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《大豆蛋白纤维与棉提花织物染整》

 

开栏语
  21 世纪的纺织品,向着高科技和功能及环保的方向发展,由此推动着各种新型纤维层出不穷,如海岛超细纤维、 PLA 、 PTT 聚氨酯纤维、莫代尔、天丝、竹纤维、大豆蛋白纤维、蚕蛹蛋白纤维、牛奶蛋白纤维、甲壳素纤维等等。从纤维到服装的产品开发,是一个系统工程,其中一个重要的环节就是新型纤维织物的染整。
  各种新原料及多组分纤维混纺交织新产品纷纷涌现的同时,印染企业面临着对新工艺、新技术的探索和应用,与传统纤维织物相比,新型纤维织物的染色性能有很大差别,染色难度较大,这就要求染色技术不断改进发展。本版开设这个栏目,就是为了把有关科研院所和企业对新型纤维织物染整技术的研究成果,及时推广交流,供有关企业参考借鉴。在此,我们希望有更多的科研人员能参与到这个交流栏目中来,为我国印染行业的技术进步贡献一份力量。
  大豆蛋白质纤维与天然丝、棉麻、毛、羊绒混纺或交织可制作成穿着舒适、饰用美观的高档服装和高档家用纺织品。目前国内家纺类———床上用品面料,特别是大豆蛋白纤维与棉大提花织物面料在市场上有一定的需求,现我们对大豆蛋白纤维与棉交织的  提花织物染整工艺进行一些研究和试验,寻求找出一条较佳的大生产工艺。
  小样试验仪器与设备: XW — HGL300 红外线染色样机(靖江新旺染整设备厂),电热恒温水浴锅(上海锦昱科学仪器有限公司), JKl003 电子天平(上海精密科学仪器有限公司)。
  大样生产设备:自动卷染机 SWR 一 1000 (锡山宏达染整设备厂)。

前处理
  试样织物: 110 ″ 60 支 X40 支/ 173X120 大豆蛋白纤维/棉提花布。
  大豆蛋白纤维分子为多肽聚合物溶解于强碱故不耐 NaOH ,试样织物棉纤维采用 60″精梳纱线,在织造过程中又主要采用改性和混合淀粉浆料上浆,所以我们选择了纯碱、生物酶两种前处理工艺进行生产试验。
  大豆蛋白纤维本身显米黄色,为尽可能去除其纤维色素达到较好的前处理效果,只有采用氧漂加增白处理工艺。但传统的氧漂处理工艺不能达到预期的效果,而增白处理(加荧光增白剂)会使大豆蛋白纤维和棉纤维的白度黄白不一致,影响染色时的对色难度。所以我们采用了氧漂加氧漂复漂前处理工艺。
  工艺流程:烧毛———退浆(纯碱、生物酶)———氧漂———氧漂复漂———水洗。
  工艺条件:大豆蛋白纤维/棉坯布规格 110 ″ 60 支 X40 支/ 173X120 提花织物。
  烧毛:氧漂———氧漂复漂———水洗,火焰温度: 1100 °C,烧毛火口:一正一反,车速: 120 米/分钟。
  由于含大豆蛋白纤维的织物其大豆蛋白纤维的耐热性较差,因此必须要控制好烧毛的工艺,防止大豆蛋白纤维由于火焰温度过高、车速过慢而产生的纤维损伤。
  平幅卷染机退浆:
  ( 1 )碱退浆工艺条件:温度: 90 — 92 °C,时间: 60 分钟,工艺处方: Na2CO3 (纯碱) 5g / L ,精练剂 3g / L ,渗透剂 1g / L 。
  ( 2 )酶退浆:工艺条件温度: 50 °C,时间: 2 小时;工艺处方:淀粉酶 BF7658a2g / L ,食盐 5g / L ,精练剂 1g / L 平幅卷染机氧漂( H202 漂白):根据苏州大学材料工程学院对大豆蛋白纤维的研究, PH 值为 10 — 10.5 时, H202 对大豆蛋白纤维漂白效果很佳。
  通过对双氧水浓度 6 — 12g / L 范围内依次进行试验,发现白度( Wg )是随着 H202 而提高,当 H202 浓度到 20g / L 时,白度( Wg )虽然数值最大,但和 H202 浓度 18g / L 、 16g / L 相比白度增加值相差无几,但大豆蛋白纤维与棉织物的强力下降明显,直接影响到产品质量。所以通过对上表数据的研究、比较选择 H02 浓度 8 — 10g / L 较为理想。
  工艺处方: 100 % H202 浓度 8 — 10g / L ,精练剂 lg / L ,双氧水稳定剂 6 — 7g / L , NaOH 36 ° Be ″(调节 PH 值) 1 — 2g / L 。

染色
  根据大豆纤维染色性能,上染大豆纤维的染料有活性染料、酸性染料、直接染料、中性染料以及部分分散染料等,棉织物可用活性、直接染料染色,所以我们选择活性染料对大豆纤维与棉提花织物进行染色加工。
  由于大豆纤维通过前处理后纤维色泽与棉纤维相比要略黄一些,所以在试样时采用一些略带黄光的色调染色色别:浅米、浅妃 1 、小样小样染色工艺:( XW — HGL300 红外线染色样机)染色———固色———水洗———皂煮———烫干。
  染色处方:( O.w.f )浅米:活性红 BES0.003 %活性黄 BES0.03 %;浅妃:活性红 BES0.03 %活性黄 BES0.0195 %。
  工艺条件:温度: 60 °C恒温法,时间:染色 45 分钟、固色 45 分钟,助剂:食盐 25g / L ,纯碱: 18g / L ,浴比: 1 : 20 。
  2 、大样生产工艺流程:(卷染) 600 °C热水洗二道——— 60 °C染色二道——— 60 °C加食盐染二道(两头分加)——— 60 °C固色(加纯碱)四道——— 80 °C水洗两道——— 100 °C皂洗———出缸。
  工艺条件及染色处方( O.w.f ):浅米:活性黄 BES156g ,活性红 BES15.6g ,染色织物重量 520kg ,食盐 30kg ,纯碱 30kg ,时间(每道) 15 — 20 分钟。   浅妃:活性黄 BES100g ,活性红 BES156g ,染色织物重量 520kg ,食盐 30kg ,纯碱 30kg ,时间(每道) 15 — 20 分钟。
  大豆蛋白纤维与棉提花织物用活性染料染色,工艺简单、染色各项牢度指标都较佳,可应用于今后的正常生产中。
  大豆蛋白纤维大提花织物,提花得色部分略深于棉纤维,提花纹形突出,达到要求风格。因此我们不追求两者同色。

后整理
  大豆蛋白纤维自身耐热性较差,特别是湿态时的耐热性更差,在湿态时如工艺温度过高会产生织物布面泛黄,手感发硬。整理时温度需控制在 120 °C以下,直接烘干、定型。
  工艺流程:烘干———定型(加柔软预缩剂)———预缩———成品。
  在整理过程中柔软剂采用氨基硅油类产品,用量只要适宜预缩后的柔软度就好。通过整套印染工艺处理后的大豆蛋白纤维与棉提花织物,其所制成的家纺类纺织品———床上用品、装饰用品完全体现出其特性与优点,即保持产品像丝绸、羊绒一样的手感,织物光泽柔和、舒适。

需注意的问题:
  1 、由于大豆蛋白纤维耐热性较差,在高温工序段,特别是烧毛工序一定要注意工艺条件的控制,否则会直接造成大豆蛋白纤维的损伤。
  2 、大豆蛋白纤维与棉提花织物的前处理工艺适宜采用酶退浆、双氧水漂白处理。处理后的大豆蛋白纤维与棉提花织物,其失重小、强力损伤低。如再采用双氧水复漂白还可以再一次提高半制品白度,有利于织物的染色。
  3 、大豆蛋白纤维与棉提花织物采用活性染料染色,可使大豆蛋白纤维与棉纤维有较平均的上色率和正确的染料显色状态。但是由于大豆纤维通过前处理后纤维色泽与棉纤维相比还是要略黄一些,所以染色织物选择的浅色调、色域有一定的局限性。
  4 、大豆蛋白纤维与棉提花织物后整理时一般要进行抗皱、柔软整理。最好少用接触式烘干和超柔软的氨基硅油处理。为保证缩水率、布面平整和更佳的手感度,要进行预缩整理。

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