銅氨纖維以棉籽絨為原料,溶解在氫氧化銅或堿性銅鹽的濃氨溶液內(nèi),配成紡絲液,經(jīng)濕紡而制成再生纖維素纖維。它擁有近似圓形的截面(圖1),表面多孔,無皮芯結構,具有優(yōu)異的染色性、吸濕性和樹脂加工性,以及鮮明的顯色性和真絲般的光澤。結合銅氨纖維的特點及色織襯衫紡織品的要求,將棉與銅氨纖維混紡,開發(fā)了棉/銅氨混紡色織面料,該產(chǎn)品光澤亮麗、手感柔軟、懸垂感強。
棉和銅氨纖維雖同屬纖維素纖維,但在相同的染色條件下,銅氨纖維的染色親和力較棉纖維大,上染速率快且上色較深,這是造成棉/銅氨纖維染色易出現(xiàn)色花的主要原因。如何改善棉/銅氨混紡紗染色同色性是該產(chǎn)品的染色技術的難點。
l試驗
1.1材料、藥品與儀器
材料 棉/銅氨?昆紡紗、純棉筒子紗、純銅氨筒子紗
藥品 活性黑BKSRF、活性紅R3BF、活性黃Y3RF(日本住友公司),高效螯合劑RED、高效螯合滲透劑EX、阻染劑LT—R(科萊思公司),阻燃劑A、B(市售),醋酸、酵素、皂洗劑、純堿、元明粉(工業(yè)品)。
儀器 常溫常壓振蕩染色機(臺灣瑞比公司),電熱恒溫鼓風干燥箱(南通宏大公司),耐皂洗牢度試驗機(溫州大榮公司),DatacolorSF600測配色儀(Data-color公司),紗線強力儀(烏斯特公司),毛羽測試儀(陜西長嶺公司)。
1.2試驗方法
染色工藝流程紗線一松式絡筒一前處理一染色一水洗一皂洗一烘干一倒緊式筒
1.2.1前處理
1.2.2染色
染色處方
活性黑BKSR/%(owf) 6.20
活性紅R3BF/%(owf) 0.16
活性黃Y3RF/%(owf) 0.65
勻染劑/% 2
元明粉/(g/L) 80
純堿/(g/L) 25
溫度/℃ 60
時間/min 40
pH值 11.0
浴比 1:10
工藝曲線
1.2.3后處理
染色后排液,用HAC調節(jié)pH值,45℃處理15min,皂煮2次(中性皂洗劑5%,98℃,10min),柔軟處理,固色,脫水烘干。
1.3性能測試
皂洗色牢度按AATCC6l—20093A(耐家用和商業(yè)洗滌色牢度加速法》測定。
摩擦色牢度按AATCC8—2007《耐摩擦色牢度試驗儀測試方法》測定。
K/S值和色差值在Datacolor測色配色儀上測定。
2結果與討論
2.1前處理工藝的優(yōu)化
采用1.2,1節(jié)常規(guī)純棉紗線前處理工藝與棉/銅氨二浴前處理工藝,分別對棉/銅氨混紡紗線進行處理,研究2種工藝對紗線品質的影響,結果見表1。
表1表明,采用常規(guī)棉前處理工藝處理的紗線在后續(xù)絡筒中斷頭率高、強力降低,局部存在脆損現(xiàn)象。將常規(guī)的漂白一浴工藝改為二浴,螯合步驟單獨進行,即先螯合各種金屬離子后再進行漂白處理,減少了同浴處理時金屬離子對纖維的脆損和降強。
銅氨纖維僅含有紡絲時施加的一些油劑,其前處理可采用較為溫和且對銅氨纖維損傷較小的無堿或低堿工藝。棉/銅氨紗線經(jīng)二浴前處理后,強力較普通工藝處理提高8%,白度比普通工藝高2個白度值,毛羽少、手感好。
2.2棉/銅氨纖維筒子紗染色工藝優(yōu)化
2.2.1染浴pH值
按1.2.1節(jié)二浴前處理工藝對棉、銅氨、棉/銅氨混紡筒子紗進行處理后,在不同pH值條件下按1.2.2節(jié)工藝對其進行同浴染色,測定棉和銅氨染色紗線的K/S值、AE及棉/銅氨混紡筒子紗的色牢度(表2)。
由表2可知,隨著染浴pH值增大,棉和銅氨纖維K/S值均呈提高趨勢,在同樣的染色條件下,銅氨纖維上染率高,K/S值較棉纖維高,得色深。染液pH值為11.0時,棉和銅氨纖維的色差最小,同色性較好,此時,混紡紗線的皂洗牢度和摩擦牢度均較優(yōu)。
2.2.2溫度
按1.2.1節(jié)二浴前處理工藝對棉、銅氨、棉/銅氨混紡筒子紗進行處理后,按I.2.2節(jié)工藝,在不同染色溫度條件下對其進行同浴染色,測定棉和銅氨染色紗線的K/S值、AE及棉/銅氨混紡筒子紗的色牢度,結果見表3。
由表3可知,隨著染色溫度的升高,棉和銅氨纖維K/S值均逐漸提高,混紡紗線牢度也越來越好。當染色溫度在60—70℃時,棉與銅氨纖維各項染色指標差距較小。分析原因可能是因為,染色溫度升高既有利于纖維的膨化,又可加速染料分子的擴散,有利于染料的上染,但溫度的升高也會加速染料的水解,使纖維的得色量下降。棉/銅氨筒子紗染色初期,由于染色溫度由常溫加熱至高溫,紗線急劇膨脹打亂了筒子紗的內(nèi)部結構,從而會造成染色不勻現(xiàn)象,所以棉/銅氨筒紗染色宜采用階梯狀升溫工藝,染色初期溫度控制在30℃,染色溫度選擇60℃為宜。
2.2.3染色時間
按1.2.1節(jié)二浴前處理工藝對棉、銅氨、棉/銅氨混紡筒子紗進行處理后,按1.2.2節(jié)工藝,在不同染色時間條件下對其進行同浴染色,測定棉和銅氨染色紗線的K/S值、△E及棉/銅氨混紡筒子紗的色牢度,結果見表4。
由表4可知,隨著染色時間的延長,棉和銅氨纖維K/S值呈上升趨勢,無論深色還是淺色系列,20min時均出現(xiàn)不同程度的色花,染色不均勻,混紡紗線色牢度差。50min和60min與40min時色差值基本一致,染色時間較長,浪費能源。綜合考慮,染色保溫時間選用40min為宜。
2.2.4升溫速率
按1.2.I節(jié)二浴前處理工藝對棉、銅氨、棉/銅氨混紡筒子紗進行處理后,改變升溫速率,按1.2.2節(jié)工藝對其進行同浴染色,測定棉和銅氨染色紗線的K/S值、,SE及棉/銅氨混紡筒子紗的色牢度,結果見表5。
由表5可知,隨著染色升溫速率的提升,棉和銅氨纖維K/S值、色差值和混紡紗線色牢度指標基本一致,但顏色出現(xiàn)了不同程度的染色不均勻和色花,且隨著升溫速率的提升,色花越來越明顯。分析原因可能是因銅氨纖維吸濕性強、上染速率快,造成染色色花,同色性較差。試驗發(fā)現(xiàn),染色溫度越高,上染速率越快,因此,升溫過程要緩慢,以改善色花。始染溫度從30℃升溫至60℃時,升溫速率不應過快,否則容易造成染色不勻、色花,且內(nèi)外色差大。試驗表明,取升溫速率為1℃/min能緩解染花現(xiàn)象。
2.2.5阻染劑
為獲得更好的同色性,試驗通過使用阻染劑以降低銅氨纖維的上染率,促進染料對棉纖維的上染,改善同色性。按1.2.1節(jié)二浴前處理工藝對棉、銅氨、棉/銅氨混紡筒子紗進行處理后,使用不同的阻染劑,按1.2.2節(jié)工藝對其進行同浴染色,測定棉和銅氨染色紗線的K/S值、AE及棉/銅氨混紡筒子紗的色牢度,結果見表6。
表6表明,新型阻染劑LT.R可有效阻止銅氨纖維上染,使棉纖維先充分吸色上染后再上染銅氨纖維,盡量保持兩種纖維上色均衡,提高了兩種纖維的同色性,改善染色色花。
3結論
(1)棉/銅氨纖維二浴前處理工藝與常規(guī)的漂白浴工藝比較,強力提高8%,白度提高2個白度值,毛羽少、手感好。
。2)棉/銅氨纖維混紡筒紗最佳染色工藝為:染液pH值11.0,染色保溫時間40min,始染溫度30℃升到60℃染色,升溫速率1℃/min,新型阻染劑LT-R質量分數(shù)3%。
來源 竇海萍
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