時(shí),染液的堿性不大,穩(wěn)定性較好,可完成固色,在高溫焙烘過(guò)程中不易泛黃,顏色保持鮮艷。而純堿作為固色劑時(shí),染液堿性過(guò)大,焙烘后色澤萎暗發(fā)黃。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,小蘇打用量為:染中淺色20 g/L,染深色30 g/L;同時(shí)應(yīng)減少尿素的使用,降低污水中的氨氮含量,減輕污水處理的負(fù)擔(dān)。因?yàn)槟蛩嘏c小蘇打反應(yīng)會(huì)分解釋放出酸性物質(zhì),消耗堿劑,且尿素與小蘇打在高溫焙烘過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有毒的氰酸鹽化合物[5],反應(yīng)式如下所示:
最終確定采用打底機(jī)軋染、焙烘水洗的染色工藝,并僅選用小蘇打作為固色劑,可提高固色率和色牢度,顏色鮮艷,節(jié)能減排。
根據(jù)工藝分析,使用平幅設(shè)備進(jìn)行染整加工,生產(chǎn)工藝流程:翻縫→燒毛→退漿氧漂→冷軋漂液→脫氯氧漂→打底染色→焙烘水洗→拉幅→預(yù)縮。
2.2.1 燒毛
黏膠纖維的燃點(diǎn)比亞麻纖維低,燒毛時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)損傷黏膠纖維,宜采用高溫快速燒毛工藝[6]。燒毛工藝參數(shù)如表1 所示。通過(guò)上述工藝實(shí)踐,面料纖維無(wú)明顯損傷,強(qiáng)力無(wú)明顯下降,布面光潔,燒毛等級(jí)大于等于3~4級(jí)。
表1 燒毛工藝參數(shù)
2.2.2 退漿氧漂
退漿氧漂時(shí),車(chē)速為40 m/min,第一高給液的軋余率為90%,工作液及參數(shù)見(jiàn)表2。
表2 退漿氧漂第一高給液的工藝參數(shù)
第1、2、3 水洗槽溫度為80~85 ℃,第4、5、6 水洗槽為90~95 ℃,第7 水洗槽為75~80 ℃,第8 水洗槽為室溫。
第二高給液的軋余率為95%,工作液及參數(shù)見(jiàn)表3。
表3 退漿氧漂第二高給液的工藝參數(shù)
第9、10、11 水洗槽溫度為90 ℃,第12 水洗槽為80~85 ℃,第13水洗槽為70~75 ℃。
2.2.3 冷軋漂液
冷軋進(jìn)布前為干布,車(chē)速為30 m/min,室溫,漂液3.5 g/L,平幅打卷,轉(zhuǎn)動(dòng)堆置4~6 h。次氯酸鈉可使纖維素氧化,使聚合度降低,對(duì)黏膠纖維的強(qiáng)力損傷較大,漂液用量不宜過(guò)高,處理時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)[7]??椢锝?jīng)氯漂后,麻皮去除效果較好,但白度仍不夠[8],需再經(jīng)氧漂獲得較好的白度。
2.2.4 脫氯氧漂
脫氯氧漂的車(chē)速為50 m/min,第一高給液的軋余率為95%,大蘇打2.0 g/L,履帶室溫,堆置時(shí)間15 min。前8 水洗槽均為室溫。第二高給液的軋余率為98%,工作液及參數(shù)見(jiàn)表4。
表4 脫氯氧漂第二高給液的工藝參數(shù)
第9、10、11 水洗槽溫度為90 ℃,第12 水洗槽為80~85℃,第13水洗槽為70~75℃。
2.2.5 半成品指標(biāo)檢測(cè)
將上述生產(chǎn)實(shí)踐所得半成品進(jìn)行指標(biāo)檢測(cè),結(jié)果如表5所示。
表5 半成品指標(biāo)結(jié)果
2.2.6 打底染色
打底染色時(shí),車(chē)速為30 m/min,室溫,軋余率為55%~60%,烘干(第一室75~80 ℃,第二室90~95 ℃,第三室100~105 ℃)。
紅棕色染色工藝:活性黃SNE 15.0 g/L,活性艷紅SBE 12.0 g/L,活性藍(lán)SNE 1.6 g/L,防泳移劑10.0 g/L,小蘇打30.0 g/L。
綠色染色工藝:活性黃SE 8.0 g/L,活性藍(lán)SE 7.0 g/L,活性紅SE 0.2 g/L,防泳移劑10.0 g/L,小蘇打20.0 g/L。
2.2.7 焙烘水洗
焙烘固色:焙烘溫度160 ℃,焙烘時(shí)間2 min。
水洗:車(chē)速25 m/min,第5、6 水洗槽加皂洗劑,中淺色2 g/L,深色4 g/L。第1、2、3 水洗槽為室溫,第4 水洗槽為75~80 ℃,第5、6 水洗槽為95~98 ℃,第7、8 號(hào)水洗槽為85~90 ℃,第9號(hào)水洗槽為75~80 ℃。
經(jīng)過(guò)上述工藝處理的面料染色勻透,色澤艷麗,無(wú)白芯。
2.2.8 拉幅
拉幅時(shí),車(chē)速為35 m/min,軋余率為70%,130 ℃烘干,柔軟劑80 g/L,中和酸6 g/L。
2.2.9 預(yù)縮
預(yù)縮時(shí),車(chē)速為20 m/min,溫度為110 ℃,縮率為5%。預(yù)縮處理可提升面料柔軟性、尺寸穩(wěn)定性。
由以上生產(chǎn)實(shí)踐所得面料的指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如表6所示。
表6 生產(chǎn)工藝實(shí)踐面料的指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果
續(xù)表6
(1)為了確保特寬幅高單位面積質(zhì)量亞麻/黏膠面料染整工藝的順利實(shí)施,全工序需降低車(chē)速。
(2)采用退漿氧漂-冷軋漂液-脫氯氧漂的前處理工藝,可以有效去除麻皮麻色,并減少對(duì)黏膠纖維的損傷。半成品的白度為62%,毛效為3.5 cm/min,斷裂強(qiáng)力(抓樣法)為經(jīng)向603.2 N、緯向384.5 N。
(3)采用打底機(jī)軋染、焙烘水洗的工藝染色。該工藝可以提高染料的固色率和上染率,耐汗?jié)n色牢度的變色達(dá)4.5 級(jí),沾色均達(dá)4.0 級(jí),可有效解決常規(guī)工藝染色白芯問(wèn)題。使用小蘇打作為固色劑,色澤艷麗,節(jié)能減排。
(4)該工藝可有效地解決特寬幅高單位面積質(zhì)量所帶來(lái)的生產(chǎn)難題以及亞麻與黏膠組分差異所帶來(lái)的生產(chǎn)難點(diǎn),提升了生產(chǎn)效率,獲得了良好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。