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高日曬牢度純棉阻燃面料的生產(chǎn)

2006-09-15 00:00:00 來(lái)源:全球紡織網(wǎng)

 1前言

純棉阻燃整理織物主要應(yīng)用于特種行業(yè)的防護(hù)服裝和室內(nèi)裝飾或家具面料。其中后者由于使用壽命長(zhǎng),且經(jīng)常接觸日曬,從而對(duì)阻燃整理的耐久性以及阻燃織物的日曬牢度都提出了很高要求。我公司從選擇染料、助劑入手,確定了高日曬牢度純棉阻燃面料的生產(chǎn)工藝。

2 染料與助劑選擇
2·1 染料選擇

純棉外銷面料染色一般采用活性染料或還原染料。傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)上,還原染料由于各項(xiàng)牢度優(yōu)良,適于染中淺色;活性染性由于價(jià)格優(yōu)勢(shì)而適于染中深色。但對(duì)于有高日曬牢度要求的紡織面料,則是普遍使用還原染料。
     近年來(lái),國(guó)內(nèi)外各大染料廠商相繼開(kāi)發(fā)一些適于染中淺色的高日曬牢度活性染料,如臺(tái)灣永光公司的紅LF-2B、藍(lán)BRF、黃3RS和德司達(dá)公司的Levafix CA系列等(表1)。這類活性染料雖然價(jià)格較貴,但日曬牢度普遍較高,可以在一定程度上替代還原染料。 
  

在實(shí)際應(yīng)用中,具體選擇哪類染料當(dāng)視情況而定。
     如對(duì)于卡其色、橄欖色等敏感顏色,用活性染料色色光波動(dòng)較大,此時(shí)只能選擇還原染料;再如對(duì)于艷橙色,活性橙類染料由于染料母體的關(guān)系,日曬牢度普遍都不高,如汽巴克隆橙C-RN在1/1標(biāo)準(zhǔn)深度下的日曬牢度只有4級(jí),雷馬素艷橙RR同等深度下的日曬牢度也只有4-5級(jí),而還原染料中的還原艷橙RK(常熟金虞山)、還原艷橙GR(徐州開(kāi)達(dá))等在標(biāo)準(zhǔn)深度下的日曬牢度分別能達(dá)到7-8級(jí)和6-7級(jí),此種情況下也只能選用還原染料。
     活性染料則可以考慮在某種情況下使用。如中藍(lán)色用還原染料色時(shí),一般采用VB藍(lán)作主料,但用VB藍(lán)染色的織物阻燃整理后色光往往變化很大,即使考慮到VB藍(lán)是混拼染料,其中和藍(lán)BO組分樹(shù)脂整理后易變色,而改用還原藍(lán)RSN或還原漂藍(lán)BC為主料進(jìn)行染色,其阻燃整理后色光仍然變化很大。
     生產(chǎn)實(shí)踐表明,單是增加一次高溫水洗,以還原藍(lán)RSN或以RSN為組分的拼混染料(VB藍(lán)中含RSN)染色的織物就會(huì)產(chǎn)生顯著變色,這樣分析,其在阻燃整理時(shí)受阻燃樹(shù)脂和劇烈堿洗的共同作用而嚴(yán)重變色也就不難理解。在這種情況下,如果堅(jiān)持用還原染料,則會(huì)給調(diào)色與對(duì)色工作帶來(lái)極大困難,而換用活性染料則可避免此種現(xiàn)象。表2給出一用測(cè)色儀測(cè)得的使用不同染料組合所染同一顏色織物阻燃整理前后的色光變化。
     表2 不同染料組合染色織物在阻燃整理前后的色光變化(D65光源,10°視角)
 


  說(shuō)明:表2所示數(shù)據(jù)由Hunterlab公司Ultrascan XE型測(cè)色儀測(cè)得,△L*表示深淺變化,△C*表示飽和度變化,△H*表示色相變化, △E*為總色差)

2·2 阻燃劑及其配套助劑選擇

阻燃整理工作液主要由阻燃劑及其配套助劑組成。
     用于純棉織物的阻燃劑主要有N-二羥甲基磷酰丙烯酰胺(NMDPPA,即Pyrovatex CP)和四羥甲基氯化磷(THPC或THPS),前者是由汽巴精化有限公司開(kāi)發(fā)的,國(guó)內(nèi)有北京克羅姆公司的同名產(chǎn)品和常州化工研究所的同類產(chǎn)品;后者是由英國(guó)奧爾布賴特-威爾遜公司于1995年開(kāi)發(fā)的,國(guó)內(nèi)也有同類產(chǎn)品上市[1]。我司純棉產(chǎn)品全部外銷,阻燃劑選用通過(guò)Oeko-texl00認(rèn)證的汽巴精化公司的Pyrovatex CP NEW。該阻燃劑為對(duì)纖維有反應(yīng)性的有機(jī)磷化合物,能與纖維素纖維中的羥基反應(yīng),以共價(jià)健牢固結(jié)合,因此其阻燃效果長(zhǎng)久,而且對(duì)織物手感無(wú)影響。
     與阻燃劑Provatex CP NEW配套的助劑是汽巴精化公司的纖維交聯(lián)劑CHN、柔軟劑FSA和滲透劑JFC以及磷酸。其中纖維交聯(lián)劑CHN為三聚氰胺樹(shù)脂,在阻燃整理中有雙重作用,一是其自身所含氮素的增效作用可以提高阻燃效果,二是樹(shù)脂的交聯(lián)作用可以提高阻燃整理的耐久性;磷酸作為反應(yīng)催化劑,提供酸性反應(yīng)環(huán)境;柔軟劑FSA是聚乙烯乳液型柔軟劑,能在纖維表面成膜,降低纖維間的摩擦系數(shù),提高潤(rùn)滑性能,從而保護(hù)纖維強(qiáng)力。此處所指強(qiáng)力包括斷裂強(qiáng)力和撕破強(qiáng)力,有機(jī)硅類柔軟劑雖也能提高織物撕破強(qiáng)力,但由于降低了纖維的抱合性,對(duì)織物斷裂強(qiáng)力影響很大,不能用來(lái)代替聚乙烯乳液型柔軟劑。

  3 生產(chǎn)工藝

織物:純棉l0/7 80×46阻燃整理紗卡

3·1 工藝流程
   

燒毛→冷軋堆→退煮漂→絲光→染色(予檢) →阻燃整理→拉幅→預(yù)縮→成品檢驗(yàn)

3·2 主要工序工藝條件
  3·2·1 染色

根據(jù)不同的織物顏色,確定不同的染色工藝。
    (1)色號(hào):中藍(lán)
     染色工藝:活性染料兩浴汽蒸法
     染液處理(g/L)
     Levafix紅玉CA                      4.5
     Levafix藍(lán)CA                        28
     Levafix琥珀黃CA                    2.5
     潤(rùn)濕劑                             2
     防泳移劑                           5
    (2)色號(hào):艷橙
     染色工藝: 還原染料懸浮體軋染
     染液處方(g/L)
     還原艷橙GR                         30
     還原紅F3B                          1.2
     潤(rùn)濕劑                             2
     防泳移劑                           5
     無(wú)論采用何種染色工藝,都需要充分凈洗,保證布面不含堿,不殘留浮色和洗滌劑等,必要時(shí)可增加一道醋酸洗滌。

3·2·2 阻燃整理
   

不同染色工藝下機(jī)的織物,其阻燃整理工藝都相同?紤]到阻燃整理成本較高,可以在阻燃前先進(jìn)行一下予檢,將染色疵布剔出。
    (1)整理工藝流程
     浸軋整理工作液→烘干→焙烘→堿洗→烘干
    (2)整理工作液處方(g/L)
     阻燃整理劑Pyrovatex CP NEW         325
     樹(shù)脂整理劑Lyofix CHN               55
     柔軟劑FSA                          40
     滲透劑JFC                          O.5
     磷酸(85%)                          10
     化料時(shí),所有助劑都用冷水預(yù)先稀釋后,再加入料缸,樹(shù)脂整理劑CHN最后加入。磷酸作為催化劑,用量宜低。生產(chǎn)時(shí),保證織物軋液率在70%以上。
     烘干要充分,為了防止整理助劑泳移,進(jìn)烘缸前,要先經(jīng)紅外線予烘和烘房予烘。
     使用定形機(jī)進(jìn)行焙烘。
     焙烘溫度:170-175℃
     焙烘時(shí)間:1.5-2min
     雖然資料上介紹,在170℃焙烘30-60s即可[2],但為了保證阻燃效果和阻燃耐久性,在實(shí)際生產(chǎn)中,還是掌握焙烘時(shí)間長(zhǎng)些為好。
     磷酸作為交聯(lián)催化劑,在整理結(jié)束時(shí)必須去除,因而水洗是必須的步驟。采用8格平幅連續(xù)水洗機(jī)進(jìn)行水洗。第一格浸軋100%燒堿20g/L,第二、三格分別浸軋純堿20 g/L和10 g/L,后5格60℃熱水洗。下機(jī)布測(cè)PH值,要求控制在中性至略偏堿性。

4 成品測(cè)試

織物燃燒性能按GB/T5455-1997《紡織品燃燒性能試驗(yàn)垂直法》進(jìn)行測(cè)試:
     織物撕破強(qiáng)力按GB/T3917.1-1997《紡織品  織物撕破性能  第1部分:撕破強(qiáng)力測(cè)定沖擊擺錘法》進(jìn)行測(cè)試;
     織物斷裂強(qiáng)力按GB/T3923.1-1997《紡織品  織物拉伸性能  第1部分:斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)試;
     織物游離甲醛含量按GB/T2912.1-1998《紡織品  甲醛的測(cè)定  第l部分:游離水解的甲醛(水萃取法)》進(jìn)行測(cè)試;
     織物日曬牢度按GB/T8427《紡織品耐光色牢度試驗(yàn)方法氖弧》進(jìn)行測(cè)試。
     測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3
     表3 純棉10/7 80×46紗卡成品物理指標(biāo)
 


     相比較於GB/T1759-1998《阻燃機(jī)織物》中Bl級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(損毀長(zhǎng)度150mm,續(xù)燃時(shí)間5s,陰燃時(shí)間5s),表1中測(cè)得的織物燃燒性能數(shù)據(jù)還是令人滿意的;布面游離甲醛含量也低于30Oppm的限量;日曬牢度:中藍(lán)色達(dá)到了5-6級(jí),艷橙色更是達(dá)到了6級(jí),強(qiáng)力指標(biāo)也還可以。一般說(shuō)來(lái),阻燃效果越好,織物強(qiáng)力損失越大,只有在生產(chǎn)過(guò)程中掌握好兩者的平衡點(diǎn),才能使織物既有較好的阻燃效果,又能保留較高的強(qiáng)力性能。

  5 結(jié)語(yǔ)

5·1在高日曬牢度阻燃面料生產(chǎn)過(guò)程中,染色和阻燃整理是兩個(gè)最關(guān)鍵的工序點(diǎn)。染色時(shí)根據(jù)織物顏色的不同,設(shè)計(jì)不同的染色工藝路線,當(dāng)使用活性染料染色時(shí),要選用高日曬牢度的活性染料。
  5·2 阻燃整理時(shí),由于阻燃整理工作液中涉及多種化學(xué)品,化料時(shí)要有專人負(fù)責(zé)。整理時(shí)要保證焙烘溫度和焙烘時(shí)間。車間通風(fēng)條件要好,能將織物烘干過(guò)程中產(chǎn)生的甲醛氣體排放掉。
  5·3 阻燃整理后要及時(shí)堿洗,防止織物強(qiáng)力過(guò)度受損。洗后及時(shí)測(cè)試織物阻燃性能和強(qiáng)力指標(biāo),以便調(diào)整工藝。

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