本發(fā)明涉及可降解滌綸短纖染色,具體涉及可降解改性滌綸短纖紗線的染色工藝。
背景技術(shù):
1、目前,每年全球會生產(chǎn)超過3億噸的塑料,其中僅15%左右實現(xiàn)了回收。據(jù)統(tǒng)計,約25%的塑料廢棄物被焚燒,約40%被填埋,還有20%左右直接傾倒入環(huán)境中,包括進(jìn)入海洋。每年有1億4百萬噸塑料廢棄物被填埋或者焚燒。每年進(jìn)入海洋和環(huán)境的塑料廢棄物高達(dá)8百萬噸。滌綸等合成纖維織物每次洗滌可脫落1900根超細(xì)纖維,據(jù)估計,每年有50萬噸塑料超細(xì)纖維從洗滌中釋放到海洋中。對于環(huán)境和消費者造成不可逆的影響,如何解決滌綸對于環(huán)境影響問題,成為當(dāng)前的熱點。常規(guī)滌綸降解大約需要200年,可降解滌綸成為當(dāng)前解決滌綸使用和環(huán)境保護(hù)的解決途徑。
2、近年來,可降解改性滌綸作為傳統(tǒng)滌綸的環(huán)保替代品受到廣泛關(guān)注??山到飧男詼炀]通過在聚合過程中添加第三或第四單體改變材料本身的化學(xué)結(jié)構(gòu),使得纖維本身對于酸堿性和溫度比較敏感,造成染色困難,影響其規(guī)?;a(chǎn)應(yīng)用,尤其是滌綸短纖維的染色問題更為突出。滌綸纖維根據(jù)形態(tài)可分為長絲和短纖維,二者在紡織應(yīng)用中的表現(xiàn)截然不同。長絲為連續(xù)纖維,表面光滑、結(jié)構(gòu)緊密,可直接用于織造,染料滲透較均勻,染色工藝相對成熟;而短纖維需經(jīng)過切斷、開松、梳理、紡紗等工序制成紗線,纖維排列松散,存在較多毛羽,這使得短纖維在染色過程中更容易出現(xiàn)吸附不均、浮色殘留等問題。
3、盡管短纖維染色難度較大,但市場對滌綸短纖維的需求卻持續(xù)增長,這主要源于其獨特的應(yīng)用優(yōu)勢。短纖維紗線因其蓬松柔軟的特性,被廣泛應(yīng)用于針織服裝、家紡面料、無紡布等領(lǐng)域,這些領(lǐng)域?qū)w維的舒適性和加工性能要求較高。此外,短纖維制品在使用過程中更易發(fā)生纖維斷裂和脫落,這在環(huán)保角度反而成為優(yōu)勢,因為纖維的碎片化可以加速其在環(huán)境中的降解過程。因此,開發(fā)適用于短纖維的可降解滌綸染色工藝具有重要的市場價值。
4、然而,可降解改性滌綸短纖維的染色面臨多重技術(shù)難題。首先,短纖維在紡紗過程中經(jīng)歷了多次機(jī)械作用,纖維表面已存在一定損傷,而可降解改性滌綸由于分子鏈結(jié)構(gòu)的改變,其機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性往往低于常規(guī)滌綸,這使得其在后續(xù)染色過程中更容易發(fā)生纖維斷裂或水解??山到鉁炀]對ph值和溫度更為敏感,傳統(tǒng)的高溫高壓滌綸染色工藝會加劇纖維降解,影響最終產(chǎn)品的力學(xué)性能。此外,短纖維表面毛羽較多,染色后浮色問題更為突出,常規(guī)的還原清洗工藝可能會進(jìn)一步損傷纖維。
5、因此,開發(fā)一套專門針對可降解改性滌綸短纖維的染色工藝,能夠在保證染色質(zhì)量的同時最大限度保護(hù)纖維性能,成為當(dāng)前紡織行業(yè)亟待解決的技術(shù)難題。這一問題的解決將直接推動可降解滌綸在短纖維應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,對減少紡織行業(yè)的環(huán)境污染具有重要意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的是提供一種可降解改性滌綸短纖紗線的染色工藝,染色均勻,牢度好,可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
2、本發(fā)明所述的可降解改性滌綸短纖紗線的染色工藝,包括以下步驟;
3、前處理→染色→水洗→后處理;
4、所述前處理:將可降解改性滌綸短纖紗線,純紡,混紡(與棉,再生纖維素等),混紡比例30%~70%,置入前處理助劑工作液中,升溫至90~110℃,保溫,然后降溫;
5、所述染色步驟:
6、1)經(jīng)過前處理后的可降解改性滌綸短纖紗線置入配置好的染液中,加入分散劑,加ab?02染色緩沖酸調(diào)節(jié)ph;
7、2)升溫至95℃~120℃,保溫處理;然后降溫;
8、所述水洗:
9、1)淺色系:染色后的紗線直接采用清水清洗浮色;
10、2)深色系:將染色廢液排出后,將紗線置于含有皂洗劑、純堿、保險粉的溶液中進(jìn)行還原清洗;然后將處理的廢水排出;
11、所述后處理步驟:
12、將清洗好的可降解改性滌綸紗線置于平滑劑工作液中,升溫處理;
13、所述可降解改性滌綸短纖紗線是以單根纖維細(xì)度1.1d~1.2d、長度38mm的滌綸短纖維為原料制得純紡,或與棉,或再生纖維素類的混紡紗,紗支30~50s,混紡比例30~70%。
14、所述前處理助劑工作液為0.5~2g/l的去油靈tf-101n(傳化智聯(lián))和0.5~2g/l的精煉劑sa-e,(淄博魯瑞精細(xì)化工有限公司)。
15、所述皂洗劑、純堿、保險粉在溶液中的質(zhì)量占比分別為0.2~0.6%、1.3~1.7%、1.0~1.5%。
16、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案,所述的皂洗劑wo為淄博魯瑞精細(xì)化工有限公司生產(chǎn),成分含20~30%的馬來酸-丙烯酸共聚物鈉鹽。
17、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案,所述的保險粉為廣東中成化工股份有限公司生產(chǎn),成分為連二亞硫酸鈉。
18、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案,所述的平滑劑lua為淄博魯瑞精細(xì)化工有限公司,成分為10~20%的聚乙烯蠟衍生物。
19、所述分散劑ys-28為脂肪醇磺酸鹽聚合物,優(yōu)選為煙臺源明紡織科技有限公司生產(chǎn)的,成分含<70%脂肪醇磺酸鹽聚合物和<30%的水。
20、所述前處理的升溫速率為1~3℃/min。
21、所述前處理步驟中的保溫時間為20~30min,所述降溫為降溫至45~55℃。
22、所述染色步驟1)的染液中染料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%~5%,加入的分散劑的濃度為0.5~1.5g/l,加酸調(diào)節(jié)ph至4~5。
23、所述染色步驟2)升溫的升溫速率為1~3℃/min,所述保溫處理的時間為30~50min;所述降溫為以1~4℃/min的降溫速率降溫至45~55℃。
24、所述水洗步驟2)還原清洗的工藝為升溫至75~80℃,保溫20~30min。
25、所述平滑劑工作液中平滑劑的濃度為2~4%,升溫處理的工藝為升溫至50~60℃,保溫18~25min。
26、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明有益效果如下:
27、(1)本發(fā)明提出的可降解改性滌綸短纖紗線的染色工藝,通過前處理助劑在90~110℃的溫度,保溫20~30min對可降解改性滌綸進(jìn)行前處理,使可降解改性滌綸可以更加高效的進(jìn)行染色,采用95℃~120℃進(jìn)行染色節(jié)省了能源消耗,對于環(huán)保起到了積極的作用,同時減少對滌綸的損傷。
28、(2)本發(fā)明對染色的可降解改性滌綸短纖紗線進(jìn)行還原清洗,加入皂洗劑、純堿和保險粉在75~80℃,保溫20~30min進(jìn)行充分的還原清洗,使不同顏色的可降解改性滌綸的染色鮮艷,染色效果佳,染色各項牢度達(dá)到4級以上的水平。
29、(3)采用本發(fā)明染色后的紗線經(jīng)過漿紗、織造、整理等各工序,成品面料色牢度4~5級,面料透氣性佳,起毛起球性好,手感軟糯有棉感。
30、(4)可降解滌綸短纖手感比較柔軟,吸水性透氣性好,并且具有很好的起毛起球現(xiàn)象,沒有長絲易出現(xiàn)勾絲現(xiàn)象,手感比長絲更加柔軟。可降解滌綸因為纖維改性,強(qiáng)力較低,耐酸堿和耐高溫性不如常規(guī)滌綸。不適用采用常規(guī)滌綸的染色工藝進(jìn)行加工,為了保證強(qiáng)力,色牢度等指標(biāo),需要進(jìn)行系列的研究。采用本發(fā)明染色后的紗線,染色色牢度佳色牢度4~5級,顏色均勻。在保證紗線強(qiáng)力的同時,染色后基本可以避免浮色問題。