针织物加料体系运用研究

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本文作者：赵涛1,2杜东旭2郑建范3任海波3胡震3作者单位：1生态纺织教育部重点实验室(东华大学)2东华大学化学化工与生物工程学院3象山恒大印染有限公司

实验部分

1实验材料

织物19．684tex180g/m2棉平针织物试剂30%双氧水，精练剂AF-9，螯合分散剂LB-3，除油剂，NaOH，冰醋酸，螯合分散剂LC-3，活性染料BH-S3R黄，元明粉，纯碱，皂洗剂GT仪器意大利BRAZZOLI溢流染色机，600TM型测色配色系统，LA302染色助剂自动计量输送系统，耐摩擦色牢度仪

2棉针织物前处理和染色工艺

1)前处理处方

螯合分散剂LB-3/(g•L－1)0．5精练剂AF-9/(g•L－1)2．0NaOH/(g•L－1)1．4双氧水(30%)/(g•L－1)6．0冰醋酸/(g•L－1)1．2过氧化氢酶/(g•L－1)0．1浴比1∶10温度/oC105时间/min30

2)染色处方

螯合分散剂LC-3/(g•L－1)1

元明粉/(g•L－1)20

活性黄BH-S3R/%(omf)2

纯碱/(g•L－1)20

浴比1∶10

温度/oC60

时间/min30

皂洗后处理

皂洗粉GT/(g•L－1)0．3

浴比1∶10

温度/oC95

时间/min10

3)工艺曲线（略）。

3测试方法

1)耐摩擦色牢度

将皂洗后的色布按GB/T3920—1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》方法测定。

2)色差

采用Datacolor计算机测色配色仪评定色差。ΔE越大，表明色差越大;ΔE越小，染色重现性越好。

3)匀染性

按照数理统计原理，在同一块试样上测定n个点，取K/S值的平均值K/S，并计算各测定点(K/S)i对平均值的相对偏差S(r)［式(1)］，以表示织物染色后表面色泽的不匀性，其值越小，染色匀染性越好［8］。

结果与讨论

1自动加料系统加料参数的确定

染整生产中应用自动加料系统进行加料，虽然比手工加料具有精确、快速、节约等优点，但如果不能够合理安排好加料顺序和时间等参数，不仅无法达到节约时间、提高生产效率的目的，还会影响产品质量。因此，合理安排自动加料系统的加料参数至关重要。本实验按照2．2节棉针织物实际大生产工艺处方对棉针织物进行处理，调整自动加料系统的加料参数。

1)加料次序的确定

棉针织物前处理处方中要加入螯合分散剂、除油剂、精练剂、NaOH片碱、双氧水等精练助剂;染色工序处方中需要加入染料、无机盐Na2SO4、固色碱Na2CO3等染色助剂。虽然这些有机的和无机的助剂在精练或染色的过程中发挥着巨大的作用，但如果加料顺序不合理，也达不到预期的理想效果。按照上述工艺处方及条件，以不同的加料顺序，分别对棉针织物进行前处理和染色，以染色后织物匀染性和干湿摩擦牢度为评价标准(如表1所示)确定最佳加料次序。加料顺序:A1螯合分散剂→除油剂→精练剂→NaOH片碱→入布→双氧水，螯合分散剂→盐Na2SO4→染料→固色剂Na2CO3→皂煮、固色、拉幅定形、烘干落布A2螯合分散剂→除油剂→精练剂→NaOH片碱→双氧水→入布→螯合分散剂→染料→盐Na2SO4→固色剂Na2CO3→皂煮、固色、拉幅定形、烘干落布A3螯合分散剂→除油剂→精练剂→NaOH片碱→入布→双氧水→螯合分散剂→染料→盐Na2SO4→固色碱Na2CO3→皂煮、固色、拉幅定形、烘干落布由表1看出，三种加料顺序的方案中，第三种方案A3的棉织物染色效果更为理想，不仅匀染性好，干湿摩擦牢度也较高。方案A1染色织物匀染性稍差，可能是因为在染色工序中无机盐Na2SO4在染料之前加入染液，导致染缸中无机盐开始浓度过大，上染过快从而致使织物匀染性降低。方案A2中，在前处理工序，织物未进入染缸前就加入双氧水，此时双氧水在碱液中接触时间延长，且会受到高速溢流机的水流冲击，遇到各类杂质。当织物进入染缸时，双氧水已有部分分解，可能影响精练效果，致使后续染色匀染性和摩擦牢度欠佳。因此，综合各个因素，加料方案A3较为合理。

2)加料时间的确定

运用全自动加料系统进行染化料的称取和输送。从中控系统呼叫加料，到自动计量输送系统控制终端接收到指令，再到称取染化料，最后通过管道输送到对应的染缸，需要一定的时间才能完成，在进行两次完整的加料之间存在着一段时间差。在织物进行加工时，要多次输送各类助剂。由于同一台染色机对应一根输送管道，这就要求两次加料的时间不能相互重叠，又要求合理利用时间，使前后两次加料时间相互衔接，提高管道的利用率和生产效率。按照恒大印染公司棉针织物前处理和染色所用助剂及工艺用量，通过反复试验调试自动加料系统，多次记录了不同染化料从主机开始呼叫加料到完全输送到染缸对应备料缸所需大约时间，如表2所示。从表2看出，液体型助剂加料时间较短，固体型助剂如:无机盐Na2SO4、固色剂Na2CO3等所用时间较长。恒大公司所用是液体输料系统，固体型助剂需要取料加水稀释后才能够用于管道输送，且输送助剂所需时间还与量大小有关。经过调试，最终制定的棉针织物前处理、染色工艺流程如下(各助剂从辅料缸注入到染缸的方式和时间见表3)：根据不同染化料从主机开始呼叫加料，到助剂完全输送到染缸对应料桶所需的大致时间，调整了工艺流程中各种助剂加入染缸的时间和方式。试验结果显示，不仅两次加料的时间互不重叠，而且还能使前后两次加料时间相互衔接，合理利用了时间，提高了管道的利用率和生产效率。

2自动加料与传统加料染色性能比较

1)染色缸差

应用恒大印染公司全自动加料系统和传统手工加料两种方式，按相同工艺处方和调整后的纯棉针织物前处理染色工艺流程，分别用两个染缸对棉针织物进行染色。染色后，分别测试两缸的色差，结果见表4。表4表明，自动加料系统由于称量精确和加料均匀稳定，减少了人工称量误差，由此避免了由人为操作引起的缸差，使织物具有较高的符样率，染色重现性比传统后工加料好，提高了染色一次成功率和产品质量。

2)匀染性

棉针织物分别采用全自动加料系统和传统手工加料方式进行染色，测试染色织物的匀染性，结果见表5。由表6可以看出，采用自动加料系统染色的织物，表面匀染性明显优于手工加料。自动加料系统化料均匀度更高，能够进行定量循环加料，精确控制入料流量，从而使染料能够更均匀地上染织物，染色质量得到显著提高。

结论

(1)通过试验，优化了全自动加料系统加料次序和加料时间的参数。采用该优化的加料顺序和工艺能够合理利用时间，提高管道的利用率和生产效率。(2)全自动加料系统无论是从缸差的控制还是在织物表面的匀染性，都有很大的提高。