一种涤纶织物碱性染色与低聚物去除方法与流程
本发明涉及纺织印染加工,尤其涉及一种涤纶织物碱性染色与低聚物去除方法。
背景技术:
1、涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯,pet)作为合成纤维中产量最大、应用最广的品种,具有优良的物理性能和化学稳定性。然而,涤纶织物在染色加工过程中存在两大长期困扰行业的技术难题:一是由于涤纶纤维结构紧密、结晶度高,分散染料难以在常压下进入纤维内部,传统工艺通常需要在130℃左右的高温高压条件下进行染色,能耗极高;二是在高温染色过程中,涤纶纤维内部的低聚物(主要是环状三聚体)会向纤维表面迁移并析出,这些低聚物不仅会沉积在织物表面形成白斑或“白雾”,影响布面外观质量,还会脱落进入染浴,沉积在染色机内壁和热交换器表面,形成焦油状积垢,严重影响设备的传热效率和使用寿命。
2、传统的涤纶染色工艺通常采用酸性条件(ph值4.5-5.5),这是为了避免分散染料在碱性条件下发生水解导致色变或色光萎暗。然而,酸性环境恰恰是低聚物析出的“温床”,在酸性条件下,低聚物溶解度极低,极易结晶析出。为解决低聚物问题,现有技术通常采用还原清洗或碱减量处理作为前处理或后处理工序。还原清洗虽然能去除表面浮色和部分低聚物,但需使用保险粉等还原剂,不仅增加成本,而且产生大量废水,环保压力大;碱减量处理虽然能有效去除低聚物并改善手感,但会导致纤维强度损失,且工艺控制难度大,易造成织物失重过大或破洞。
3、近年来,碱性染色工艺逐渐受到关注。碱性环境能够有效抑制低聚物的析出,甚至能够溶解部分低聚物,从而减少其对织物和设备的粘附。但是,实施碱性染色面临的主要挑战在于分散染料的稳定性。常规分散染料在碱性高温条件下容易发生水解,导致色相变化、上染率下降。虽然市面上出现了一些耐碱分散染料,但在实际生产中,如何构建一个既能保持染料稳定,又能高效去除低聚物,同时还能保证匀染效果的完整工艺体系,仍然缺乏系统性的解决方案。此外,碱性条件下表面活性剂容易产生大量泡沫,导致染液循环不畅,甚至引发染缸假压现象,增加了工艺控制的难度。
4、因此,亟需开发一种能够兼顾染色质量、低聚物去除效果以及生产效率的涤纶织物碱性染色与低聚物去除方法,通过工序的优化和助剂的协同作用,实现涤纶织物的清洁化、高效化染色。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了解决现有涤纶织物染色过程中低聚物析出严重、能耗高以及染色质量不稳定的问题,提供一种涤纶织物碱性染色与低聚物去除方法。
2、为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、一种涤纶织物碱性染色与低聚物去除方法,包括以下步骤:
4、将涤纶织物浸入含有碱性渗透剂的预处理槽中进行常温浸润处理,使涤纶织物溶胀并初步去除表面杂质,得到预润湿织物;
5、向含有预润湿织物的预处理槽中注入预先配制的染液,调节染浴ph值至碱性范围,得到混合染浴体系,所述染液包含耐碱分散染料、低聚物分散剂、碱性缓冲剂和螯合分散剂;
6、对混合染浴体系进行程序控温升温,控制升温速率促使染料分子向纤维内部扩散,同时利用碱性环境使纤维内部低聚物向纤维表面迁移并悬浮于染浴中,得到吸附态织物;
7、将吸附态织物在高温高压条件下进行保温染色,使染料充分固着于纤维,并使悬浮的低聚物在碱性染浴中保持溶解或分散状态,得到染色中间体;
8、停止加热并将染色中间体进行受控降温,随后将含有低聚物的废液排出,利用热水对织物进行喷淋冲洗,去除残留低聚物,得到水洗织物;
9、将水洗织物进行还原清洗与中和处理,去除浮色并中和织物表面碱性,得到成品织物。
10、本发明相对于现有技术具有以下有益技术效果:
11、(1)低聚物去除效率高:本发明采用碱性染色体系,在染色全过程保持染浴处于碱性环境,利用碱性条件对涤纶低聚物(主要是环状三聚体)的增溶作用,使迁移至纤维表面的低聚物能够溶解或稳定悬浮于染浴中,避免了低聚物在织物表面的结晶沉积。通过程序控温升温、保温以及受控降温排液的协同作用,实现了低聚物的高效去除,成品织物的低聚物残留量极低,布面光洁度高,无需后续繁琐的碱减量处理,减少了纤维强度的损失。
12、(2)染色质量优良:本发明在染色前引入了常温浸润预处理步骤,使涤纶织物在碱性渗透剂作用下发生适度的溶胀,纤维分子链段松弛,孔道打开,为后续染料分子的扩散提供了通道。配合特定的升温曲线和耐碱分散染料,有效避免了因上染速率过快造成的色花、色点等问题,染色织物得色均匀,色牢度高。
13、(3)节能减排:传统工艺通常需要单独设置碱减量或高温清洗工序来去除低聚物,流程长、耗水耗能大。本发明将低聚物的去除过程融合在染色过程中,通过碱性染浴的直接作用和排液时的热水喷淋,一步到位完成了染色和低聚物去除,显著缩短了工艺流程,降低了水、电、汽的消耗,符合印染行业清洁生产的发展趋势。
14、(4)工艺稳定性好:针对碱性条件下容易产生泡沫的问题,本发明在升温过程中引入了智能消泡步骤,通过液位监测和脉冲式添加消泡剂,精准控制泡沫量,保证了染液的循环畅通和染色的重现性。同时,特定的缓冲体系确保了染浴ph值的稳定,防止因ph波动导致的染料水解或上染率波动。
1.一种涤纶织物碱性染色与低聚物去除方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的涤纶织物碱性染色与低聚物去除方法,其特征在于,所述将涤纶织物浸入含有碱性渗透剂的预处理槽中进行常温浸润处理,使涤纶织物溶胀并初步去除表面杂质,得到预润湿织物包括:
3.根据权利要求1所述的涤纶织物碱性染色与低聚物去除方法,其特征在于,所述向含有预润湿织物的预处理槽中注入预先配制的染液,调节染浴ph值至碱性范围,得到混合染浴体系包括:
4.根据权利要求1所述的涤纶织物碱性染色与低聚物去除方法,其特征在于,所述对混合染浴体系进行程序控温升温,控制升温速率促使染料分子向纤维内部扩散,同时利用碱性环境使纤维内部低聚物向纤维表面迁移并悬浮于染浴中,得到吸附态织物包括:
5.根据权利要求1所述的涤纶织物碱性染色与低聚物去除方法,其特征在于,所述将吸附态织物在高温高压条件下进行保温染色,使染料充分固着于纤维,并使悬浮的低聚物在碱性染浴中保持溶解或分散状态,得到染色中间体包括:
6.根据权利要求1所述的涤纶织物碱性染色与低聚物去除方法,其特征在于,所述停止加热并将染色中间体进行受控降温,随后将含有低聚物的废液排出,利用热水对织物进行喷淋冲洗,去除残留低聚物,得到水洗织物包括:
7.根据权利要求1-6中任一项所述的涤纶织物碱性染色与低聚物去除方法,其特征在于,所述将水洗织物进行还原清洗与中和处理,去除浮色并中和织物表面碱性,得到成品织物包括:
8.根据权利要求4所述的涤纶织物碱性染色与低聚物去除方法,其特征在于,所述在升温过程中通过添加消泡剂消除碱性条件下产生的泡沫,得到吸附态织物包括:
9.根据权利要求5所述的涤纶织物碱性染色与低聚物去除方法,其特征在于,所述结束保温阶段,得到染色中间体包括:
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