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℃,10min)或焙烘(195℃-200℃,2min)→轧还原液→快速汽蒸(100℃-104℃,60s)→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/c14×2/28330/25296.5cm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6cm/30min-8cm/30min;布面ph7-8;定型门幅91cm-92cm,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-610mv--1000mv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1.5min-2min。
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??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7min-9min。因为布面进入蒸化机内3min-5min,温度才达80℃,雕白块分解,大约1min-2min,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2000m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。
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0.13mm-0.14mm,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。
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。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。
来源:印染在线
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