染整技术吧&染整技术2019.10

展开全文锦氨和涤氨经纬编弹力针织布染整李宽绪 2017.08.前言锦氨和涤氨经纬编弹力织物广泛用于:运动服,瑜伽服,内衣泳装,鞋材箱包等领域,市场需求量大;本文讨论经纬编弹力针织物染整的原材料指锦纶,涤纶和氨纶,染整工序多,要求高,染整需要
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锦氨和涤氨经纬编弹力针织布染整

李宽绪 2017.08.

前言

锦氨和涤氨经纬编弹力织物广泛用于:运动服,瑜伽服,内衣泳装,鞋材箱包等领域,市场需求量大;本文讨论经纬编弹力针织物染整的原材料指锦纶,涤纶和氨纶,染整工序多,要求高,染整需要合理的生产工艺。怎样才能制定合理的染整工艺?首先要清楚原材料特性和产品质量要求,然后结合弹力布织造特点和染整机器设备特性,才能合理制定染整工艺。

质量要求与标准

纺织品的质量大致可分为内在质量与外观质量。

内在质量有:物理性能的拉伸强力、撕破强力、缩水率,手感等;水洗色牢度、汗渍色牢度、摩擦色牢度、海水色牢度、氯水色牢度、干洗色牢度等等;化学方面的PH值、甲醛等;生态方面的禁用偶氮染料、致敏性染料、重金属含量、有机氯载体等。

外观质量有:各种外观疵点,折痕,破洞,断纱勾纱,竹节纱、污渍,色差色花、色斑、纬斜,风格等等。

物理性能

1,纱支:纺织纤维,纱线细度表示计算。

定长制:特克斯(TEX):1000米长度的纱在公定回潮率时的重量克数称为特数。公式:TEX = (G/L) * 1000

式中:G为纱的重量(克),L为纱的长度(米)

旦尼尔(旦):9000米长的丝在公定回潮率时的重量克数称为旦数。公式:NTEX = (G/L) * 9000

式中:G为纱的重量(克),L为丝的长度(米)

定重制:公制支数(公支):1克纱(丝)所具有的长度米数,为该纱(丝)的公支数。公式:NM = L/G

英制支数(英支):1磅纱线所具有的840码长度的个数,为该纱线的英支数。公式:NE = (L/G) * 840

Ne表示,其定义是:公定回潮率时1磅重的纱线所具有的长率的840码的倍数。

纱线支数是指纱线的粗细程度,它的表示方法有S,D,N,Tex,Dtex等。S是英制支数,它是指在公定回潮率下,重一磅的纱线,它的长度有几个840码,就称为几支纱线。一般短纤的纱支均用S来表示,短纤用英文表示为Staple。纱线越粗S值越小;纱越细,则S值越大,比如40S比20S的纱支更细。

D是Denier(丹尼尔)的缩写,是化学纤维的一种细度表示方法,是指9000米长的丝在公定回潮率时的重量克数。一般长丝的支数用D来表示,长丝用英文表示为Filament。D越大表示纱线越粗,比如75D要比50D粗

Nm公制支数,是指在公定回潮率下,1克重纱线长度的米倍数,也就是说1克重纱线正好一米长为1(公)支纱,1克重纱线长度为200米长,纱线的细度为200支。公制支数也是定重制,因此支数越大纱线越细。

2,密度:每INCH里纱线的根数。

3,克重:每平方码布的盎司重或每平方米布的克重

4,拉伸强力:一定尺寸的织物被拉伸强力机用恒定的速率拉伸至断裂时的所用的力就是所测的拉伸强力。拉伸强力的测试有抓样法和条样法,根据不同的测试标准和客户要求来选择具体的测试方法。

5,撕破强力:一定尺寸的试样,夹紧在撕破强力仪上,中间切一切口以确定撕破方向,撕破强力仪采用摆锤下降方式将试样从切口处撕破所用的力就是所测的撕破强力。

6,顶破强力:在一定条件下,对一平面织物在一合适的角度上旋加一扩张性的膨胀力,直至其破裂为止,这个力就是顶破强力。

7,耐磨:在已知的压力下,将装在试样夹上的度样与标准磨擦布在一定压力下以一定的轨迹相互磨擦,直至织物出现客户要求的断纱根数或破洞时为止,记录实验终止时的磨擦次数,就是所测的耐磨值。

8,抗起毛起球性:将织物在特定的条件下翻滚摩擦一定时间,观看它的表面起毛起球情况,起球是指纤维纠结形成的绒球簇立在织物表面。起毛是指织物表面纤维毛糙不平和 (或) 纤维起毛,导致织物外观的改变,其起毛起球是通过评级样照或原样对比进行评定的。

色牢度(Colorfastness)

耐皂洗色牢度、耐干/湿摩擦色牢度、耐氯水色牢度、非氯漂色牢度、耐干洗色牢度、实际洗涤色牢度、耐汗酸/汗碱色牢度、耐水色牢度、耐光照色牢度、耐海水色牢度、唾液色牢度,酚黄变,烟熏色变,高温压模色变等。

1,水洗色牢度:将试样与标准贴衬织物缝合在一起,经洗涤、清洗和干燥,在合适的温度、碱度、漂白和摩擦条件下进行洗涤,使在较短的时间内获得测试结果。其间的摩擦作用是通过小浴比和适当数量的不锈钢珠的翻滚、撞击来完成的,用灰卡进行评级。不同的测试方法有不同的温度、碱度、漂白和磨擦条件及试样尺寸。一般水洗色牢度较差的颜色有翠兰、艳兰、黑大红、藏青等。

2,干洗色牢度:同水洗色牢度一样,只是水洗改成干洗。

3,摩擦色牢度:将试样放在摩擦牢度仪上,在一定压力上用标准摩擦白布与之磨擦一定的次数,每组试样均需做干摩擦色牢度与湿摩擦色牢度。对标准摩擦白布上所沾的颜色用灰卡进行评级。

4,日晒色牢度【 光照色牢度】:光能破坏染料导致“褪色”,使有色纺织品变浅、发暗,出现色光改变,需要对色牢度进行测试。日晒色牢度测试,就是将试样与不同牢度级数的蓝色羊毛标准布一起放在规定条件下进行日光曝晒,将试样与蓝色羊毛布进行对比,评定耐光色牢度,蓝色羊毛标准布级数越高越耐光。ISO、GB、JIS标准:评级是对比与其对应暴晒的蓝色标准羊毛布的级别作为检测结果。蓝标羊毛布分为1-8级,原则上测试样品与其对应级别的蓝标一起暴晒。以4级为例,其结果应该为>4级, = 4级,< 4级。AATCC标准:仍以对比灰色样卡评级1-5级,结果同常规色牢度 AATCC方法。

5,汗渍色牢度:将试样与标准贴衬织物缝合在一起,放在汗渍液中处理后,夹在耐汗渍色牢度仪上,放于烘箱中恒温,然后干燥,用灰卡进行评级,得到测试结果。不同的测试方法有不同的汗渍液配比、不同的试样大小、不同的的测试温度和时间。

6,水渍色牢度:以水处理试样如上测试。

7,氯漂色牢度:将织物在氯漂液里按一定的条件水洗之后,评定其颜色变化程度,这就是氯漂色牢度。

8,非氯漂色牢度:将织物在带有非氯漂的洗涤条件下水洗之后,评定其颜色变化程度,这就是非氯漂色牢度。

9,压烫色牢度:将干试样用棉贴衬织物覆盖后,在规定温度和压力的加热装置中受压一定时间,然后用灰色样卡评定试样的变色和贴衬织物的沾色。热压烫色牢度有干压、潮压、湿压,具体要根据不同的客户要求和测试标准选择测试方法。

尺寸稳定性(Dimensional Stability)

水洗机洗尺寸稳定性、手洗尺寸稳定性、干洗尺寸稳定性、蒸气尺寸稳定性。

缩水测试 1)目的:经家用洗衣机反复水洗后的尺寸稳定性。 2)原理:洗涤之前,在试样上标记尺寸,通过测量标记在洗涤后的变化来判断试样的尺寸变化。3)过程:按布种和客户要求选择洗涤及干燥方式、循环和干燥次数,加入标准洗涤剂及适当水位开始洗涤及干燥,最后得出测试结果。

外观持久性(Apperance After Wesh)

水洗机洗外观稳定性、手洗外观稳定性、干洗外观稳定性。

化学性能分析(Chemical Analysis)

PH含量、甲醛含量、含铅量、偶氮染料测试、重金属含量测试、吸水性、水份含量、异味、棉的丝光效果、热压、干热、储藏升华、酸斑、碱斑、水斑、酚醛泛黄等。

甲醛测试:对一定份量的织物中的游离甲醛或释放甲醛萃取出来,再通过比色测试,计算出其中的甲醛含量。(通过树脂整理来提高产品的抗皱性,织物会残留一定量的甲醛,涂料印花浆中的交联剂以及直接染料和活性染料染色后所用的部分固色剂等都会残留一定的甲醛)

pH值测试:用pH计对织物溶液的酸碱性进行精确的测量。

拒水、拒油防污测试:用一定的方式对织物对水、油、污渍的抵抗能力进行测定,主要针对经过三防整理的布种进行测定。

阻燃测试:将试样按规定放于阻燃测试仪上进行燃烧,看其火焰蔓延时间。

禁用偶氮染料测试:是国际纺织品服装贸易中最重要的品质监控项目一,也是生态纺织品最基本的质量指标之一,主要通过气相色谱仪进行分析测试。偶氮染料测试分三个方法,纺织品(除涤纶和真皮外的纺织品)、聚酯(涤纶)、皮革(真皮),所以做偶氮测试时一定要提供产品的成份。

成分分析(Fiber Content Analysis)

纤维成份分析:对织物的纤维进行定性分析,定性分析有好多种,有燃烧法,熔点法,手感目测法,显微镜切片分析法等,一般采用显微镜切片分析法,即用切片器将纤维切片后在显微镜下观察,根据其外貌,判断纤维种类,然后根据不同的纤维用不同的溶剂进行定性分析,算出具体的成份含量。

生态纺织品控制项目

禁用偶氮染料,致癌染料,致敏染料,可萃取的重金属,五氯苯酚,有机氯苯和氯甲苯,游离甲醛,有机锡化合物,禁用邻苯二甲酸酯类增塑剂,杀虫剂,六价铬,镍的释放量,总铅,总镉,pH值,色牢度等

纺织检测标准

强制性国家标准《国家纺织品基本安全技术规范》GB18401-2010于2011年8月1日起正式实施。常用国际标准:

GB 18401-2003 国家纺织产品基本安全技术规范

DIN 德国标准学会

AATCC 美国纺织品染化师协会

AS 澳大利亚标准协会

ASTM 美国测试材料协会

JIS 日本工业协会

US CPSC 美国消费品安全委员会

FZ 中国纺织工业协会

ISO 国际标准化组织

IWS 国际羊毛局

BS 英国标准协会

IDFB 国际羽绒羽毛局

CAN 加拿大标准委员会

国际标准:指由众多具有共同利益的独立主权国参加组成的世界性标准化组织,通过有组织的合作和协商而制定发布的标准。

区域标准:指世界某一区域标准化团体所通过的标准。

国家标准:指由合法的国家标准化组织,经过法定程序制定、发布的标准,在该国范围内适用。

地方标准:指由地方标准化组织制定、发布的标准,它在该地方范围内适用。

行业标准:指全国性的各行业范围内统一的标准,它由行业标准化组织制定、发布。

企业标准:指企业制定的产品标准和为企业内需要协调统一的技术要求和管理、工作要求所制定的标准。

纺织检测机构

纤维检验所,棉纺中心,服装检测中心,纺织技术中心等单位;第三方纺织品检测机构:SGS(通标标准技术服务有限公司,瑞士);ITS(天祥技术服务有限公司,英国、香港);BV(法国);TUV(德国);STR(胜邦,法国);中国纺织工业联合会检测网络(中国)是通过CNAS CNAL认证的机构。

锦纶,涤纶,氨纶原材料特点

一,锦纶是聚酰胺纤维的商品名称,又称耐纶(Nylon),英文名称Polyamide(简称PA),常用锦纶纤维可分两大类,一类由二胺和二酸缩聚而得聚己二酸己二胺,根据所用二元胺和二元酸的碳原子数不同,得到不同锦纶产品。例如锦纶66,说明它是己二胺和己二酸缩聚制得。

另一类是由己内酰胺缩聚或开环聚合得到,例如锦纶6,说明它是由含6个碳原子的己内酰胺聚合而得。锦纶6,锦纶66及其他脂肪族锦纶都是有酰胺键(-NHCO-) 的线型大分子组成;锦纶玻璃化温度45—60°,锦纶6熔点210-215°分解点300°;锦纶66熔点255°;锦纶耐碱,不耐强氧化剂。

二,涤纶(英文Polyester)是我国聚酯纤维的商品名称,是因为分子链上存在大量酯基故称聚酯纤维(PET);涤纶是聚对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲脂(DMT)和乙二醇(MEG),酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物---聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),经纺丝和后处理制成的纤维。涤纶分子中大约含有46%酯基,酯基在200°以上能发生水解,热裂变,而100°以下普通洗涤剂对它无任何影响,涤纶玻璃化温度(Tg)67—81°,涤纶熔点255°,在205°时开始粘结。涤纶耐酸不耐碱,耐氧化剂,涤纶的酯基在碱溶液中要发生水解。

三,氨纶是聚氨基甲酸酯纤维(Polyurethane)的简称,简写(PU),英文Spandex ;一类为聚酯链类,由芳香双异氰酸酯和含有羟基的聚酯链段的镶嵌共聚物,简称聚酯型氨纶,抗氧化,抗油性较强;另一类聚醚链类,由芳香双异氰酸酯与含有羟基的聚醚链段镶嵌共聚物,简称聚醚型氨纶,防霉性,抗洗涤剂较好。氨纶有储存期限,例如20D合适储存期三个月,纱线越粗储存期越长,超过存放期,氨纶会黄变,弹性下降。弹力经纬编布染整生产中异常多与氨纶有直接或间接关系,氨纶还有一些特性:

1,打卷张力,弹性纤维上卷张力十分重要,其张力由内到外要保持平均。张力不平均,直接影响编织物布面效果,最佳上卷张力8-12%,每个筒之之张力误差不能超过3%;

2,氨纶比重1.10;软化温度190°;溶化温度250°;

3,弹性回复率:一般纤维伸长100%或以上叫弹性纤维,在张力作用下长度增长,当释放后回复到初始长度,而原长与回复长度之差率,为弹性回复率一般95%或以上。

4,油附着量,含油量多,或时间长,外层油质向内浸透,积聚筒底,影响编织张力及损耗大。

5,氨纶耐低浓度酸碱,可进行干洗(四氯乙烯,四氯化碳),不耐氯,不耐极性高的有机溶剂(环乙酮,苯酚,二甲基乙酰胺),通常聚醚性氨纶耐碱好,但是耐氯和耐热氧化性稍差。氨纶不耐氯;氯水,次氯酸钠都会对氨纶的强力损伤,PH越低损伤越严重。带氨纶织物在染整过程中,避免氯漂,高浓度碱,过低PH值,避免接触极性高的有机溶剂。

热塑性高分子材料的力学三态

因为氨纶,涤纶,锦纶都属于热塑性纤维,热塑性高分子材料的力学三态,你知道吗?

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在不同的温度下所表现出来的分子热运动特征称为聚合物的物理状态。热塑性材料的物理状态分为:玻璃态(结晶型聚合物亦称结晶态)、高弹态和粘流态。上图所示为线型无定形聚合物受恒定压力时变形程度与温度关系的曲线,也称热力学曲线。了解热塑性高分子材料的力学三态特性后有利于制定染整工艺。

1 玻璃态

在温度Tg以下的状态是坚硬的固体,称之处于玻璃态,它是大多数塑件的使用状态。此状态的塑料,在外力作用下分子链只能发生很小的弹性变形并且弹性变形服从胡克定律。

Tg称为玻璃化温度,是聚合物从玻璃态转变为高弹态(或高弹态转变为玻璃态)的临界温度,聚合物在Tg以下还存在一个脆化温度Tx,在此温度下受力很容易断裂,所以Tx是塑料使用的下限温度。Tx~Tg的范围越宽,表明塑料的使用温度范围越宽广。

2 高弹态

受热温度超过Tg时,由于聚合物的链段运动,塑料进入高弹态。处于这一状态的塑料类似橡胶状态的弹性体,其形变能力显著增大,但仍具有可逆的形变性质。

3 粘流态

温度超过Tf时,由于分子链的整体运动,开始有明显的流动,塑料开始进入粘流态变成粘流液体,通常也称之为熔体。这种状态,在不太大的外力作用下就能引起宏观流动,此时形变主要是不可逆的塑性形变,一经成型和冷却后,其形变会永远保持下来。

Tf称为粘流温度,是聚合物从高弹态转变为粘流态(或从粘流态转变为高弹态)的临界温度。当塑料继续加热至温度Td时,聚合物开始分解变色。

Td称为热分解温度,是聚合物在高温下开始分解的临界温度,聚合物的分解会降低产品的物理性能、力学性能或产生外观不良。

PA6 PA66

Tg: 35~50 47~50 玻璃化温度

Tf: 160~180 235 软化点

Td: 235 253 熔点

PBT PET PA6 PU

熔点 ° 220-230 255-260 215-235 250

软化点° 200-220 238-240 160--180 190

玻璃化温度 50° 80 35/50 - 50/-70

密度 1.31 1.38 1.14 1.1

回潮 % 0.4 0.4 4.5 1.3

断裂伸长% 20/40 20/40 30/40 300-800

染色

A,涤纶/氨纶

涤纶/氨纶弹性织物中一般氨纶比例低于涤纶,涤纶占大部分,一般用分散染料,涤纶属于疏水性纤维,缺乏能与染料发生结合的基团,不能用水溶性染料染色。用分子量小,不含强离子性水溶性基团,溶解度较低的非离子分散染料。

减少氨纶纺丝时使用的硅油影响,以及防止氨纶物理性降低,必须用缓和升降温度除油,防止分散染料沾污氨纶造成牢度下降。纯涤纶染色一般温度时间:130°*30-60min,涤氨织物一般染色是130°*20-45min。染色时需要加分散剂。为避免分散染料染色时对氨纶组分的沾污或热泳移引起的氨纶沾污,造成湿牢度降低,选用合适染料(例如PUD,SF型)。分散料染色环境推荐PH4.5--5。要控制染料用量,在生产中,染料用量超标,色牢度也降低;酸性染料也一样。

通常,涤纶正常染色完成,要还原清洗提高牢度。一类,碱性还原清洗,另一类,酸性还原清洗。

涤纶针织物高温高压染色,由于布在织造时含油量大,纤维与染料分子的凝聚产生的低聚物,容易造成色渍问题。分散染料染色后的热迁移导致后定型色变,牢度降低。

因为后整理高温时,受到干热或湿热空气的部分染料通过纤维毛细管由纤维内部向纤维表面迁移,造成染料在纤维的堆积和再分配,助剂和其他表面活性剂的存在加剧产生热迁移,主要与染料本身结构有关。后整少用到硅油,抗静电剂等含一定表面活性剂的助剂。尽量采用不含乳化剂的亲水硅油或自乳化嵌段硅油。

涤纶结构紧密,常压沸染,染料难以扩散进入纤维内部把纤维染透,因此运用高温高压染色。分散染料染色是在高温有压力的湿热状态下进行。该染料是以颗粒状态多个单晶体分子通过分散剂分散在水溶液中,它在100℃以内上染速很慢,即使在沸腾的染浴中染色,上染速率和上染百分率也不高,所以加压在2atm(2.02×105Pa)以下,染浴温度可提高到120~130℃,由于温度提高,纤维分子的链段剧烈运动,产生的瞬时孔隙也越多和越大,此时染料分子的扩散也增快,增加了染料向纤维内部的扩散速率,使染色速率加快,直至染料被吸尽而完成染色。

分散染料在水中溶解度很低,染液中的染料需通过大量的分散剂呈悬浮体分散于染浴中,为了要达到较好的染色效果,需加入助剂,增加分散料的溶解度、促进分散料对纤维表面的吸附、对纤维进行增塑或提高溶胀程度、加快分散染料在纤维中的扩散速度、提高染料的分散稳定性。生产中常见色渍,助剂油聚集物,大部分正反面有,有时候色渍上面还沾有脏的东西,一类可以抠掉;一类色渍,不能机械除掉,需要剥色匀染。色渍形成原因:

助剂的选择,膨化剂的乳化稳定性不好,在高温有油状物析出,染料凝聚出现色点。织物上有油污没有处理干净,染色时遇到膨化剂又游离出来,凝聚染料。建议加入耐高温分散剂。

染料未化匀、未过滤直接进染机,坯布在染缸里温度达到80℃时起泡沫,运用消泡剂操作造成;

升温速度控制不当有些染料的分散性不好,过快会造成;

分散剂或膨化剂不耐高温,造成染料产生二次离集形成染料点;助剂加料时部分有要求单独化稀加入(含固量高),未按操作要求产生悬浮点,同染料结合成染料点;那是因为染料本身含有不溶性物质造成的,染料在制造过程中分散性被破坏无法进入纤维内部.多数发生在浅色系或艳色系;如果染色单加匀染剂不加分散剂,那么其分散性就不够,染料就聚集,色点就产生。

预防色渍和处理:

1,前处理,对涤纶等合成纤维来说,要去除纺丝或织造过程中加入的油剂以及沾污的油垢、灰尘等,油剂中含有润滑剂、乳化剂、抗静电剂等。施加油剂对涤纶等合成纤维的纺丝、织造是必要的,但在染整加工时必须将油剂洗除,倘若染前不洗涤,带着这些染色,油剂会在涤纶表面形成一层“阻染膜”,妨碍染料向纤维内部均匀扩散、渗透。容易造成上色不匀,产生色花、色斑等。前处理工艺不到位,纤维上的油剂去除不匀,就可能产生云状色花;染色过程中,染液中的染料分散稳定性差,出现凝聚现象,油剂会与染料的聚集体结合,沾附染色物而产生色斑。

在染色前,先将涤纶在淡碱液中(可加入适量耐高温、不起泡的表面活性剂)85℃处理20 ′(碱浓不可太高以免涤纶水解)。

排液后清洗一次,必要时经酸中和后再染色。目的:

a.将低聚物,大部份萃取出来,并在高温溶解状态下排出机外,显著减少染浴中低聚物的含量;

b.将纺丝或织造过程中的油剂以及沾污的油垢,灰尘等去除。

2,染化料选用,分散染料不含磺酸基(-S03Na)、羧酸基(-COONa)等亲水性基团,只含部分羟基、氨基、乙醇基、偶氮基、取代氨基等极性基团,因此亲水性很差,几乎不溶于水。只能借助于阴离子分散剂将染料微粒包复后,分散在水中。然而,在100℃以上高温和染液快速流动双重因素的作用下,分散剂分子与染料微粒之间的“包复能”会降低。如果所包复的染料微粒游离出来,就会重新聚集成更大的染料颗粒。这种现象即为分散染料的“高温凝聚性”。

不同结构的分散染料,其热凝聚现象不同。大体可分三种:a.为不易发生热凝聚。这类染料不会因升温、降温或相互碰撞而凝聚。这样的染料染色不会造成染色不匀或色斑色渍;b.为容易发生热凝聚但随着染料分子向纤维内部扩散,染料的聚集体会再度解聚,只要染料在纤维表面吸附均匀,不会造成色花、色渍;c.为容易发生热凝聚,而且在染色过程中,又难以解聚。使用这类染料染色时,特别是当使用的分散剂或匀染剂高温分散能力较差时,就很容易由于染料的热凝聚而造成色泽不匀。由于染料聚集体与染液中的低聚物、油剂、纤维屑等杂质相结合而产生焦油化物,由于高温高压染色的方式对染液具有很强的过滤性,对染液的分散均匀性要求很高。应对措施:选用热凝聚性小的分散染料。生产操作:

a.织物先在高温分散剂和醋酸一醋酸钠组成的缓冲浴中运行,使之浸透走匀并排除染色物中的空气,开始升温;b.将染料用搅拌机充分打匀搅透,制成染料分散液,并在50~60℃时加入;c.l~2℃/min的速率升温至l30℃,并保温染色30-45 min;d.以2℃/min的速率降温,水洗,还原清洗升温速率不宜太快,否则很容易造成色花,其是染中浅色泽以及增白时(内加分散红或分散蓝2BLN等上蓝剂),色花染疵最容易发生。因为分散染料上染速率的快慢与染色温度的高低成正比的缘故。温度提高,涤纶的膨化速度与染料的上色都会显著加快。

a.与染料匀染性的好坏有关,匀染性好的可快些,差的要慢些。b.与染色深度有关,染深色时可快些,染浅色时则要慢些。c.与涤纶的耐热性能有关。

涤纶的玻璃化温度为67~81℃,85℃下涤纶的微结构呈玻璃态,吸色很慢,故升温可快些

90~110℃,涤纶快速溶胀,吸色能力显著增强,故升温要慢些;110~l35℃,由于染液中染料已少,故升温又可快些。d.与染液的循环状态有关,倘若染液的压力大、穿透力强,染液能与纤维快速紧密接触,则升温可快些,否则要慢些。要控制升温速度,当染色温度在80℃以下时,染料很少上染,可直接升温。90~110℃是上染速度增加最快的温度区域,需要严格控制升温速度在l℃/min以下。115~130℃范围内可稍快点,但需要将升温速度控制在2℃/min。

3,染液的循环,针织物在染色过程就是染液的穿透过程。因此,对染液的循环状态要求较高。染液必须具有强劲的穿透力,这是实现均匀染色的前提,如果循环泵的力度不够或者对阀门的掌握不当,就会使染液穿透染色物的流量、流速不足而且不匀。这很容易产生色差色花,特别是在升温阶段。染液的循环状态一定要好,必须确保染液流量和压力要大,染液的流量大、压力大,有利于染液穿透、匀染。为此,要认真选择和使用循环泵。泵的流量应为25~60 L/(kg·min)。

4,染缸的清洁检查,分散染料常因在高温缸里反复的加热和冷却,容易发生再结晶现象,该结晶体沾附在缸壁和过滤网罩上,造成染色物摩擦牢度差,甚至使高温高压染机的过滤器堵塞。预防措施:a.染缸洗缸壁残留物,过滤器每间隔一周必须拆洗网罩;b.染浴中如产生再结晶低聚物,必须加入较多的分散剂。

B,锦纶/氨纶

锦纶/氨纶弹力织物一般也是锦纶占大比例,染色常采用酸性染料,温度是控制染料上染的重要因素,温度的高低会影响纤维的溶胀程度,染料的性能。锦纶是热塑性纤维,低温时染料上染慢。锦纶6玻璃化温度30-50,锦纶66的玻璃化温度在47-50,一般锦纶66初始染温控制在40,锦纶6低点。当染浴温度到70左右,纤维急剧膨胀,染料上染快,辅助匀染剂和控制升温速度。

锦纶用酸性染料染色的原理与酸性染料染蛋白质纤维相似。锦纶结构中含有氨基和羧基,在弱酸性介质中,锦纶上带正电荷的氨基酸性染料的色素阴离子发生盐式键结合,同时也能在纤维酰胺基上产生氢键结合,锦纶染色不用强酸浴,多用PH4.5-6的弱酸浴,也可中性浴,锦纶在弱酸浴或中性浴染色时,氢键和范德华力起重要作用。

锦纶是一种疏水性纤维,但是纤维上含有氨基和羧基,可用酸性染料,特别是弱酸性染料染色。其染色具有上染速率快、上染率高的特点,但由于纺丝工艺规格的不同,造成纤维结构差异很大,引起上染性能差别较大,容易产生色差。因此,工艺稍有疏忽,就有可能造成色花,色差、色渍、色点、深浅边、条花、染色牢度差等疵病。

竞染造成色花这是由于染化料选择不当引起的。锦纶的染色饱和值很低,因此在拼染浓色时,不同染料间的竞染就显得很突出。如果选用的染料在上染率和亲和力方面差异较大时,在不同的染色时间内,纤维染得的色泽就会大不相同,造成大小样色差及重现性差。大致是要考虑以下几方面:

1,染料的配伍性

酸性染料拼染时,要选用合适的染料,且控制好染料用量。应尽量选择同公司的同系列染料,选择上染曲线相似、始染温度近似,以及对温度和匀染剂敏感性相似的染料,尽量避免发生竞染。

注意染料大小样竞染中的差异。有些染料在小样染色时竞染并不明显,但在大生产中就完全暴露出来了。例如在湖绿色和孔雀蓝时,选用酸性翠蓝和酸性黄相拼,就出现类似的问题。这是由于酸性翠蓝的分子结构大,与酸性黄上染曲线相差很大,因而引起竞染。改用酸性翠篮与带黄光的酸性绿相拼就基本解决。

2,机台对染料的适应性

染机有喷射、经轴和卷染机等。喷射染色机中染液与织物接触充分,匀染性好,产品手感丰满,且重现性好,缸差小,但其耐湿处理牢度相对较差。可选用牢度好,但匀染性略差的弱酸性染料或1∶2金属络合酸性染料进行染色。经轴染色机的产品门幅控制简便,固色容易,但易出现深浅层和头尾色差。可选用匀染性好而牢度略差的染料,并略提高匀染剂的用量,后再加强固色。,

3, 始染温度及升温速率

温度是控制上染的重要因素。温度的高低,会影响纤维的膨化程度、染料的性能(溶解性、分散性、上染率、色光等)以及助剂性能的发挥。锦纶是热塑性纤维,温度低时上染速率很慢,温度超过50℃,纤维的溶胀随温度升高而不断增加。

温度对染料上染速率的影响因染料的不同而有所不同,匀染性染料的上染速率随温度升高而逐渐增加;耐缩绒染料的上染率要在染浴温度高于60℃以后才开始随温度的升高而迅速增加。特别在65~85℃的温度范围内,控制升温速率是锦纶染色成败的关键。若采用耐缩绒染料染锦纶时,始染温度应为室温,在65~85℃温度段,严格控制升温速率1℃min以下,并加入匀染剂,采取阶梯升温办法;然后升温至95~98℃,保温45~60min。

4,胚布前定一致

染色性能还随染色前所受到的热处理条件而变化,经干热定形后的纤维上染速率显著下降。

5,合适,大小样一致的浴比,合理pH值

6,匀染剂的选用及用量

针对锦纶染色,应加入少量阴离子或非离子型匀染剂,其中以阴离子型表面活性剂为主。既可在染色时与染料同浴使用,亦可以用匀染剂对锦纶进行染前处理。阴离子型匀染剂在染浴中离解成负离子,进入纤维,首先占据锦纶纤维上有限的染座,然后在染色过程中随温度升高逐渐被染料所替代,降低了染料与纤维之间的结合速度,达到匀染,非离子型匀染剂在染浴中与染料发生氢键结合,后在染色过程中逐渐分解释放出染料,并被纤维吸附。匀染剂的加入可明显改善匀染性及盖染能力,但随助剂浓度的增加,上染速率下降,导致竭染率不同程度下降,匀染剂用量不可太多。因为匀染剂在染色过程中除起匀染效果外,还有阻染作用;

业界一致认为pH值的控制是染色成败的关键,匀染剂的选用及用量对控制大小样色差一样也起决定性作用。匀染剂要与相应的染料类别配套使用,在达到良好的匀染效果的前提下,若浅色的残液率在2%~3%、中深色在5%~15%,则该匀染剂用量即为所需量。匀染剂的使用规则,匀染剂有阻染作用,量少达不到匀染效果,量过多染料不能充分上染,颜色重现性差。通常匀染剂0.5-3%比较合理。以上关键点同样是涤氨针织物染色考虑的关键。

色差

(1)对色环境采用灰系列颜色,可以预防因环境色彩对眼睛生理所引起的“残像”而影响对色。防止光源影响。

(2)客户的要求。

(3)控制染色前胚布热定型条件;不同造成织物吸色率不同,导致织物批与批之间的色差。

(4)注意批号批次不同的染化料差异。染料配伍值要基本一致 ,有利于染色色光重现性。

(5)规范小样配色;越接近灰色系的颜色,其灰彩度越难判断,因为它包含的吸收色相比较复杂,经常需要三种染料拼混,故接近灰色系列的色相,配色时可仅以黄、红、青的感觉做色偏向的选择。注意观察样与光线照射角度的变化,以保持一致。样布染色后的烘干程度,烘干过度,会造成色光不可逆的偏红;烘干不够,则影响色样的色光饱和度。应重视分品种、分色系,且留样,积累资料建立色样库。

(6)大小样工艺条件的一致性,染浴的pH值,浴比及升温。固色也会影响色光,水质也要控制。

工艺流程

回到具体生产上来,收到营业生产指令(品质要求)后要:

1染化料选择;小样室根据色样和订单确定染料和助剂,符合用量控制,配伍性,环保要求。

2流程选择;根据订单要求和胚布特性制定。

3工艺制定;水洗工艺,染色工艺,定型工艺。

4染缸和定型机选择。目前涤氨和锦氨经纬编针织物染色,市场上大部分采用溢流缸和经轴缸,少部分气流缸。

目前经纬编针织物大部分生产流程顺序:

平幅精炼预缩--前定--染色--成定--品检包装

小样是生产关键,染料助剂的选用是关键的第一步,必须选用合理染料,用量不超过饱和用量,这样也为后面色牢度优良,打下基础;染料助剂用量由工厂小样室实验得出数据,都是有范围的,不是越少或者越多就好,合适才合理,必须要和车间大货生产牢度和重现数据对比。

目前规范性工厂大都使用中控系统,根据颜色,所用染化料,预先设定染色温度,升温速率和运行时间;工艺员借助中控较好控制同类生产单,运行温度和时间一致;车间班组长能够负担起控制水比和胚布初检,核实重量。工艺员和车间组长分段严格管理,主管统一监督,能够精准控制温度,时间,浴比,胚布。

染浴PH值取决于酸的使用浓度和染化助剂,保证小样室与车间PH一致,同时酸使用浓度要符合染料使用环境要求。避免误认为酸性染料要得色深,一味降低PH,酸过量使用,不但不能无止境增加深度(针织物颜色上染深度与胚布纱线,织造结构也有直接关系),可能会损伤部分氨纶,导致布面克重门幅异常,下文有描述。以前实际生产已经多次发生此类异常,并且不能返修只能入次品仓。虽然PH值高低在一定范围内直接影响酸性染料上染率,上染速度,影响助剂的功效,但是不合适的用量就会产生助剂斑,氨纶损伤等异常,根据实际工作经验,弹力织物染色酸性染料使用,PH控制在4.5左右合适(根据颜色深浅);分散染料染色时PH值控制在4.5--5左右合适。分散料在碱性下容易水解,色光发生变化。工厂普遍使用释酸剂或醋酸来调节PH,释酸剂特性是随着温度升高,其碱性的氨逐渐挥发,溶液慢慢由碱变酸,它主要用在中浅色,容易色花敏感色和部分氨纶不适应醋酸的布种。醋酸使用在大部分黑白色,荧光色,翠兰染料。市面上使用醋酸(36%-38%),公司内部测试相应浓度PH值。

醋酸(室温)

0.5g/l

1g/l

1.5g/l

PH第一次测

3.93

3.6

3.4

PH第二次测

4.05

3.7

3.5

(忽略测试和不同商品差异)。作者所在公司生产中配方:

酸性黑2.65%

酸性红0.25%

酸性黄0.3%

酸性黑2.65%

酸性红0.25%

酸性黄0.3%

酸性黑2.65%

酸性红0.25%

酸性黄0.3%

释酸剂1g/l

促染剂2%

释酸剂1.5g/l

促染剂2%

释酸剂2g/l

促染剂2%

正常

染后幅宽克重异常

染后幅宽克重异常

染后PH4.8

染后PH 4.2

染后PH 3.9

(250kg溢流缸,原料:70D/68F锦纶66高弹82%+70D氨纶18%;颜色为黑色。以上实验胚布中氨纶如果不同实验结果会不一样。)

以上同配方分别使用醋酸在0.5g/l;0.8g/l;1.0g/l小样室复色,染后色样颜色深浅相差不大,PH值越低,色光越蓝,PH值到一定范围后,不能再增加深度,要结合实际,确定好酸的选用和分量。染色环境,锦氨PH值实际控制在4.5左右;涤氨PH值4.5-5;醋酸配缓冲溶液更合适,助剂使用合适是关键原则。需要在车间积累实践数据总结规律,没有固定用量和范围。染完后要固色,根据固色剂本身PH值是否加醋酸。

定型

定型目的是稳定布面尺寸,减少或者克服折痕,纬斜等产生,以及功能性整理,是后整理的主要工序。针织物通过定型机的机械作用以及化学试剂的防缩、增软、增硬等作用,使织物达到一定的缩水拉伸、密度、手感,并能达到门幅整齐划一、线条平整、纹路清晰的外观效果。

热定型分为干﹑湿两种

1干热定型﹕热定型工艺根据加热介质不同分为干热定型(热空气),湿热定型(热水或饱和热蒸汽) ,合成纤维的热定型是定型的一种方式。

干热定型是织物在加热室中,经热风加热,封度被拉到一定尺寸,出加热室后冷却令温度降到纤维的玻璃化温度下,得到稳定尺寸。织物在加热室中经热风加热﹐封度被拉至一定尺寸﹐出加热室后冷却﹐令温度降至纤维的玻璃化温度下﹐从而得到稳定尺寸﹐如涤纶等织物﹐温度一般180~~210℃﹐时间20~~30秒。

2湿热定型﹕湿热定型,有热水浴和汽蒸两种;热水是将织物在沸水或高压缸中处理,而汽蒸则将织物卷绕在有孔的轴上,用蒸汽汽蒸(例如地毯纱)。

一般定型机主要组成,进布加料装置,超喂装置,针铗链扩幅装置,加热室,冷风装置;定型完成后,布面冷却应该合适,冷却区不够长,或者车速过快,达不到冷却效果也会织物折痕。

热定型可令织物尺寸稳定在某一设定程度上﹐而定型控制中之预加张力﹐在成品后洗水﹐或经机械力等干燥﹐定型预加之张力消除﹐便回复定型前之尺寸﹐这个过程中之变化相差率﹐称为缩水率﹐包括直向及横向变化。产品定型主要影响因素:

(一)温度

温度是影响热定型质量最主要的因素。因为织物经过热定型后,原来存在的皱痕被消除的程度,表面平整性的提高,织物的尺寸热稳定性和其他服用性能,都与热定型温度的有直接关系。

经过精练的涤纶长丝织物在不同的温度下定型后,再放置在不同温度下进行自由收缩(即干热收缩)的试验结果表明热定型能提高织物的尺寸热稳定性,定型温度越高(120~220℃),织物在指定温度下(120~200℃)的收缩率越低,未定型和在120、170、220℃定型的织物,在175℃下的自由收缩率为15%、10%、5.5%、1%。

如果需要织物在150℃下具有良好的尺寸热稳定性,定型温度必须提到180℃,但继续提高定型温度,对织物的尺寸热稳定性并无显著的改善,例如即使把定型温度提高到220℃,织物在150℃下仍然具有接近1%左右的自由收缩率。

锦纶织物的情况也相类似;

在一定范围内定型温度越高,织物的尺寸稳定性越高。

对于混纺织物来说,由于合成短纤维的性能与长丝本来就有一定的差异,同时又是与其他纤维混纺在一起,因而它的热性能与长丝织物虽然基本相似,但又有其特点。

所谓临界溶解时间(CDT)是指在规定温度下,涤纶圈形试样从开始接触苯酚直至溶胀解体所需时间(秒)。CDT与涤纶的结晶状态,包括结晶度、结晶尺寸和结晶完整性有关,能反映涤纶的“受热史”。

CDT越大,表示涤纶所经受的热处理条件越剧烈。

经过热定型的织物,在热溶染色过程中的尺寸稳定性比未定型的有显著的提高,并随定型温度的提高,尺寸变化率变小;热溶染色后涤纶的CDT虽然仍随它们的“受热史” 不同而有一定的差异,但相互间(未定型、180℃和200℃定型)的差距显著变小,主要是热溶染色温度高于热定型温度或与之相近时,对纤维的CDT有一定的提高作用,若低于热定型温度时作用不明显。

染前热定型除了具有消除织物上的皱痕和保证染色均匀等有益的作用外,还能提高织物在热溶染色时的尺寸稳定性。前定:弹力织物一般需要平幅水洗预缩后前定;高温前定(190°-205°;25--35m/min),需要根据实际布选择工艺定型,前定也称初定或者预定。氨纶弹性高,多在织物中混用5-50%的比例,含氨纶织物织造下机后,其内部氨纶存在一定的织造时形成的内应力,所以,预热定型的目的就是为了通过面料的一张一弛消除内应力,织物尺寸稳定和减轻后加工出现的折痕,前定型温度时间要合适,一般实际温度不高于198°,定型时幅宽比胚布拉宽10%--15%,让在染缸有个回缩,定型温度过高氨纶在织物中失去弹力和起皱。

合成纤维在纺丝成型中热处理时间短,存在内应力;在织造和染整加工中,受到拉伸和扭曲等机械力反复作用,发生变形,其遇热会收缩和起皱。

热定型的目的就是消除织物上已有的皱痕,提高织物的尺寸热稳定性和不易产生皱痕。热定型原理是利用合成纤维的热塑性,将织物保持一定的尺寸和形态,加热到所需温度,使纤维分子链运动加剧,纤维内应力降低,结晶度和晶区有增加,纤维结构进一步完善,使纤维织物的尺寸稳定,控制缩水。

后定是在染色完成后的定型,一般比预定温度要低10°-20°,但是结合颜色和牢度,锦氨中深色一般160°到180°,涤氨大部分150°。少部分需要考虑其他因素来调整,偶尔牢度或者布面原因增加中定工序,主要是涤纶布。

染前热定型的工艺条件选用适当,同时热溶染色时经向张力尽可能降低,则热溶染色后织物,不经过最后高温拉幅而具有成品所需的尺寸和尺寸热稳定性,也是有可能的,利于缩短工序,改善成品手感,并可降低对染料升华牢度等的要求。

定型温度除了对织物的尺寸热稳定性有密切的关系外,对织物的其它性能也有一定的影响。

将未定型的和在100~200℃定型的涤纶长丝织物,在水中于挤压状态下沸煮1小时,发现未定型织物上产生的皱痕多而深,经过一般条件熨烫后也不易去除,而经过定型的织物,随着定型温度的提高,皱痕变得少而轻,并且经过熨烫后也易于消除。如果将织物放在含有净洗剂(2克/升)和纯碱的溶液中,于45℃搓洗,也发现类似的情况,但比上述沸煮的程度要轻些。

从这些现象可说明,经过定型后织物的湿防皱性提高了,锦纶织物的湿防皱性,也随热定型温度的增高和时间的延长而提高。

涤纶长丝织物经过热定型后变得比较粗糙或硬挺,影响着织物的手感和悬垂性。

织物的硬挺度随定型温度的上升而直线上升;干防皱性也发生一定的变化,当定型温度低于170℃时虽无明显变化,但超过170℃以后则显著下降。然而热定型后织物硬挺度的提高和干防皱性的下降,只是一种暂时的现象,经过一些简单的处理,如织物经过后续加工的湿热处理后,或将织物用手搓揉或在水中用手搓洗后便可得到改善。

定型温度对织物的染色性能也有显著的影响。经不同温度(120~210℃)定型的涤纶长丝织物,用2%(对织物重)CI disperse Red 92于100℃染色60分钟,织物对染料的吸收率如图2-1-7所示。

用100%聚酯短纤维织物进行试验,也获得了类似的现象。

从图2-1-7可以看出,随着定型温度的升高,织物对染料的吸收不断降低,当定型温度为时,对染料的吸收降到最低值,超过180℃后重又上升,甚至超过未定型的织物。

涤纶染色性能的变化,可能与聚对苯二甲酸乙二酯在不同定型温度下的结晶速度有密切关系。100℃左右聚对苯二甲酸乙二酯才开始结晶,130℃以下结晶速度较慢,180℃时达到最大值。

实验发现180℃定型后的纤维具有较高的密度和较低的上染速率和上染百分率。

但定型温度超过180℃以后,虽然纤维密度仍进一步增大,但上染百分率和上染速率却又有所提高。产生这一矛盾现象的原因,至今还存在着不同的看法。一种认为在定型过程中当温度低于190℃时,主要是形成一些尺寸比较小的结晶,超过190℃,该条件适宜于结晶尺寸突然增大,因此在晶区之间形成较多的裂缝,从而有利于染料分子的扩散;外一种则认为可能是由于分子运动进一步加剧,发生解取向作用所致,但有些实验发现,只有当定型温度达到220℃时,大分子的解取向作用才变得明显。

不同温度干热定型后的锦纶6,对染料的吸收率可以得出定型温度高于150℃后,随定型温度的提高织物对染料的吸收开始有所下降,超过170℃后下降显著,定型温度过高将严重影响纤维的染色性能。干热定型易导致锦纶泛黄,特别是高温的长时间处理。

除了根据纤维品种和织物的性能来控制温度外,还要注意使织物得到均匀加热,如织物的两侧和中间温差应不超过±2℃等。

一般所指定型温度,通常是指箱体或加热介质的温度,并不能确切地反映织物在定型过程中的升温过程和定型温度的真实情况,而且不同设备之间也是难以比较的。

(二)时间

定型时间是热定型的另一个主要工艺条件。织物进入加热区后,加热定型所需要的时间大约可分下列几个部分:

1、织物进入加热区后,将织物表面加热到定型温度所需要的时间,称为加热时间。

2、织物表面达到定型温度后,使织物内外各部分的纤维,都具有相同的定型温度所需要的热渗透时间。

3、织物达到定型温度以后,纤维内的分子,按定型条件进行调整所需要的时间,或称为分子调整时间。

4、织物出烘房后,使织物的尺寸固定下来进行冷却所需要的时间,或称为冷却时间。

通常所指的定型时间,往往是指前三项所需要的时间,而不包括第四项在内。把第一项看做是一种预热作用,那么定型时间仅指第二、三项所的时间,即热渗透和分子调整所需要的时间。

虽然热渗透也可视作加热的一部分,即加热过程的延长,但从另一方面来考虑,由于热渗透的结果,使纤维中分子链段运动加剧到一定程度,所以将一、二两项分开考虑也是可以的。

关于加热和热渗透所需要的时间,决定于热源的性能、织物单位面积的重量,纤维的导热性和织物的含湿量等。

所以纤维原料相同,在指定的设备上进行加工时,织物越厚,含湿量越高,则所需要的定型时间间要长些。

根据试验,加热所需时间与织物单位面积重量成比例,即织物单位面积重量加倍,则加热时间也要加倍。如果织物上的含湿大了,有比较多的水分需要蒸发,加热时间也要长些,实际上定型所需时间除了与织物的条件有关外,还与传热速率密切有关,传热速率加快,定型时间便可缩短,例如采用红外线辐射作为热源时,定型时间便可大为缩短。

织物经过加热后,应以适当的速率进行冷却。如果冷却区不够长或车速过快都可能引起织物发生进一步的变形。冷却速率太快,虽然不象玻璃那样立刻发生破裂,但是将产生内应力,使织物变得容易起皱并且缺乏身骨。

(三)张力

热定型过程中织物所受到的张力对定型质量,包括织物的尺寸热稳定性、强力和断裂延伸度都有一定的影响。

经向尺寸热稳定性随着定型时经向超喂增大而提高,而纬向尺寸热稳定性则随着们幅拉伸程度的增大而降低。

不论定型时经向超喂和纬向拉伸的程度如何(在试验范围内),定型后织物的平均单纱强力比未定型的略有提高,纬向的变化比经向明显。

定型后织物的断裂延伸度,纬向随着伸幅程度增大而降低,而经向则随着起喂的增大而变大。当然,强力和断裂延伸度的变化都还与织物、纱线和纤维的结构以及织物的前处理条件有关。

从织物的服用性能来看,强力和断裂延伸度都是重要的因素,尤其是断裂延伸度过低是不适当的。

因此,为了使织物获得良好的尺寸热稳定性和有利于提高织物的服用性能,热定型时经向应有适当超喂,纬向伸幅不应太高。

为此,要求前处理中不采用较大的经向张力,以免经向过度伸长并迫使纬向发生较大收缩,以致最后需要进行较大的伸幅。

热定型时纤维所受到的张力也影响对染料的吸收率。锦纶6在试验的温度范围内,随张力增大,染料吸收率降低,但随温度的提高而增加。

热定型时,张力不同也会对纤维结构产生一定的影响,有人将高度拉伸的涤纶,在三种(松弛、维持定长、拉伸10%)不同的张力条件下,进行高温处理后,测定了波数为988厘-1的吸收峰的强度,如图2-1-8所示。从图中可看出:

(1)分子链的再折叠数量随热处理温度的提高而增多;

(2)张力阻碍分子链的再折叠;

(3)在温度很高时,例如220℃,张力阻碍链折叠的作用大大减小。说明张力对纤维结构有较显著的影响,而纤维结构与性能之间又有密切的关系,因此定型过程中,注意张力的控制。

(四)溶胀剂

热定型时织物上有无溶胀剂存在对定型的效果有一定的关系,常用的溶胀剂实际上就是水或蒸汽。例如水分存在与否对锦纶染色性能有明显的影响。

与未定型纤维相比,染料在汽蒸定型纤维中的扩散速率是增加的,而在干热定型的纤维中是减小的。

染料在汽蒸定型后纤维中扩散速率的增加,从纤维结构来看,并不是由于解取向或端基增加而造成,而是因为形成了另一种超分子结构所引起的。

图2-1-9较锦纶6在干热和润湿状态下,热定型后纤维的核磁共振试验结果,已经知道核磁共振试验可以检出纤维中流体般运动的大分子链段的含量。

从图2-1-9可看出水分有“松散”纤维结构,增强大分子链段流体般运动的作用,甚至在室温时便十分明显。

由此说明水分在热定型过程中的增塑作用,从而影响纤维的超分子结构和物理性能。此外,若要使纤维经过定型后具有相同的结晶度,在汽蒸定型时,由于水分的作用,温度可以比干热定型的低一些,而且从吸水量来看,它们的无定形区结构也有所不同,汽蒸定型后的纤维的吸水量要高得多。

湿热定型时,张力对纤维的结构和物理性能也是有影响的。张力对“松散”纤维结构具有相反的效果。

热定型时水分对涤纶性能的影响较小,不及对锦纶那样明显。

定型相关织物参数

一,纱的粗细的表示方法

表示纱的粗细,有英制支数和公制支数,为定重制。常用英制支数(Ne),表示每一英镑纱线里面含有多少个840码。如8S/1表示每一英镑纱线里面含有8个840码。公制支数(Nm)是指每克重量纱线的长度米数。纱支数值越小,纱线越粗。

表示纱线粗细的单位还有旦数和特数。旦数(D)是指每9000米纱线的克数;特数(Tex)是指每1000米纱线的克数。旦数(特数)数值越大,纱线越粗。旦数、特数称为定长制单位。

二,部分针织工艺参数的含义

1、CPI:纵向密度,即沿线圈纵向1英寸内的线圈横列数(模数);

2、WPI:横向密度,即沿线圈横向1英寸内的线圈纵列数(针数);

3、克重:单位面积织物的重量(GM/M2);

4、纱长:一般用50C表示,即50个线圈的长度。以MM计量.

三,定型需控制的主要物理指标

1门幅。门幅可在生产时直接在定型机上调节。门幅是以厘米为单位的,也有以英寸为单位的,1英寸=2.54厘米。

2克重。一般情况下,克重是通过调整超喂来控制的。在其余张力不变的情况下,在一定范围内,超喂越大,克重越重。

3循环。循环是与克重密切相关的,是指花型从起点到终点的重复尺寸。其控制方法与克重的控制方法一样。一般情况下,循环是通过调整超喂来控制的。在其余张力不变的情况下,在一定范围内,超喂越大,循环越短,超喂越小,循环越长。

4缩水。缩水是定型需控制的最主要的物理指标之一。缩水一定要做到平均、合理才OK。对于定型来说,主要通过过树脂或做预定型来控制缩水。

5扭曲。由于给纱线加捻,纱线织成织物后有一定的回捻趋势,形成扭曲。回捻的趋势在单面结构的织物中表现得更明显。扭曲的大小与纱本身的捻度、织物结构及针织工艺有关。扭曲一般采用斜定型或分步定型的方法控制,很多时候也采用两种方法相结合的方法控制。不过树脂的布种,改善扭曲只能采取斜定型的方法;过树脂的布种,改善扭曲可采用分步定型的方法。当因强力原因树脂用量不能太大或织物本身slanting过大超过定型机的可调节范围,分步定型不能做到要求的扭曲时,可采用斜定型和分步定型相结合的方法改善扭曲。

6PILLING(起球)。PILLING与原料质量、布类结构、树脂反应程度及前处理工艺有关。目前采用的改善PILLING的方法主要有三种:一、酶洗;二、过树脂;三、在用料中加适量硬浆。

7强力。强力是不可回修的物理指标,故在生产过程中要小心控制。强力的大小与原料质量、布类结构、针织工艺、树脂反应程度及前处理工艺有关。对定型来说,在保证缩水、PILLING、扭曲等物理指标的前提下,当尽量减少对强力的损伤。当这些指标不能兼顾时,优先保强力。

8甲醛含量。一般情况下,做童装和内衣的单,甲醛含量要求<20ppm。对于要求严格的童装和内衣单,尽可能不过树脂整理。如为了达到其它物理指标,必须过树脂,则只能安排在过树脂后返洗甲醛,然后再湿定型。

9 PH。客户要求布面的PH值为弱酸性或中性,一般PH值不能超过7.5。内衣PH范围:4.5-6.5

10织物风格。织物风格织物风格一般指的是织物本身有别于其他产品的特有属性,主要包括外观属性和内在属性。

通常外在属性可以比较明显地显示出来,直观地被加工者和服用者所接受,如织物表面的绉条、小的菱形、珍珠状的小颗粒等等。织物的外观风格属于织物风格的主要方面。而内在风格有时需要检验者或服用者通过简单的方法加以识别,如织物的手感和织物的弹性等等。织物风格控制主要是指如何控制形成织物风格的各种工艺条件。

11手感,主要是按照客人指定要求。

弹力针织布折痕解析

弹力针织物折痕是代表性老问题。织布→(松布)→平幅水洗→预定型→染色,固色→成品定型→品检包装。工艺路线长,工序多,控制不好很容易形成折痕现象。氨纶的高延伸性(500%~700%),高弹性回复率(200%伸长,95%~99%),更易产生折痕问题。

折痕的主要成因:

一;针织物的组织结构是由线圈圈套而成,在织造过程中受到张力而产生较大的拉伸变形或生产过程中人为的牵拉;

二;织物在染缸内的折叠和挤压,遇上升降温速度过快,纤维在短时间内的收缩差异,导致线圈的移位和变形; 三;成品定后布面温度依然很高,冷却不够形成布车内热压变形; 四;因氨纶的弹性回复率比其他纤维高,一经牵拉连带其他纤维一起收缩,引起织物组织结构的变化,再经折叠挤压形成。

1.织布折痕

织布折痕是指织布后形成的折痕。主要包括压边线折痕、布头布尾折痕和两布边折痕。

1.1压边线折痕

坯布在织造成卷时,若采用方型撑布架卷取时,会在对折处形成两条从布头到布尾的折痕。产生的原因应该是织物对折由卷布罗拉挤压的结果,其中一条会在剖幅机剖开后消失,另一条则残留在坯布中间,称之为压边线折痕。

解决压边线折痕好的方法就是采用自动开幅平幅卷取的方式,现在新型的大圆机都有自动开幅平幅卷取装置,有些工厂在方型撑布架卷取落布后再用剖幅机剖开后平幅卷取,也能较好地避免压边线折痕的形成。

1.2布头布尾折痕

自动开幅平幅卷取虽然很好地克服了压边线问题,但操作不当还会造成布头布尾的折痕。布头卷取时一定要平整,最好是两人一起将布头充分理平后再开机,因为一旦布头褶皱或扭曲打卷,松布后会在布头十几码处可见明显的折痕。若此布落布后堆码重压日久还会造成布面压痕,甚至压伤。坯布卷取时最好使用胶管,确保卷取质量又能重复利用,纸管硬度差,受压后易变形或断裂使布面形成新的折痕压伤,且受潮后的纸管还会造成坯布沾污。

1.3两布边折痕

氨纶含量高的产品,象双面纯棉、厚色丁布等,还会因氨纶的回弹性大,在坯布的两边形成折痕现象。一般这类产品不用水洗,需要先松布再预定。应注意尽量减少松开坯布在布车内的停放时间,及时预定,防止坯布布边卷曲堆放时间过长而加重折痕现象。有布厂在坯布初卷时因布头没有充分展开,向内卷曲两布边已经形成折痕。

2.松布折痕

一些不用水洗只需要预定后染色的来坯要求先安排松布。松布形象地概括了的生产工艺过程。松,就是用机器把打卷后的织物松开,为预定或染色进缸做准备,松布的机器和工艺操作方法影响着松布的布面效果,控制不好很容易在松布阶段带来布面的折痕现象。

2.1松布机器

过去的松布机器是先将坯布放入布斗内,然后由上下两个相向运行的橡胶辊牵拉送入摆布架后,落入装布车内。织物完全是强拉硬碾被动松开的,坯布表面的折痕清晰可见,对松布机改造。给布斗加装了可调速电机,由积极输送代替被动牵拉的方式;另外,松布架平行安装了两个橡胶导布辊,通过可调速电机控制运行,织物完全在松式的状态下松布,彻底解决了因机器带来的布面折痕。

2.2松布操作

关键是如何规范操作,即松布斗可调电机的运行速度与松布架导布辊速度的协调问题。要求注意观察松布后的布面情况,保持松式状态,不要出现人为的拉伸现象。

3.水洗折痕

化纤类弹力针织物预定前都要进行前处理水洗,大多采用平幅水洗工艺。一,可以消除织物在织造过程中存在的残余内应力,去除织布和整经时的油渍、污脏,防止油污预定形时固着在织物表面,染色时难以清除而影响成品质量;二,还可以提高织物的手感、光泽、渗透性、柔软性等。采用平幅水洗设备进行前处理水洗除油,其中水洗进布方式、展布罗拉运转状态、水洗后布面温度及堆布量大小是造成水洗折痕的主要因素。

3.1水洗进布方式

加工含氨纶的弹力针织物不能有机器和人为拉伸。最先生产的平幅水洗设备,松布与导布辊之间设置可调速装置,必须十分小心地松式处理,才会避免折痕现象。生产现场经常出现水洗机松布装置与导布辊不同步,牵拉挤压后造成布面折痕。现在增加调速装置后很好解决了这一问题。

3.2展布罗拉运转状态

平幅水洗机的展布罗拉,常常会因为轴承故障或皮带打滑,影响展布或扩幅效果,在水洗落布时可见明显折痕现象。要求经常检查进布前展布罗拉以及水洗机各单元转鼓前展布装置运行状况,密切注意水洗后的布面效果,一旦落布发现折痕异常而进布前没有,应及时剪断停机通知机电人员检修。

3.3水洗后布面温度

平幅水洗二槽精练温度一般85--98℃,后进入80℃左右温洗一次,酸洗中和一次,最后是冷洗。不要随意将车速调快,防止布面带液温度过高热压后产生的折痕。

3.4水洗后的堆布

水洗后的坯布应尽快安排预定,不要在布车内堆放过多、过高、过久,一来避免因水洗不净造成流色;二来此时布面的可塑性依然较大,有些布两边还呈卷曲状,会因压力的增加在布车内形成新的折痕。

4预定型折痕

预定型是生产弹力针织物的关键工序,目的除了消除和改善织布带来的拉伸变形;稳定线圈的结构,使织物表面平整无折痕;还可以减轻和防止在染色过程中形成新的折痕现象。

4.1机器的运转状态

织物表面的折痕现象都是加工过程中的机器或人为操作不当引起。预定型的机器故障也会造成布面折痕现象。比如,进布前的分布档开口位置应适当放大一些,开口太小坯布受到挤压,布面很容易形成折痕;坯布进入轧辊前的展布罗拉是否运行正常,皮带若日久打滑不能将坯布充分展开折叠而经过轧辊碾压也会产生折痕现象。在拉幅定形机超喂区间中空位置,过去是固定两条不锈钢架托住织物,坯布在表面被动拖过进入烘箱,常常发现预定形后经染色成品定形时可见两条明显拖印,影响了布面效果。后改进为由电机带动输送导带,变被动为主动的积极输送方式,解决了这一问题。

4.2预定形温度和时间

预定型的目的主要是消除织布和前处理过程中产生的折痕。同时,还能改善纤维非结晶区分子结构的均匀度,保证尺寸的稳定性,防止染色缸内湿热作用后布面折痕或卷边引起的边浅现象。生产实践证明,预定效果决定成品布面的平整度和布幅稳定性,而预定的温度和作用时间是影响布面折痕和尺寸稳定性的主要因素。

预定温度选择一般倾向在不影响织物弹力和手感的情况下,可以略高一点,尽可能的在预定时把织物幅宽和布面平整度稳定下来,预防后工序的布面折痕或卷边现象。而预定作用的时间与预定形温度成反比关系,温度高车速相应调快一些;反之,则慢。一般涤纶类弹力针织物预定形温度控制在195~205℃,锦纶类弹力针织物选择在190~198℃;车速控制在20~35m/min。依据具体布种类区别制定工艺。

4.3布面平整度的控制

预定型布面平整度的控制,就是坯布预定形的平方米克质量和幅宽预留问题,实际上就是织物超喂量的控制。根据经验,弹力针织物预定形落幅比客户下单要求幅宽略宽6 cm,平方米克质量略大5~10g/m2为宜,不能因为克质量做不到采取大缩码的方式预定形,不管布面平整度的效果勉强做最重,一旦布面形成缩码折痕,就是经染色成品定形后也不会去除。对于一些不能满足下单要求的平方米克质量或幅宽的预留,现场只能以布面平整度为标准做到最重,万一做不到应及时反馈更改工艺参数。

5染色缸内的折痕

染色缸内造成弹力针织物折痕的主要因素有:喷嘴压力大小和提升辊运转速度;缠车、压缸、堵布;染色升降温速度。

5.1喷嘴压力大小和提升辊轴运转速度

染色过程中染色机喷嘴压力的大小和提升辊运转速度快慢之间的配合与协调是染色操作工根据工艺实践、针对不同布种进行控制和熟练掌握的。对于厚重织物染色机的喷嘴压力应适当调大一点,提升辊速度则放慢一点,这样才能顺利推动织物正常运行;而轻薄织物则相反,需要将喷嘴压力适当调小,提升辊速度增加一些,减小水流量与提升辊和织物之间受到的张力,从而减小染缸内织物表面拉伸而造成的折痕现象。

5.2缠车、压缸、堵布

染色缸内的缠车、压缸、堵布引起的布面折痕一般由以下几个原因造成:

一是投染缸量过大,浴比小,织物在缸内循环周期长,相互折叠、挤压,布面很容易生成鸡爪痕或折痕。染色排缸一定要注意缸量大小,一般按容布量的60%~75%安排生产,避免缸内织物运行不畅造成的折痕现象; 二是织布的断纱或进缸前接头不牢引起的断布堵在缸内,长时间在高温条件下、加上水冲形成的堵布折痕。

三是湿强度比较差的再生纤维素纤维,如莫代尔、黏胶纤维、竹纤维织物,在染缸内加色、修色时间过长引起断布,造成的压缸折痕; 5.3染色升降温速度

染色过程的升降温速度,不仅影响染色的匀染性,而且还制约染色后织物的手感和布面折痕程度。热加工温度若控制不当,造成织物表面温度聚热或聚冷,会因纤维热收缩引起布面折痕。

6成品定型折痕

经过预定型后的弹力针织物,成品定形严格的说只是烘干的过程。目的是消除染色缸内因热收缩带来的布面折痕,重新赋予织物表面光洁度和平整度以及客户下单要求的幅宽和平方米克质量。但也要注意成品定形温度、定形机运行状态、特别是成品定形后布面冷却效果以及成品在布车内叠放堆码,控制不当也会造成布面新的折痕现象。

6.1成品定型温度

弹力针织物在预定型就采用了较高的定形温度,对后工序染色湿热加工可能形成的折痕起到很好的预防作用。所以,成品定形温度的选择比预定型要偏低10~20℃,棉类或再生纤维素纤维类会更低一些,约低l0~30℃。根据经验,成品定形后的布面效果是随定型温度提高,折痕少而轻的,少数染缸内折痕明显的,可以适当提高成品定形温度而有所改善,涤纶要考虑对牢度影响。

6.2定形机运行状态

成品定型应注意观察机器的运行状态,防止织物跑偏、脱针或展布罗拉异常造成的纬斜甚至折痕现象。落布还要视布面平整度及客户下单幅宽、克重情况及时调整织物的伸缩码,避免成品定型异常带来的布面折痕。

6.3成品定形后布面冷却

织物经过热定型后,应以适当的速率进行冷却,如果冷却速率太慢,对生产效率来说是不适宜的。如果冷却区不够长、车速过快或达不到冷却效果都可能引起织物产生折痕。

根据现场测试,如果成品定形温度设定为180℃,织物在车速30,经过了9节烘箱,在出口处布面温度有170℃,再经过冷风区和冷却辊筒后布面的温度仍然在60℃以上,此时若落布折叠热压,很容易产生布面折痕现象。

目前,拉幅定型机冷却方式主要有两种:一是吹冷风;二是经过冷风区后进入冷水辊筒,织物通过接触冷水辊筒表面降温。但是,从实际运用来看落布后的布面温度,达不到冷却效果。因此对冷却辊筒降温系统进行了技术改造,给冷却辊筒做了特殊降温处理,辊筒表面温度可控制在4℃左右,成品定形后织物经过冷风区进入冷却辊筒表面处理后,布面温度已降至50℃以下,对改善布面的折痕现象起明显的作用。

6.4成品的堆放,包装折痕

成品的堆放方式也很重要。后机操作工一定要有品质意识,织物落在布车内应始终保持平幅状态,量幅宽、打克质量后应用两手平放在布车内,杜绝随意扔、甩、乱放现象,避免人为造成的布面折痕。

成品包装是弹力针织物染整加工过程中的最后一道工序。包装同样也会造成布面新的折痕现象。

要减少和克服弹力针织物的折痕问题,必须在整个染整生产过程中,做好“松、查、严”三字经:

“松”,要在本工序机器上尽量减少张力,保持松式的处理过程; “查”,要检查坯布,是否有因卷布方式不当带来的坯布折痕;检查本工序加工过程是否有因设备故障或违规操作造成的布面折痕; “严”字当头,严把品质关,严格按工艺程序操作。

结束语

经纬编弹力针织布染整工序多,每个工序都是关键,除去工艺外,操作同等重要。1,染缸运行操作,布行走张力不要过大,布速,喷嘴压力大小,喷嘴直径大小等,小心擦伤,缠车堵布。例如轻薄织物将喷嘴压力适当调小,提升棍速度增加些,减少水流量与提升滚轴和织物之间受到的张力,品质高的要求染缸配布载量一般50%-75%,与克重码长有关;2,定型机操作,防止织物跑偏,脱针,罗拉痕及纬斜,超喂比例和扩幅比例要合适。具体风量,机速等参数与胚布种类有直接关系,需要在操作中总结。

本文是内部学习资料,不对外公开发表,部分资料来源于专业技术人员 东华大学博士,中原工学院教授张晓莉;北京服装学院崔成民教授等,再次表示感谢。

2017.8. Leekuanxu 惠州华瑞

2019.8. Leekuanxu 新会德润

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