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芳纶/阻燃粘胶混纺织物分散/活性一浴法染色工

来源:印染在线 发布时间:2011年07月28日

采用芳纶与阻燃粘胶以不同的混纺比进行纺纱和织造,芳纶俚燃粘胶混纺织物既具有纤维素纤维吸湿透气的功能,又具有芳纶纤维良好的难燃性[,两者在性能上相互补充,目前得到了广泛的应用。芳纶佃燃粘胶混纺织物由于芳纶特殊的分子结构使得混纺织物染色困难,随着人类社会对环保和节能意识的增强,人们越来越重视对环保、节能、高效产品的开发与研究。本文采用助染剂对混纺织物进行预处理并进行一浴法染色探讨其染色工艺,取得了好的染色效果。

1实验
  1.1材料
  芳纶织物:30/2×32/254×4263无锡特种纤维厂;
  阻燃粘胶纤维:2.78dtex×51mm山东海龙股份;
  芳纶与粘胶混纺织物:50/5020。×2056×5066平纹无锡厂家。
  1.2实验仪器
  红外线染色机一IR12P型(台湾瑞比染色试机有限公司)、思维士电脑测色仪一SF300型(思维士颜色科技公司)、电子天平一BP221S型(德国塞多斯公司)、电子织物强力机一YG026A型(常州第二纺织机械厂)、耐洗牢度试验机SW一12A型(无锡纺织仪器厂)、摩擦牢度机一Y5718型(温州纺织仪器厂)、差示扫描仪一SapphireDSC(美国TAWatersLLC仪器有限公司)。
  1.3实验药品
  大爱尼克斯分散红玉ETD(工业用.德国德司达股份有限公司)、汽巴活性红B(天津市新美染料化工有限公司)、雷马素KN型兰(苏州工业园区天时工贸有限公司)、汽巴活性黄(天津市新美染料化工有限公司)、助染剂A—NVP(化学纯.JohnsonmatteyCompany)、助染剂A—TS(化学纯.成都市科龙化学试剂厂)、HAc(化学纯.西安化学试剂厂)、氢氧化钠(化学纯.天津化学试剂厂)、OP—lo(化学纯.上海山浦化工有限公司)、30%过氧化氢(分析纯.中外合资

上海远大过氧化物有限公司)、硅酸钠(分析纯天津市登峰化学试剂厂)、渗透剂JFC(化学纯.北京化工厂)、扩散剂NNO(分析纯.西安化学试剂厂)、氯化钠(分析纯.天津博迪化工)、天然皂粉(工业用.纳爱斯日化集团)、无水碳酸钠(分析纯.天津天力化学试剂厂)。
  1.4实验方法
  1.4.1织物前处理
  织物前处理工艺:
  氢氧化钠 8g/L
  硅酸钠 2 ~3g,
  过氧化氢 4g/L
  JFC 1~2g/L
  浴比 50:1
  工艺流程:织物一浸渍一水煮(100℃、30min)一水洗一烘干
  1.4.2织物预处理
  预处理处方:
  实验室自行复配助染剂:
  A—NVP 3%(owf)
  A—TS 3%(owf)
  OP一10 1%(owf)
  工艺流程:织物一浸渍一水煮(6O℃、30min)一烘干
  1.4.3染色工艺
  1.4.3.1芳纶纤维染色工艺
  染色处方:
  大尼克斯分散红玉ETD X%(owf)
  分散剂NNO 1g/L
  温度 9O℃
  时间 45min~60min
  pH Y
  浴比 30:1
  工艺流程:预处理后的织物一低温染色(90℃)一冷水洗一还原清洗一水洗一烘干
  工艺曲线:(见图1)

1.4.3.2阻燃粘胶纤维染色工艺
  染色处方:
  活性红B X%(ovrf)
  雷马素KN蓝 Y%(owf)
  活性黄 Z%(ow1)
  NaCI(g/L) 40
  无水碳酸钠(g/L) 10
  工艺流程:织物一染色一热水洗一水洗一皂洗一水洗一烘干

1.4.3.3芳纶傩燃粘胶混纺织物染色染色处方:
  大艾尼克斯红 X%(owf)
  活性红B Y%(owf)
  雷马素KN蓝 Z%(owf)
  活性黄 L%(owf)
  扩散剂NNO(g/L) 10
  NaCI(g/L) 40
  无水碳酸钠(g/L) 10
  pH(t-IAc调节) 5.0-6.5
  浴比

1:30
  工艺流程:预处理后的织物一低温染色(90℃一冷水洗一还原清洗~水洗一烘干工艺曲线:(见图3)

1.5性能测试
  1.5.1织物耐洗色牢度
  耐洗色牢度按照GB/T53921.3—1997标准测定。
  1.5.2织物表观深度(K/S值)的测定在思维士电脑测色仪测定。
  1.5,3织物拉伸断裂性能及撕破强力的测定
  按照GB/T'3923.1—1997标准,在YG026A型电子织物强力仪上测定。
  1.5.4织物的高温色变测定
  按照GA10—2002标准测定。
  1.5.5织物耐摩擦牢度的测定
  按照GB/T920—1997标准测定。
  1.5.6织物阻燃性能的测定
  根据CB5455—1985{纺织织物阻燃性能测定垂直法》的标准实验条件测试。在垂直法中,主要测阴燃时间、续燃时间及损毁长度这3个指标。
  1.5.7织物尺寸热稳定性能的测定
  按照GB8628—88标准测定。

2结果与讨论
  2.1染料用量的确定
  染料用量对染料上染织物是一个重要因素,不同染料用量对芳纶染色性能的影响如图4所示。

从图4可以看出,当染料用量在5%以下时,K/S值是逐渐增大。当染料用量大于5%时,K/s值变化幅度平缓。因为分散染料染色时,纤维上的染料浓度与染液中的染料浓度成正比关系,随着染液浓度的增高而增高,直到饱和为止,即纤维上的染料浓度不再随染液浓度的增加而增加3。而且直接影响到上染百分率。所以本实验确定染料用量为5%最佳。
  2.2染色温度
  芳纶属疏水性纤维,其玻璃化温度比涤纶高得多,本实验通过自行复配助染剂降低芳纶的玻璃化温度,使芳纶在低于100℃条件下能够进行染色,染色温度对芳纶染色的影响如图5所示。

由图5可见,在8O℃~90℃时,染色K/S值趋于平缓。几乎没有变化,说明温度在一定范围(>90℃)内

对染色效果影响不大,因此染色温度选择在9O℃。分散染料对芳纶上染过程是按自由体积扩散模型进行的。本实验采用复配型助染剂能够降低芳纶的玻璃化温度,有利于提高染色速率,也降低了染色时间。选用分散借性染料对芳纶偶燃粘胶进行一浴法染色,选择高温型活性染料或中温型活性染料,两种染料的染色温度是相匹配的。
  2.3染浴pH值
  从图6看出,pH值在一定范围内变化对芳纶染色表观深度的影响比较大。当pH值在4.5~5.5之间时,随pH值升高,染色K/S值也升高,并达到最高值;当pH值再继续增大到6。5时,染色K/S值有所下降。为保证芳纶偶燃粘胶一浴染色,在芳纶染色达到平衡时继续加入碳酸钠,调节染浴pH值至碱性,保证活性染料在碱性染浴对阻燃粘胶进行染色所以本次实验对芳纶进行染色的pH值为5.5~6.0。

2.4扩散剂NNO用量对染色K/S的影响
  扩散剂NNO其水溶液为棕褐色透明液体,具有优良扩散性和保护胶体性能,对蛋白质及聚酰胺纤维有亲和力,其用量一般是分散染料的1.5—2倍,分散染料染色时一般可在染浴中加入0.5~1.5g/L。
  2.5固色剂(纯碱)用量及加入时间的变化对染色K/S的影响
  用活性染料染色后水洗时水解染料或未固着的染料难以充分洗除,同时水洗过程中也会不断发生染料水解以及染料与纤维共价键断裂,甚至在使用过程中还会进一步发生水解和氢键断裂,导致染色牢度很差。当添加固色剂处理,降低了染料的水溶性,提高了织物色牢度;在加入固色剂过程中可选用分步加入的方法,以保证固色剂的充分发挥,到达均匀染色、固色及修正色光。一般用量在10~40g/L。
  2.6NaCl用量的变化对染色K/S的影响
  NaCL是一种中性电解质,活性染料的直接性一般较低,通常在吸附浴和固色浴中都需要加入一定量的中性电解质,可提高染料的上染百分率。NaCL的用量一般为20~60g/L。

3染色产品物理性能测


  3.1断裂强度和撕破强力
  芳纶偶燃粘胶混纺织物染色后断裂强度和撕破强力变化如表l所示。

从表1可以看出,芳纶偶燃粘胶混纺织物经助染剂预处理染色后,它的断裂强度和撕破强力的变化很小,说明芳纶偶燃粘胶混纺织物助染剂处理染色后的阻燃粘胶纤维受到的损伤很小。
  3.2各项牢度
  分散染料上染芳纶佃燃粘胶混纺织物的各项牢度见表2。

从表2中可以看出,芳纶偶燃粘胶混纺织物的各项牢度指标可以达到GB要求。
  3.3阻燃性能
  参照GB5455—85纺织织物燃烧性垂直燃烧法最后测得结果见表3

从表3的数据可以看出助染剂预处理后的芳纶偶燃粘胶混纺织物经分散/活性染料一浴法染色后,阴燃时间、续燃时间和损毁长度都低于GB规定,说明芳纶偶燃粘胶t昆纺织物经分散/活性染料高温染色后粘胶纤维的阻燃性基本没有损坏。

4结论
  4.1
本实验最后确定芳纶/阻燃粘胶混纺织物的最佳染色工艺为:分散染料5%(owf),活性红B汽巴4%(owf),雷马素KN型兰1.2%(owf),活性黄汽巴0.5%(owf),分散剂NNO1%g/L,氯化钠60g/L,碳酸钠15g/L,浴比1:30,芳纶染色pH5~6,活性染料固色pH10~11,染色温度90℃,染色时间60min,固色温度90℃,固色时间30min。
  4.2芳纶俚燃粘胶混纺织物经分散/活性染料染色后,各项色牢度和阻燃性基本达到要求。


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