一种循环再生高密锦纶清凉面料的染整加工工艺的制作方法

1.本发明属于纺织品印染技术领域，特别涉及一种循环再生高密锦纶清凉面料的染整加工工艺。


背景技术：

2.随着生活水平不断提高，人们对服装面料的功能要求越来越高，除了正常的服用要求外，还要求穿着舒适，与皮肤接触时有嫩肤肉质感、无骨感。因此，近年来纺织面料呈现结构轻薄化、风格潮流化、使用功能化的发展趋势。为了抵御炎热的夏季，一种薄如蝉翼、轻如柳絮的“清凉皮肤衣”也应运而生。“清凉皮肤衣”采用的是再生高密锦纶面料(具有防紫外线功能且单层面料平方米公定质量不大于42g/m2的纺织织物)，布面有均匀密布凸凹不平的绉感，穿着时不易贴身，令人感到凉爽、舒适。同时“清凉皮肤衣”具有优良的防晒、吸湿排汗、透湿、透气、柔软轻薄、凉爽等功能，让人们享受大自然的同时，轻松应对气候变化，而且其还具有特殊的光泽感风格，清新大方，是一种集各种特色于一身的综合性功能面料，满足了现代人的消费欲望和个性化追求。
3.超薄高密再生锦纶面料是采用再生20d/24f锦纶长丝与低弹丝交织而成的超细高密面料，经纬密度达400t
‑
450t；这类再生锦纶产品目前在市场上还极少有使用，对于该类再生超细旦锦纶产品的织造生产及染整加工技术仍不成熟，存在较大的生产困难。
4.再生高密锦纶面料虽然有诸多优点，但由于生产方法不同，纤维的纤度、截面形状及分子结构均会不同，因此其前处理、染色、后整理存在一定的差异。在染整加工过程中存在的技术问题有：(1)再生锦纶纤维具有很小的纤维半径及本身不规则形状结构，纤维线密度低，比表面积大，对酸性染料的吸附速度快，导致锦纶织物在染色中容易产生色花、染色不匀等问题；(2)织物的纤维与纤维间排列密度大，且纤维比表面积大，单丝上油量大，整经织造时需要使用高聚合度的高浓中粘度上浆浆料和油剂、蜡质等，导致在退浆时很难将高密纤维间微气室内的浆料、油剂退尽。因此，如何改善高密再生锦纶面料的前处理及染色工艺对产品的质量起着重要的作用。故，研发再生高密锦纶面料的印染加工技术是非常有必要的，以通过合理控制再生高密锦纶面料的前处理加工、染色、定型工艺等来提升色泽鲜艳度、色牢度、手感、抗紫外、吸湿排汗、凉感等指标，从而扩展其应用，更好的满足客户的需求。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种循环再生高密锦纶清凉面料的染整加工工艺。该染整加工工艺根据面料自身特性，通过制定合适的前处理工艺、染色工艺以及定型工艺，在保证染色质量和面料手感的前提下，使面料具有透气、透湿、凉爽和抗紫外的功能，并且具有轻柔超薄、颜色艳丽、时尚光感等新特性。
6.为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：一种循环再生高密锦纶清凉面料的染整加工工艺，该染整加工工艺包括依次进行的前处理工艺、
染色工艺和定型工艺；前处理工艺包括冷轧堆工艺和平幅退浆水洗工艺；
7.冷轧堆工艺采用轧辊对织物坯布进行浸轧处理，然后将经过浸轧处理的织物坯布打卷，其外部套一层塑料薄膜并扎紧密封，进行转动冷堆处理；
8.平幅退浆水洗工艺采用平幅水洗机对经过冷轧堆处理的织物坯布先在低碱条件下进行平幅精炼处理，再于震荡条件下进行水洗；
9.所述染色工艺包括上色阶段和吸湿排汗整理阶段；上色阶段采用的染色剂包括染色助剂和染料；上色阶段完成后，排液，然后加入吸湿排汗整理剂进行吸湿排汗整理；所述染色助剂包括酸性匀染剂tf
‑
217b、锦纶纤维染色促染剂tanede exa、ph滑移剂、抗紫外雷奥山c和抗紫外del；所述吸湿排汗整理剂包括吸湿排汗剂feran asr
‑
c和滑移剂vs；
10.所述定型工艺通过定型机并利用凉爽整理剂对染色后的织物进行定型处理；所述凉爽整理剂包括凉感助剂tastex cool
‑
ex和柠檬酸。
11.进一步的，所述冷轧堆工艺采用的工艺处方和工艺条件如下：
[0012][0013]
进一步的，所述平幅退浆水洗工艺中的平幅精炼过程采用的工艺处方和工艺条件如下：
[0014][0015]
[0016]
进一步的，所述前处理工艺还包括对经过平幅退浆水洗工艺处理后的织物坯布进行预定型处理的预定型工艺，该预定型工艺采用的工艺处方和工艺条件如下：
[0017][0018]
进一步的，所述染料为酸性染料，该酸性染料包括酸性藏青m
‑
r、酸性黄m
‑
2r和酸性酱红m
‑
b。
[0019]
更进一步的，所述染色工艺的染色剂的配方为：
[0020][0021][0022]
进一步的，吸湿排汗整理剂的配方如下：
[0023]
吸湿排汗剂feran asr
‑
c
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2g/l，
[0024]
滑移剂vs
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.6g/l。
[0025]
进一步的，所述染色工艺的过程为：首先是上色阶段，当染色机的染缸温度达到40℃时依次注入染色助剂和染料，然后染缸温度以0.5℃/min的升温速度升温至50℃，保温15min，再以0.5℃/min的升温速度升温至60℃，保温15min，然后以0.5℃/min的升温速度升温至70℃，保温10min，再以1℃/min的升温速度升温至85℃，保温50min，接下来以2℃/min
的降温速度降温至40℃，排液；然后进入吸湿排汗整理阶段，加入吸湿排汗整理剂，染缸温度以1.5℃/min的升温速度升温至70℃，保温20min，再以2℃/min的降温速度降温至55℃，排液。
[0026]
进一步的，染色工艺中的染色ph为4
‑
4.5。
[0027]
进一步的，所述定型工艺的工艺处方和工艺条件如下：
[0028][0029][0030]
本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
[0031]
(1)本发明通过冷轧堆、低碱退浆处理和高效水洗工艺的配合对再生锦纶面料进行前处理，保证再生锦纶面料退浆干净，并消除织物的内应力，充分释放纤维弹性，使布面平整；
[0032]
(2)本发明的染色工艺采用锦纶纤维染色促染剂，改变了锦纶95
‑
100℃上色的温度界限，使上色温度下降10
‑
15℃，明显提高酸性染料的上染率和染深性，并且使染色织物的耐水洗色牢度和耐汗渍色牢度也有一定的改善，在提升产品品质的同时，又可达到节能减排的效果；
[0033]
染色工艺中的匀染剂为阴离子型匀染剂，对锦纶具有亲和力，可以阻碍染色基团与尼龙分子中
‑
nh
‑
、
‑
cooh等的相互作用，从而延缓锦纶的上染速率，达到降低色差的效果，这样降低了染料的初染速度，达到匀染作用；
[0034]
本发明对面料进行了抗紫外线整理，且抗紫外线整理是于染色阶段进行，而不是设计在后整理阶段进行，从而抗紫外线整理剂与染料同浴上色，色差较小，色光不受影响，面料对抗紫外雷奥山c与抗紫外del的吸收效果好，抗紫外整理效果好，提高面料的防晒特性，而且也可以避免抗紫外雷奥山c、抗紫外del与后整理过程中的凉爽整理剂同浴发生反应影响产品质量；
[0035]
(3)本发明对面料进行了吸湿排汗整理和凉爽整理，使面料既有良好的舒适性，又具有凉爽感；当人们在尽情活动时，一旦出现汗流浃背的情况，由该面料制成的服装不会粘贴皮肤而产生冷湿感，而是带来一种凉爽感。
附图说明
[0036]
图1为本发明的染色工艺中的染色温度工艺曲线。
具体实施方式
[0037]
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0038]
实施例
[0039]
织物坯布：采用再生20d/24f锦纶长丝与低弹丝交织而成的循环再生高密锦纶面料。
[0040]
面料所使用的再生锦纶来源于废旧尼龙丝网、地毯等，其是通过解聚合和再聚合的过程进行再生造粒切片、纺丝制得。
[0041]
该循环再生高密锦纶面料的染整加工工艺包括依次进行的前处理工艺、染色工艺和定型工艺。
[0042]
(1)前处理工艺
[0043]
循环再生高密锦纶坯布上的浆料主要以pva、pvc等化学浆料为主；根据织物坯布较高的上浆率及超高密的特性，设计了前处理工艺；该前处理工艺包括冷轧堆工艺和平幅退浆水洗工艺，分为两步三阶段进行：冷轧堆—低碱精炼处理—高效震荡水洗；
[0044]
其中的冷轧堆工艺采用轧辊将织物坯布浸轧于轧液中，然后将经过浸轧处理的织物坯布打卷，其外部套一层塑料薄膜并扎紧密封，进行转动冷堆处理；
[0045]
冷轧堆工艺采用的工艺处方和工艺条件如下：
[0046][0047][0048]
其中的g/l表示1l冷堆处理液中含有的物质质量的克数。具体的，1l冷堆处理液是利用50g液碱、1g去油剂tf
‑
126a、3g双氧水、1g渗透剂、2g螯合分散剂、2g快速退浆剂，再加水定容至1l制成。
[0049]
冷轧堆阶段主要是使助剂渗透于织物中以及对织物中氧化产物的化学降解和乳化(退浆、去油、碱减量)。在设定的工艺条件下，冷堆处理液化学性能较稳定，对纤维的作用力柔和均一，对纤维损伤小，使纤维的物理指标在可控范围内，可以克服传统的机缸高温炼
布对织物的物理性能指标控制性差的弊端，可以避免产生批次间质量差异，提高后续的染色重现性和一次成功率。
[0050]
平幅退浆水洗工艺采用平幅水洗机对经过冷轧堆处理的织物坯布先在低碱条件下进行平幅精炼处理，再于震荡条件下进行水洗；
[0051]
其中的平幅精炼过程采用的工艺处方和工艺条件如下：
[0052][0053][0054]
其中的g/l表示1l精炼液中含有的物质质量的克数。具体的，1l精炼液是利用20g液碱、1g螯合分散剂tf
‑
510c、0.5g高效精炼剂tf
‑
188a，再加水定容至1l制成。
[0055]
具体的，该平幅水洗机包括十个处理槽，各槽温度如表1所示。
[0056]
表1平幅水洗机各机槽温度
[0057]
机槽温度/℃膨润一槽60精炼二槽80精炼三槽98精炼三槽98水洗五槽95水洗六槽90水洗七槽85水洗八槽60水洗九槽60中和槽40
[0058]
平幅退浆水洗工艺分为两个阶段，其中的平幅精炼阶段主要是加速对织物坯布上的浆料、油剂等杂质的水解、乳化、分散和增溶等物理化学反应，以进行进一步退浆以及对冷轧堆工艺在布面产生的残留物进行清洗；高效震荡水洗阶段采用震荡器进行震荡水洗，该阶段是将已降解、碱水解、乳化的杂质用震荡水洗冲洗干净(净洗)，获得极佳的退浆率及手感。
[0059]
该平幅退浆水洗工艺可以有效控制对浆料和油剂的进一步乳化、氧化分解，并利用高效水洗时震荡器的高频率振荡作用而引起的弥散、乳化、洗涤及解聚作用，使粘附在纤维上的污物表面张力降低，减少了杂质粒子与织物之间的分子粘附力，使污物、浆料和油垢得以分离并分散于洗涤槽中乳化分散去除，退浆去油更彻底，且所获得的织物润湿性、杂质去除率以及织物的白度均较佳。
[0060]
在冷轧堆工艺和平幅退浆水洗工艺中，织物在全过程低张力状态下自然收缩，使纤维充分溶胀和释放内应力，可以较为彻底的解决织物在后续染色过程中张力不一，易产生褶皱的问题；处理后的织物纤维开纤充分，染料上染率高且织物具有手感柔糯蓬松、细腻饱满、悬垂性好、绒毛感及柔软无骨感等特征；该前处理工艺退浆效率高，且平幅水洗机的槽与槽之间通过循环泵相连接，后道槽中的热水流到前槽清洗布面，可以节约大量的工业用水。
[0061]
该前处理工艺还包括预定型工艺；该预定型工艺采用的工艺处方和工艺条件如下：
[0062][0063]
其中的g/l表示1l预定型处理液中含有的物质质量的克数。具体的，1l预定型处理液是利用20g抗黄变剂rucogen nox、2g ph调节剂ruco
‑
acid abs，再加水定容至1l制成。
[0064]
循环再生锦纶纤维具有较高的结晶度，其结晶区和非结晶区紧密排列，通过预定型可以使结晶区和非结晶区的排列变的有序，降低或消除锦纶纤维在纺丝牵伸以及织造加工中产生的张力不匀，可以有效提高后续染色的均匀度。同时，通过预定型还可以提高织物表面的平整度和抗皱能力，减少织物在染色中产生的皱印及织物回缩皱，同时可以增加织物在后续加工中的尺寸稳定性；此外，在高温条件下，织物弹力会受到一定损伤，且纤维末端氨基极容易被氧化(酸性染料上色基团)，从而破坏锦纶的上色性能；预定型工艺通过加入高温抗黄变剂以及设定适当的预定型温度，可以解决上述问题，保证织物弹力和后续染色的吸色性能不受影响。
[0065]
(2)染色工艺
[0066]
染色工艺包括上色阶段和吸湿排汗整理阶段；上色阶段采用的染色剂包括染色助剂和酸性染料；上色阶段完成后，排液，然后加入吸湿排汗整理剂进行吸湿排汗整理；所述染色助剂包括酸性匀染剂tf
‑
217b、锦纶纤维染色促染剂tanede exa、ph滑移剂、抗紫外雷奥山c和抗紫外del；所述吸湿排汗整理剂包括吸湿排汗剂feran asr
‑
c和滑移剂vs。
[0067]
染色工艺的染色剂的配方为：
[0068][0069]
其中的g/l表示1l染液中含有的物质质量的克数。1l染液是利用上述处方量的染色助剂和染料，再加水定容至1l制成。
[0070]
吸湿排汗整理剂的配方如下：
[0071]
吸湿排汗剂feran asr
‑
c
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2g/l，
[0072]
滑移剂vs
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.6g/l；
[0073]
其中的g/l表示1l吸湿排汗整理液中含有的物质质量的克数。具体的，1l吸湿排汗整理液是利用2g吸湿排汗剂feran asr
‑
c、0.6g滑移剂vs，再加水定容至1l制成。
[0074]
如图1所示，具体的，染色工艺的过程为：首先是上色阶段，当染色机的染缸温度达到40℃时依次注入染色助剂和酸性染料，然后染缸温度以0.5℃/min的升温速度升温至50℃，保温15min，再以0.5℃/min的升温速度升温至60℃，保温15min，然后以0.5℃/min的升温速度升温至70℃，保温10min，再以1℃/min的升温速度升温至85℃，保温50min，接下来以2℃/min的降温速度降温至40℃，排液；然后进入吸湿排汗整理阶段，加入吸湿排汗整理剂，染缸温度以1.5℃/min的升温速度升温至70℃，保温20min，再以2℃/min的降温速度降温至55℃，排液。
[0075]
在染色工艺中，升温速率的控制对于超细锦纶面料的染色也很关键；升温速率过快，染料分子运动扩散能力快速增加，与锦纶分子作用越活跃，上染速率越快，就极易产生色花、色差；升温速率过慢，染料分子充分与锦纶表面氨基发生作用，致使续染能力差，面料颜色就会偏浅。而且，由于超细锦纶面料比表面积大、上染率高等特点，最终的染色温度需严格控制。温度过高，极易出现染花现象；温度过低，染料分子不易深入纤维内部，出现色浅，褪色现象。此外，由于酸性染料对锦纶的亲和性较高，故锦纶的初始上染量较高，很容易产生染色不均匀，所以锦纶应低温上色，一般不大于40℃，且升温速度需要控制在0.5℃/min以内；在染色时加入的锦纶染色促染剂，能与羟基、偶氮基或磺酸基等形成共键结合物，可以增加染料对纤维的渗透性能和移染性能，在使染料对纤维具有良好的渗透性和移染性的同时，使染色温度大幅降低，可使最终染色温度确定在85℃，比正常上色温度下降15℃，
续染50min。该染色工艺可以提高酸性、缩绒性和金属含金染料的溶解性能，降低染色温度和提高吸尽率，可以提高生产率，降低生产成本，具有节能、降耗，省时和减排等优点。
[0076]
该染色工艺采用的阴离子型的匀染剂对锦纶具有亲和力，其作用是阻碍染色基团与尼龙分子中
‑
nh
‑
、
‑
cooh等的相互作用，从而延缓锦纶的上染速率，达到降低色差的效果，这样降低了染料的初染速度，可以达到匀染作用。
[0077]
该染色工艺中采用的酸性染料包括酸性藏青m
‑
r、酸性黄m
‑
2r、酸性酱红m
‑
b；在锦纶纤维染色促染剂的作用下，这三种酸性染料的上染曲线相似，始染温度相似，对温度以及匀热剂的敏感性相似，可以避免发生竞染。
[0078]
在该染色工艺中，抗紫外吸收剂与酸性染料同浴上色，色差较小，且色光不受影响，面料对抗紫外雷奥山c与抗紫外del的吸收效果好，抗紫外线整理效果明显，可以提高面料品质，使面料符合户外防晒皮肤衣的标准要求，而且也可以避免阴离子型的抗紫外雷奥山c、抗紫外del与后整理过程中的凉爽整理剂(含阳离子型助剂)同浴发生反应影响产品质量。
[0079]
染液的ph值大小也对染色过程及染色效果产生明显影响，即染液ph值高时，染料很难上染；随着ph值降低，染料开始上染，并快速达到饱和；随着ph值进一步降低，锦纶面料表面分子结构遭到破坏，开始部分水解，从而端羧基和端氨基密度增加，吸附染料分子速率快速增加，面料开始超当量吸附染料分子，易造成染色不匀。在该染色工艺中，ph滑移剂具有缓冲功效；在染色初始阶段，ph在7左右；随着温度的上升，染液的ph逐渐降低，在ph滑移剂的作用下，染液ph最终恒定在4
‑
4.5左右，可以控制染料的上染速率，利于匀染，防止ph值进一步降低所带来的染色不匀的问题。
[0080]
在吸湿排汗整理阶段，吸湿排汗剂feran asr
‑
c不仅可以赋予织物较好的吸湿排汗的功能，而且使织物具有较好的抗静电性能和易去污效果。
[0081]
(3)定型工艺
[0082]
该定型工艺通过定型机并利用凉爽整理剂对染色后的织物进行定型处理，以进一步提高循环再生高密锦纶面料的清凉感；所述凉爽整理剂包括凉感助剂tastex cool
‑
ex和柠檬酸。
[0083]
具体的，该定型工艺的工艺处方和工艺条件如下：
[0084][0085]
其中的g/l表示1l定型整理液中含有的物质质量的克数；具体的，1l定型整理液是利用80g凉感助剂tastex cool
‑
ex、0.5g柠檬酸，再加水定容至1l制成。
[0086]
凉感助剂tastex cool
‑
ex与吸湿排汗剂feran asr
‑
c配合，利用形成的多层微胶囊结构，吸收人体的汗气，加快汗液排散，使织物温度降低，产生凉爽与舒适感，使织物具有较好的吸湿性和快干性。此外，基于循环再生超细锦纶织物纤维密度高的原因，定型整理液中还可加入渗透剂以改善织物的渗透性。
[0087]
效果例
[0088]
对经过上述染整工艺处理后的循环再生高密锦纶清凉面料进行染色性能测试；结果如表2所示。
[0089]
表2循环再生高密锦纶清凉面料的染色性能测试结果
[0090][0091]
对经过上述染整工艺处理后的循环再生高密锦纶清凉面料进行防晒性能测试；结果如表3所示。
[0092]
表3循环再生高密锦纶清凉面料的防晒性能测试结果
[0093][0094][0095]
对经过上述染整工艺处理后的循环再生高密锦纶清凉面料进行抗紫外线性能测试；结果如表4所示。
[0096]
表4循环再生高密锦纶清凉面料的防紫外线性能测试结果
[0097]
项目标准检测结果紫外线防护系数upf>40>50紫外线uva透射比t(uva)av/％<52.19
[0098]
在gb/t 18830
‑
2009中，当样品的紫外线防护系数upf>40，且紫外线uva透射比t(uva)av<5％时，可称为“防紫外线产品”。由检测结果可知，本发明的循环再生高密锦纶清凉面料具有较好的防紫外线性能。
[0099]
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技
术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。