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迷彩织物应用分散/还原两相法印花实践
 
发布时间:2007/11/27 8:59:00 文章出处:
 
 
摘要: 介绍了迷彩织物的印花工艺特点,针对传统印花工艺存在的不足,对印花工艺及设备进行了改进,充分利用现有的设备,应用分散/还原两相法印花工艺,提高涤棉迷彩织物的色牢度和服用性能。

关键词: 分散/还原染料;印花;工艺;两相法

0 前言

迷彩面料一般由绿、黄、黑、棕等色斑构成,可分为丛林、荒漠、海洋迷彩等种类。其图案都是模拟树干、阴影、岩石和沙土等。

近年来,国内生产迷彩面料主要采用涂料/活性染料印花工艺及涂料/分散/活性染料印花工艺,这些工艺虽然各有长处,但也存在不足。涂料印花工艺的不足在于迷彩面料手感硬,透气性能差,摩擦牢度差,色牢度不理想。活性染料工艺虽然活性染料与纤维发生键合反应,湿处理牢度、透气性能较好,但其气候、日晒、汗渍、氯浸、烟退等牢度不够理想。而涂料/分散/活性共同印花工艺虽能部分解决以上问题,但同时存在涂料、活性印花的不足之处。

目前迷彩面料主要采用涤棉混纺府绸及卡其坯布,如采用以上印花工艺,其最终产品是很难达到要求的,尤其是对耐气候、日晒、汗渍、氯浸、烟退牢度的要求较高。因此要生产出符合高的要求的迷彩面料,只有从印花工艺上加以改进,才能适应军队作战的要求。

1 印花工艺设计

由于在一相法印花工艺中,碱剂和还原剂对分散染料有影响,因此,宜采用两相法印花工艺。即先经过焙烘或高温汽蒸使分散染料固色,然后再经还原浴快速汽蒸,使还原染料在棉纤维上固色,织物经还原浴处理时,还原液将沾污在棉纤维上的分散染料清洗,从而提高了面料的色泽鲜艳度和色牢度。改善涤棉迷彩面料的服用性能,实质就是改善棉相的染色性能,我们选用了分散/还原染料同浆印花工艺,利用还原染料优良的色牢度,对棉相差色。在分散/还原染料同浆印花工艺中,还原染料着色需要还原剂和碱剂,而碱剂和还原剂对分散染料都有较大的影响,所以要采用两相法印花。即在分散/还原染料同浆色浆中,不加碱剂和还原剂,印花后先高温焙烘,使分散染料着染涤相,后在碱剂和还原剂的作用下,使还原染料上染棉相。其工艺流程设计为:
  
原坯布→织物印花→烘干→汽蒸(125 ℃,10 min)或焙烘(195 ℃~200 ℃,2 min)→轧还原液→快速汽蒸(100 ℃~104 ℃,60 s)→水洗→氧化→皂洗→烘干→(阻燃整理)→成品

从工艺流程来看,与传统工艺可套,但对于迷彩面料却存在以下问题:(1)整个布面深色占75%以上;(2)印花面积达100%,吃浆量大,这些在传统工艺运用上是很少见的,也是难以完成的;(3)面轧还原液需在快速蒸化机上进行,而现有厂家大多无此设备。因此,对还原工艺进行了改进。
 
1.1 工艺流程

以T/C 14×2/28 330/252 96.5 cm府绸为例。
原坯白布→翻缝烧毛→退煮漂→丝光→定型。
原坯白布烧毛3级~3.5级;退浆净、煮练透、丝光足、去碱净;毛效6 cm/30 min~8 cm/30 min;布面pH 7~8;定型门幅91 cm~92 cm,布面平整。保证染料的上染率,防止布面带碱,造成分散染料的水解或还原,致使色泽变萎变暗。

1.2 印花

1.2.1 迷彩面料的特点

迷彩面料图案具有色块面大、颜色深的特点,适宜采用圆网印花。针对其花形特点,花网宜选用60目~80目的镍网。

1.2.2 染料的选择

两相法工艺设计的关键在于还原工序,并非所有的还原染料都适合于印花,所以应考虑还原染料的选择,确定最佳的色谱范围。

(1)还原染料隐色体的电位大约在-610 mV~-1000 mV之间,负值越小越易还原,故隐色体电位负值较小的比较适合印花。

(2)还原染料的物量状态,结晶情况,颗粒大小。颗粒小,比表面积大,还原速度快,且扩散性能好,调配成印花色浆也不易损伤刮刀,便于印花,应对配置好的色浆进行过滤。

1.2.3 印花色浆的调配

两相法印花工艺常采用的糊料是海藻酸钠和羟甲基纤维素(CMC)或合成龙胶的混合糊,其特点是印制花纹线条光洁,轮廓清晰,但这些糊料的粘度较大,遇碱易凝结,不便于圆网印花,考虑到迷彩面料花形面大,轮廓清晰度要求不是很高,因此采用海藻酸钠糊比较适宜,其工艺处方为:

1.3 焙烘

焙烘工序与分散/活性工艺一样,使分散染料在高温下对涤相着色。工艺条件为温度195 ℃~200 ℃,时间1.5 min~2 min。

2 蒸化工艺设计

2.1 蒸化工艺

分散/还原两相法印花的蒸化,传统工艺一般都在快速蒸化机上进行。国内大多数厂家都没有配备或不再使用快速蒸化机,所以我们模拟快速蒸化的原理,采用还原蒸箱进行还原试验。通过试验发现还原蒸箱内湿度过大,因布面堆浆多,浸还原液后布面带液量大,这样极易造成布面浆料粘搭导辊,布面搭色,不能连续生产。试验的还原液处方如下:

针对上述情况,我们分两步在LM433型蒸化机上进行,其工艺流程设计为:

印花→焙烘→面轧还原液→烘干→蒸化→水洗氧化→皂洗→烘干

考虑到保险粉的不稳定性,决定选用较为稳定的雕白块作为还原剂,其工艺处方为:

将面轧还原液的方式改为利用印花机印满地还原浆。该方法的特点是不需增加任何设备,对现有设备也无需改造。印还原浆后烘干,立即蒸化,避免布面带液量过大产生花糊、搭色等现象,而且能够顺利应用蒸化机(LM433型)进行还原蒸化,经过这样的改进后,能够连续批量生产。

2.2 蒸化过程注意事项

根据生产实践经验,该印花工艺应注意以下几个问题:

(1)印满地还原浆后,织物上的含潮率不能超过7%,否则织物在待蒸化阶段就会发生还原剂的分解,而造成“风印”疵病。

(2)蒸化机要保持较高的蒸气压力,汽封口要有足够的蒸汽喷出,使蒸化机内空气的含量不超过0.3%,以防还原染料还原不足,发色不充分。

(3)蒸化机内温度控制在102 ℃~105 ℃,前后排气阀应排气畅通,以使蒸化机不处于过热程度太高的情况之下。

(4)蒸化时间控制在7 min~9 min。因为布面进入蒸化机内3 min~5 min,温度才达80 ℃,雕白块分解,大约1 min~2 min,使还原染料还原成隐色体,再向纤维内部扩散转移,所以要保证足够时间。

(5)蒸箱内的湿度控制。开车时要注意蒸化机内存水量及蒸气压力的大小,严防断水和蒸气压力的突然下降,同时保证箱内有较高的湿度,由于湿度低,易造成还原不良。

(6)由于箱内湿度大,布面浆料多,生产一定数量后,需停机清洁箱内导辊,避免导辊被粘污 造成布面搭色和皱条。

2.3 工艺设备改进

解决好以上几个问题后,我们进行了批量生产,实践证明该方案是可行的。但生产过程中该工艺存在不足之处,即印花还原浆后,需立即蒸化,中间余布不能多(控制在2000 m左右),否则有可能产生“风印”的疵病。

通过研究分析,我们对设备进行改进,在蒸化机前增加一个面轧还原浆装置。面轧还原浆蒸化改进图见图1,面轧还原浆装置见图2。
 
轧还原浆装置利用辊筒印花给浆的原理,铜辊网纹的雕刻深度为0.13 mm~0.14 mm,增加轧还原浆装置后,杜绝了“风印”疵病,稳定和提高了产品的质量。

3 氧化、皂洗

蒸化后,还原染料隐色体钠盐需经氧化,使其回复成原来的醌型结构固着在纤维上,该工艺与普通工序相同,经皂洗后,提高织物色泽鲜艳度及牢度。不同印花工艺的测试指标见表1。

4 涤棉织物阻燃整理

目前,可用于涤棉混纺织物耐久整理的阻燃剂有LRC-15,采用该阻燃剂整理的织物既具有很好的阻燃性和耐洗性,又无脱色和渗色问题。

5 结束语

通过对传统印花工艺的综合利用以及工艺改进,充分利用现有的设备,应用分散/还原染料两相法印染工艺,提高了迷彩面料的色牢度及服用性能。从表1各项指标可以看出,采用分散/还原染料两相法印花的迷彩面料,完全能满足该产品在野外作战日晒夜露,摸爬滚打的要求。
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