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植物染料的染整工艺
集萃印花网  2009-11-11

    【集萃网观察】0.前言

    植物染料是以植物为原料进行蒸馏萃取而用于织物染色的天然染料,具有无毒、无害、药物保健、可生物降解的特点。

    植物染料的来源不同、颜色不同,其分子结构及染色方法也不同。采用先改性后媒染并添加合适的助剂,对纯棉织物进行染色,既能保证良好的匀染性又能取得较高的上染率。

    1.织物规格及设备

    1.1织物规格

    146/148CM 48.6tex*36.4tex 251根/10cm*504根/10cm纯棉11条灯芯绒

    146/148CM 36.4tex*58.3tex 425根/10CM*220根/1OCM纯棉纱卡

    1.2设备

    MH012—20型气体烧毛机MH022-220R退煮漂联合机 SWR-1200常温常压染机MONFORTS-328拉宽机LMA一4518顶缩机

    2.工艺流程及分析

    包缝→烧毛→煮漂→阳离子改性→染色→拉幅→预缩

    2.1烧毛

    为了体现灯芯绒“绒头丰满,颜色鲜艳”的特点,增加底面光洁度,需进行气体烧毛。

    工艺参数:火口:4个二正一反车速:100~120m/min

    2.2煮漂

    采用常规退煮漂联合机进行煮漂,具有退浆净、白度好、效率高的特点。

    2.2.1煮漂处方(g/L)

    烧碱: 45~50

    精练剂: 3~5

    络合剂540: 2

    亚硫酸氢钠:3

    轧槽温度: 50.60℃

    轧余率: 85%

    汽蒸温度:100~102℃

    汽蒸时间:40—50min

    2.2.2漂白处方(g/L)

    烧碱:3~5

    精练剂:2

    络合剂:2~3

    水玻璃:10~15

    H202:5~5.5

    轧槽温度:45~50℃

    轧余率:85%

    汽蒸温度:98—100℃

    汽蒸时间;40min

    2.2.3工艺分析

    漂白后段共有6格水洗槽,通常在第4格加入亨斯迈公司的络合剂CS和除氧酶CAT,以消除碱土金属离子、重金属离子及残存氧化剂对后道染色工序的不利影响,提高染料的得色量,保持染色重现性。

    2.3.阳离子改性

    织物阳离子化处理后,加强了与染料的结合能力,降低了染料的亲水性,从而节约了染料用量并提高了染色牢度。目前,市售商品化的阳离子改性剂种类很多,其适用染料、用量、工艺各有不同。通过试验,广东德美公司生产的色媒体用于植物染料染色能增深25—30%,且匀染性好。

    阳离子改性的时间对棉织物染色效果的影响较小。在实际生产中,为提高生产效率,采用直接浸轧的方法对棉织物进行改性。

    均匀轧车:一浸一轧

    色媒体:4-6g/L

    轧余率:65%

    烘干温度:110—140℃

    落布含潮:5—8%

    2.4染色

    大多数植物染料没有水溶性基团,对纤维的亲和力极低。然而其具有络合配位结构基因,可以借助媒染剂染着在纤维上。通过媒染剂中的金属离子把染料分子同纤维结合在一起。这样既增加了染料的上染率,又提高了染色牢度。目前,植物染料的染色大都在卷染机中以浸染方式进行。

    2.4.1工艺流程及参数

    色媒体改性半制品→水洗(40℃*3道)→排液→染色(浴比1:20~30(o.W.f),染料:0.4g/L,80℃*30min)→媒染:硫酸铜:3~5%(o.w.f),80℃*20min)→排液→冷水洗→皂洗(汉高皂洗剂S:0.5~1g/L,60℃.20℃)→热水洗(60℃*10min)→冷水洗→烘干

    2.4.2工艺分析

    ①染色前的水洗:生产实践表明,阳离子改性后,经水洗再染色,能有效提高植物染料的上染率和匀染性,并消除色花、色点等疵病。其原因有两方面,一是未经水洗的改性棉织物表面,含有部分未能与织物紧密结合的改性剂,其在染色过程中脱落,并吸附染料而沉淀,导致染液浓度及染色深度下降;二是由于未经水洗的改性棉织物表面还存在部分即将脱落的改性剂,导致染料吸附不均匀而出现染疵。需特别注意的是,色媒体与棉纤维结合的能力很差,水洗不能过度,否则会使其失去增加上染率的作用。

    ②染浴PH值的控制:染浴PH值不仅对染料的色光有着非常明显的影响,而且还直接关系到染料的上染率。当PH≤5时,色光变黄,染色深度下降;当PH≥7.5时色光变红,染色深度增加,但影响后序媒染剂的效果;但PH=6.5—7.0时,色光稳定,染料的溶解性好,无色点色花出现,由此,可向染液中加入适量的非挥发性酸(如柠檬酸)或酸式盐(如氯化铵)以使染液保持在稳定的酸度值。

    ③染料的扩散性:不同厂家、不同色系的植物染料,其扩散性参差不齐、差别很大,使用前一定要对染料进行全面的分析检验,选优汰劣。加入非离子或阴离子表面活性剂均能改善染料的扩散性,但以阴离子渗透剂效果为好。生产中可以选用鲁道夫公司的阴离子渗透剂DN或环城公司的非离子渗透剂ZS。

    ④媒染剂:同种染料,当使用不同的媒染剂染色时,出现的色相也不同。通过研究硫酸铜、明矾、醋酸铁、锡酸钠对染料色光的影响发现,醋酸铁和锡酸钠对染料的色光影响小,且色泽艳丽明亮。生产中选用硫酸铜做媒染剂,一方面是成本低,二是还能提高日晒牢度。

    ⑤皂洗:通过金属媒染剂的作用,植物染料与纤维以络合物的形式上染纤维,其染色牢度较差,不耐高温及强碱皂洗,因此宜在温和的条件下,用中性皂洗剂皂洗。

    2.5拉幅

    拉幅不仅要保证织物的幅宽一致,而且还要通过添加固色剂来提高染色牢度,通过添加柔软剂突现灯芯绒“手感柔软”的另一特点。生产中,使用MONFORTS拉宽机进行上剂.

    2.5.1工艺参数

    固色剂B-508:20g/L(联胜)T816:20g/L(德美)轧余率:65.70%烘干温度110—140℃

    2.5.2工艺分析

    ①固色剂B-508属于阳离子多胺树脂型,不仅能提高多种纤维的沾色牢度,而且还能提高其耐酸及耐碱汗渍牢度。需注意的是B一508的用量不能超过30g/L,否则效果会降低。

    ②植物染料染色的织物要选用阳离子型柔软剂。T816在满足手感柔软滑爽的同时,还耐一定的水洗,适合出口欧美市场。

    2.6预缩

    预缩的基本原素有:水份,温度,压力,施压持续时间(车速)。对水份的要求是35克/平米必须含1%的水份;温度即加热转鼓的表面温度为105~110℃;压力依克重分薄、中、厚三档,240克/m2以下60~120KN,270~340g/L压力为120—150KN,400g/m2以上压力为200KN;车速控制在40~55m/min。

    3.结论:

    3.1半制品稳定优良的品质,是染色的基础。通过对棉织物预先进行阳离子化处理,采用先染后煤一浴法进行染色,其上染率高、匀染性好。

    3.2植物染料在染色过程会受到诸多因素的影响而出现染色不匀、色光不稳,需严格谨慎控制各个工艺环节。

    3.3植物染料染制的纺织品,是人们追求生态环保理念前提下的绿色消费。由于其缺少权威的认证和标识易与合成染料染制的纺织品相混淆,会危及人们对植物染料染制品的美誉度。另外,植物染料的染色牢度及拼色还不及合成染料。这些是今后研究和改进的方向。

    3.4植物染料的价格是合成染料的近百倍,大大增加了染色研究工作的费用。目前,只有少数几个实力较强的企业开展了此项工作,有关文献报道很少,需加强这方面的技术交流。

    来源: 印染在线   作者:刘瑞宁  河北宁纺集团 河北宁晋055550

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