Lyocell纤维与Modal纤维特宽幅家纺面料的湿短蒸轧染工艺

摘要

本发明提供一种Lyocell纤维与Modal纤维特宽幅家纺面料的湿短蒸轧染工艺，处理步骤包括：（1）浸轧染液；（2）汽蒸；（3）热水洗；（4）烘干。本发明通过设备的创新改造和优选染料及补加染料控制，克服了现有设备和工艺技术的缺陷，在降低成本投入的基础上，满足实现了Lyocell与Modal特宽幅家纺面料102℃新湿短蒸轧染生产，降低了能耗，解决了边中色差及头尾色差的问题，同时运行稳定、易于操作，适合于大规模生产特宽幅家纺面料。

说明书

技术领域

本发明涉及纺织印染领域，具体而言是一种Lyocell纤维与Modal纤维特宽幅家纺面料的湿短蒸轧染工艺。

背景技术

Lyocell纤维是一种新型、环保的再生纤维素纤维，具有典型的皮芯结构，芯层主要由巨原纤高度平行排列组成，中间夹有无定形区，原纤尺寸均在纳米级。与粘胶纤维相比，Lyocell纤维具有生产流程简单、环境污染小、纤维性能优异等特点，近年来倍受人们关注。

Modal纤维，也称莫代尔纤维，是一种高强、高湿模量的再生纤维素纤维，由于其染色后色泽光亮鲜艳、产品手感滑爽柔软、外观平挺悬垂等特点，具有广阔的市场前景。

目前， Lyocell纤维或Modal纤维的常规染色工艺为活性染色，设备基本都选用卷染机（卷染工艺）染色，个别选用连续轧染机（轧烘轧蒸工艺）染色。这些工艺分别具有以下缺点：

1、轧烘轧蒸工艺：染料利用率低，一般在70%～85%，而且用盐量非常大，不易洗涤，布面亮泽度低，生产特殊高档面料时受到一些限制。污水含盐量大，处理难度高。流程长，耗能耗时。 水、电、汽、人工、设备消耗大，不节能环保。                                 

2、卷染工艺：因染色时间长，Lyocell或Modal卷染染色起毛起球较差，流程长，耗能耗时。对色、调色不直观，工艺和颜色难以控制。用盐量非常大，污水含盐量大，处理难度高。

湿短蒸染色是最简单、最短流程的活性染料连续染色工艺，该工艺固色率高、染色助剂用量少、不需使用尿素、强碱、大量的食盐，皂洗难度减轻，减轻了污水处理负担，有利于环境保护。由于湿短蒸染色工艺可以在织物含有足够多的束缚水、较少的自由水的情况下，对织物进行上染和固色，因此湿短蒸染色工艺既可以快速上染和固色，又可大大减少染料水解，具有工序短、节能节水，而且固色率高、重现性好等优点。

目前，成功应用活性染料湿短蒸染色工艺的大规模生产不多，且一般用于窄幅常规面料的染色，都是采用昂贵的专用湿蒸箱，在温度130℃以上，需严格控制反应蒸箱的温、湿度、反应时间。初开车箱体温湿度平衡时间长，易造成头尾色差，不适合小批量订单生产。另外，由于目前设备制造的原因，在线平稳自动控制程序在湿度设定上存在缺陷，补偿湿度控制阀、环境湿度检测仪、环境湿度外派风机三者不能做到稳定控制，存在信息反馈滞后问题，多采用手动控制弥补，对操作经验要求高，较难控制。

因此，我们需要一种新的湿短蒸工艺，解决边中色差及头尾色差的问题，同时运行稳定、易于操作，适合于大规模生产特宽幅家纺面料。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供一种Lyocell纤维与Modal纤维特宽幅家纺面料的湿短蒸轧染工艺。

本发明的主要思路为：考虑到Lyocell或Modal面料的纤维特性而优选了恰当的染整配套工艺及染料、助剂，克服了现有技术、设备的缺陷，在减少投入的基础上，对常规轧染机的还原蒸箱进行创新、改良，利用该设备进行Lyocell或Modal的102℃湿短蒸工艺，解决了边中色差及头尾色差，颜色一致性好，染色一次性成功率95%以上，效率极大提高。同时实现了无盐染色，提高了染料利用率及生产效率，在节能减排方面展现了极大的优势。因平幅一次性染色生产，降低了原纤化程度，起毛起球比常规卷染工艺至少好半级，提高了面料品质。且工艺和颜色控制简单易行，完全满足市场需求。

为实现上述目的，所采取的技术方案是：一种Lyocell纤维与Modal纤维特宽幅家纺面料的湿短蒸轧染工艺，处理步骤包括：（1）浸轧染液；（2）汽蒸；（3）热水洗；（4）烘干；其中，

所述浸轧染液步骤在轧染机中进行，轧余率在60～70%之间；

所述汽蒸步骤的汽蒸温度在100℃～104℃，时间在1.5～2分钟；

所述热水洗步骤采用多个皂洗水箱进行，各水箱的温度为95~100℃；

所述浸轧染液的处理液包括如下组份：

染料                              0.001～20 g/L；

缓冲剂                            10～40 g/L；

防染盐                            5～10 g/L；

渗透剂                            0.5～1 g/L；

所述缓冲剂为碳酸钠、磷酸三钠和碳酸氢钠混合而成。

优选地，所述染料的含量范围为0.3 g/L~10 g/L；所述防染盐的含量为10 g/L；所述渗透剂的含量为1 g/L；所述缓冲剂的含量范围为30~35g/L。

优选地，所述碳酸钠的含量为10 g/L。

优选地，所述磷酸三钠的含量不超过10 g/L；特别优选地，所述磷酸三钠的含量为5 g/L。

优选地，所述碳酸氢钠的含量不超过20 g/L的；特别优选地，所述碳酸氢钠的含量为15 g/L。

在本发明一较佳实施例中，所述浸轧染液的处理液包含如下组份：

染料      0.3 g/L~10 g/L；

防染盐    10 g/L；

渗透剂    1 g/L；

碳酸钠    10g/L；

磷酸三钠  5 g/L；

碳酸氢钠  15 g/L。

优选地，所述染料选择亨斯迈纺织染化有限公司生产的NOVACRON C型和NOVACRON TS型染料。

优选地，所述防染盐选自上虞市宏盛化工有限公司生产的防染盐S。

优选地，所述渗透剂选择巴斯夫染料化工有限公司生产的PRIMASOL DEAERATOR NF多功能渗透剂。

优选地，所述轧染机的还原蒸箱前增设重型均匀轧车，所述面料在经过重型均匀轧车之后直接进入蒸箱，进行汽蒸。本发明通过对常规轧染机进行改进，解决了轧余率及均匀性问题，做到了2.8米以上的宽幅Lyocell或Modal家纺面料轧余率60～70%，三边带液均匀的染色要求。

优选地，在所述（1）浸轧染液的过程中，化料15～20分钟之后，将轧染机车速控制在20～25米/分钟，在第一缸和第二缸中进行补加处理液。这能补充布面带走的染料量及碱水解的染料量，料槽染液浓度达到平衡，布面上染颜色一致。

优选地，所述第一缸的补加染料量为初始染料浓度的2～3倍，第二缸的补加染料量为第一缸补加染料量的85%~95%，浸轧染液处理液的其他组分按照原始浓度补加。

本发明采用混合碱的缓冲液，使其同染料实现稳定的同浴染色。

本发明通过浸轧染液处理液的创新配方，形成了碳酸钠、碳酸氢钠和磷酸三钠为主要成分的缓冲溶液，实现了染料与助剂的同浴。

本发明的积极效果如下：

1、本发明克服了现有设备和工艺技术的缺陷，通过设备的创新改造，在降低成本投入的基础上，满足实现了Lyocell与Modal特宽幅家纺面料102℃新湿短蒸轧染生产，降低了能耗。不需烘干，直接汽蒸，与传统工艺相比，可节约能耗30%～40%；汽蒸时间短，颜色鲜艳度提高，正品率也得到提高。

2、本发明仅对常规轧染还原蒸箱前段局部改造，实现了102℃湿短蒸轧染工艺，避免了现用130℃以上湿短蒸轧染工艺需专用蒸箱的高额投入，且温、湿度及生产控制更简便。

3、本发明解决了用湿短蒸工艺生产Lyocell和Modal家纺面料的生产过程中追色补料的控制难题（颜色难以控制），解决了Lyocell与Modal特宽幅家纺面料的连续轧染边中色差及头尾色差，颜色一致性好，染色一次性成功率95%以上，效率极大提高。同时还实现了无盐、无尿素染色，提高了染料利用率及生产效率，在节能减排方面展现了极大的优势。

4、本发明降低了Lyocell与Modal面料原纤化程度，起毛起球比常规卷染工艺至少好半级，提高了面料品质。充分展现织物设计风格和效果，节能减排、绿色环保染整加工，给使用者以全新的感受，满足了人们绿色、健康的高层次消费需求，完全满足市场需求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1是Novacron C和Novacron TS型活性染料上染曲线；

图2是本发明的一实施例中使用的湿短蒸轧染设备流程图；

其中：

1—进布架、2—浸轧槽和重型均匀轧车、3—还原蒸箱、4—轧车、5—皂洗箱、6—轧车、7—水洗箱、8—轧车、9—水洗箱、10—轧车、11—水洗箱、12—轧车、13—烘筒、14—落布架。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

本发明提供一种Lyocell纤维与Modal纤维特宽幅家纺面料的湿短蒸轧染工艺。通过对现有设备的改造、优化染料和助剂的配比，以及生产过程中的补加染料浓度及补加时间的控制，得出了最佳的生产控制方案，实现了Lyocell与Modal特宽幅家纺面料102℃新湿短蒸轧染生产。

首先，由于常规轧染机还原蒸箱前的轧还原液的轧辊及轧槽都做不到轧染液的轧余率和均匀性要求，特别是2.8米以上的宽幅设备，其轧辊太小，加压偏重后中部会起挠，导致两边压力大，带液量小；中间压力小，带液量大，严重时中间还会有染液滴淌，导致严重的三边色及色花、色斑。

为了克服这一问题，请参见附图2，本发明在常规轧染机的还原蒸箱3前新增配置重型均匀轧车2，通过以上对常规染色机还原皂洗部分的创新改造，从而具备了湿短蒸工艺的条件，解决了轧余率及均匀性问题，做到了2.8米以上的宽幅Lyocell或Modal家纺面料轧余率60～70%，三边带液均匀的染色要求。

当然，也可在图2的基础上，在常规轧染机的还原蒸箱3前再增设机台冷凝水和污水热能回收，机台高温阀门及烘筒加隔热涂层，使得轧染机的性能进一步提高。

其次，鉴于Lyocell和Modal纤维的上染性不同于常规棉布，因此，102℃湿短蒸工艺的控制难点在于解决活性染料在碱固色剂与染料同浴下不同颜色染料的上染一致性。

活性染料在碱剂同浴情况下，需要根据染料的亲活力、直接性大小、上染率、配伍性以及料槽染液达到平衡时间等因素，来进行染料的追加，以保持料槽染液一直处于比较稳定的状态，使得布面带走的染料同补充的染料一致，料槽染液的一致从而才能保持前后颜色的一致性。为此，本发明从以下几点进行试验，最终确定了最优的生产方法。

（1）染料筛选

本发明在染料的筛选方面做了大量的工作。因为，如果染料筛选不当，连续化生产时颜色就非常难以控制。

申请人从六个主要方面对大量的染料做了试验筛选：a）染料的日晒牢度、皂洗牢度等色牢度 b）染料的上染速率及曲线、c）染料的提升力、d）染料的比移值、f）染料的耐碱水解性、g)染料的耐气候性最终挑选出了----诺威克隆Novacron C型和Novacron TS型活性染料，组成三原色，得到如表1所述的染料上染曲线数据，并测定绘制了如图1所述的染料上染曲线。

表1Novacron C和Novacron TS型活性染料上染曲线

上染时间(单位：min)0102030405060708090100Novacron Yellow C-RG(%)0.003.3015.1629.0240.8648.2457.0565.8870.9171.6772.72Novacron Red C-2BL(%)0.003.4516.0530.0040.1248.3058.8066.2071.5071.9772.94Novacron BlueTS-GC(%)0.003.2014.9528.5040.3048.1057.0065.8070.1070.4072.00

（2）补加染料的量及时间控制

考虑车速、蒸汽压力对不同色不同布种的补加染料浓度的影响，经研究及不断的生产实践，申请人掌握了在化料15～20分钟之后，将轧染机车速控制在20～25米/分钟，在第一缸和第二缸中进行补加染料，第一缸补加染料量按初染料始浓度的2～3倍追加染料，第二缸补加染料量是第一缸补加染料量的85～95%。

实施例1

本实施例中，使用的织物为Modal  188×97 60s/60s Modal 116″ 缎纹 ，浅米，

       初始浓度补加浓度NOVACRON Yellow C-RG 0.3 g/L0.6 g/L  NOVACRON Red C-2BL0.2 g/L0.37 g/LNOVACRON Blue TS-GC0.08 g/L0.19 g/L碳酸钠 10g/L10g/L碳酸氢钠15g/L15g/L防染盐 S10 g/L10 g/L磷酸三钠5 g/L5 g/LNF多功能渗透剂1 g/L1 g/L

在所述（1）浸轧染液的过程中，化料15～20分钟之后，将轧染机车速控制在20～25米/分钟，在第一缸和第二缸中进行补加处理液。上述补加浓度是第一缸的补加量，第二缸的染料补充量为第一缸补充量的95%。浸轧染液处理液的其他组分按照原始浓度补加。

所述防染盐S选自上虞市宏盛化工有限公司生产的防染盐S。

所述NF多功能渗透剂选择巴斯夫染料化工有限公司生产的PRIMASOL DEAERATOR NF多功能渗透剂。

处理工艺为：（1）浸轧染液；（2）汽蒸；（3）热水洗；（4）烘干。

各步骤工艺条件为：

所述浸轧染液步骤在轧染机中进行，轧余率在60～70%之间；

所述汽蒸步骤的气蒸温度在100℃～104℃，时间在1.5～3分钟；

所述热水洗步骤采用多个复式水箱进行，各水箱的温度为80℃。

实施例2

本实施例中，使用的织物为 Lyocell 182×120 60s/60s 100%Lyocell 98.5″ 缎纹，浅桔灰，

 初始浓度补加浓度NOVACRON Yellow C-RG0.45 g/L0.87 g/LNOVACRON Red C-2BL0.66 g/L1.16 g/LNOVACRON Blue TS-GC0.20 g/L0.42 g/L碳酸钠10g/L10g/L碳酸氢钠15g/L15g/L防染盐S10g/L10g/L磷酸三钠5g/L5g/LNF多功能渗透剂1g/L1g/L

第二缸补充染料较第一缸补充料染料的90%。浸轧染液处理液的其他组分按照原始浓度补加。

处理工艺同实施例1。

实施例3   

本实施例中，使用的织物为 Lyocell 182×120 60s/60s 100%Lyocell 98.5″ 缎纹，灰，

                          初始浓度补加浓度NOVACRON Yellow C-RG1.70 g/L2.53 g/LNOVACRON  Red  C-2BL3.60 g/L6.82 g/LNOVACRON Blue TS-GC1.65 g/L3.2 g/L碳酸钠15g/L15g/L碳酸氢钠15g/L15g/L防染盐S10 g/L10 g/L磷酸三钠5 g/L5 g/LNF多功能渗透剂1 g/L1 g/L

第二缸补充染料是第一缸补充料染料的88%。浸轧染液处理液的其他组分按照原始浓度补加。

处理工艺同实施例1。

本发明通过设备的创新改造，克服了现有设备和工艺技术的缺陷，在降低成本投入的基础上，满足实现了Lyocell与Modal特宽幅家纺面料102℃新湿短蒸轧染生产，降低了能耗；通过染料筛选和补加染料的量及时间控制，使得布面保持前后颜色的一致性。

本发明具有不需烘干，直接汽蒸，与传统工艺相比，可节药能耗30%～40%；汽蒸时间短，颜色鲜艳度高，正品率也高的特点；解决了边中色差及头尾色差的问题，同时运行稳定、易于操作，适合于大规模生产特宽幅家纺面料。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改变、改进和润饰，这些改变、改进和润饰也应视为本发明的保护范围。