M-2288退浆染色同浴工艺在涤纶梭织物上的应用9-47

王善春      杭州美高华颐化工有限公司

原载：第九届全国染整前处理学术讨论会论文集；384-391

 

【摘要】M-2288退浆染色同浴工艺把退浆精炼和染色工序合而为一，本文从M-2288染浴的退浆，除油，缓染，移染，分散和pH缓冲性六个方面进行了探讨，并进行了大量的生产实践，证实了M-2288对涤纶及其混纺梭织物进行退浆和染色一浴一步法工艺的可行性。

【关键词】M-2288；涤纶梭织物；退浆染色同浴；碱性染色；节能减排

 

引  言

众所周知，涤纶的染色通常采用分散染料在弱酸性条件下进行，而涤纶梭织物在染色前的退浆精练，碱减量以及染色后的皂煮和还原清洗均在碱性条件下进行，如退浆不匀精炼不充分，或碱减量后的水洗不充分，在酸性浴中染色时极易引起染色不匀。由于染浴pH值的波动会影响色光的变化，因而染色重现性差，另外，在酸性浴中染色时往往会析出未洗净的浆料，油剂，蜡质及涤纶的低聚物等沾污染色机内壁，造成染疵或擦伤织物。而M-2288退浆染色同浴工艺是涤纶梭织物染色技术的新进展，它不仅可克服以上所述酸性染色法的不足之处，提高染色质量，更重要的是它还省却了单独的退浆精炼工序，缩短了涤纶织物加工的总时间，从而节省了近一半的水、电、汽等能源成本，充分提高了生产效率。据我司大量的实验和工厂应用实践总结，M-2288退浆染色同浴工艺具有如下四大特点：

（1）具有充分的精练和退浆效果：由于合成纤维纺丝时带有较多的高熔点蜡、润滑油剂，加上织造时使用了大量的浆料和油剂，用现有的精练方法难以完全去除残留的油剂、浆料等，因此易造成色花和染色不匀，而M-2288退浆染色同浴工艺的碱性多效染浴，具有强力浆料乳化和分散作用以及优秀的缓染和移染作用，多效协同 ，使涤纶染色工艺流程更趋简短合理。

（2）可防止碱减量分散物残渣的再沾附：合纤织物欲得到柔软的手感，高的品质，则采用间歇式碱减量是比较理想的方法，但间歇式加工中织物呈绳状，内部洗涤效果差，其分解物、烧碱等难以被完全洗净。致使工作液中的分散物残渣浓度越来越高．若在酸性浴中染色。则分散物残渣容易析出造成色花。而在M-2288退浆染色同浴工艺碱性浴中染色时．其分解物残渣可溶于染浴中。从而可防止碱减量分散物残渣的再沾附。

（3）可防止低聚物的凝聚：涤纶中存在部分环状直链低聚物，染色中这些低聚物向纤维表面转移。脱落于染浴．在酸性染浴中低聚物和硬水中的大量钙、镁离子结合形成不溶性的凝聚物而沾附于织物或缸体上；而在M-2288退浆染色同浴工艺的碱性染浴中，由于低聚物可溶于碱性溶液中，不会引起染色的质量问题。

（4）可提高染色产品质量和染色的重现性：在酸性条件下染色时，涤纶织物表面带有粗涩感，而在碱性条件下则带有润滑感，因此在M-2288退浆染色同浴工艺碱性浴中染色时，可减少在酸性染浴中易出现的起皱，擦伤擦痕等问题，而且还能赋予染色织物柔软的手感．从而提高染色产品的质量．同时对染浴中pH值有极佳的缓冲能力，使染前染后pH值基本一致，有利于减少缸差，提高染色的重现性。

而涤纶梭织物染色前则需经过退浆精练、减量等工序。这些工序都需在碱性条件下进行，其染后的还原清洗亦是在碱性条件下完成。因此．本公司开发具有退浆精练、螯合分散，pH缓冲、匀染和净洗等功能的新型助剂M-2288．可使整个加工过程均在碱性条件下，退浆染色一浴一步完成，不但简化了染色工艺，而且可使整个流程更趋合理，染色产品的质量更易控制。由于缩短了工艺流程，人工、水电、蒸汽、化学品的消耗也显著减少，大幅降低了染色成本，实现了节能减排。

1  试  验

1.1  材料与药品

材料：50D×50D 300T涤纶春亚纺生坯。

药品：高温匀染剂（酸性浴用）、退浆染色同浴剂M-2288（染液中加入碱性匀染剂1-2g／L，可使染浴pH值恒定在9．5左右）、醋酸、氢氧化钠、分散剂NNO、净洗剂209、纯碱、保险粉（以上均为工业级）、阳离子检验红X-GL。

染料：选择耐碱pH值9-10的分散染料，国产染料：分散红FB／3B、分散黄E-3G、分散蓝2BLN等（浙江龙盛）；国外染料：AC-E（红、黄、蓝）（DyStar），分散黑ECT（浙江龙盛）

1.2  试验仪器

红外线试色机（Rapid公司）、722S分光光度计（上海精密科学仪器公司）、SF600X电脑测配色仪（美国Datacolor公司）、Y571A型摩擦色牢度测试仪、SW24A型耐洗色牢度仪、台式pH计等。

1.3  M-2288的除油能力试验

比较M-2288与美高除油剂M-1109ET和市售的三款除油剂样品的缓染性及消色性。

1.3.1  标准油布的准备：

取5克涤针织布，在涤针织布中心位置处滴0.2毫升废机油（油要滴在同一点上），待油润湿开后，于170℃定型50秒后备用。

1.3.2  除油工艺及条件：

除油剂具体用量见表一：pH调至9.5，130℃×30分

1.3.3  判定方法：

根据除油处理后布面油污残留评价：1级：完全去除，2级稍有残留，3级：较多残留，4级很多残留，5级：基本没有去除

1.3.4  实验结果（表一）：

助剂

美高M-2288 2g/L

美高M-1109ET 1g/L

市售除油剂A：1g/L

市售除油剂B：1g/L

市售除油剂C：1g/L

美高M-2288

1g/L

结果

2级

2级

3级

3级

2级

3级

1.3.5  说明：美高M-2288具有一定的去油能力，在用量2g／L除油效果达到3级，与市售的专用优质去油剂1 g/L效果相当。    

1.4  M-2288对梭织坯布退浆效果试验

1.4.1  常规工艺退浆条件：

NaOH                   2g／L    

M-1011                 2g／L 

100℃处理30分，取出70℃热水洗5分，

用0.2g／L阳离子检验红100℃染色10 分，烘干测K/S值。

1.4.2  退浆染色同浴条件：

M-2288（多功能助剂）  0.5  /1.0  /1.5  /2.0  /2.5  /3  （g/L）

M-1075（螯合分散剂）  1 g/L

耐碱性染料             0%

pH值                  9.5

浴比                   1：10

130℃X30min，取出75℃热水洗5 min，用0.2 g/L阳离子检验红100℃染色10 min，烘干，测不同用量下退浆后布面沾色K/S值。

1.4.3  实验结果（表二）：

M-2288

0.5g/L

1.0g/L

1.5g/L

2.0g/L

2.5g/L

3.0g/L

常规工艺

K/S值

0.52

0.21

0.13

0.12

0.12

0.11

0.12

1.4.4  试验说明：

在M-2288用量1.5 g/L时，退浆效果已经和常规工艺接近，在M-2288用量2.0 g/L以上时，k/s值已无明显降低。说明在退浆指标上M-2288的经济用量1.5-2.0 g/L。

1.5  M-2288缓染性实验 

1.5.1  实验条件

分散黑ECT             1%（o.w.f）           

各匀染剂 均            1g/L  

工作液pH              调至9.5左右    

浴比                   1：15   

升温速率               1℃/分

分别于90℃×10分、110℃×10分、130℃×30分取样测布面K/S值

1.5.2  实验结果

项     目

M-2288

市售匀染剂A

市售匀染剂B

市售匀染剂C

空白浴

90℃×10分

1.30

1.38

1.40

1.32

1.44

110℃×10分

5.65

5.58

5.43

5.63

5.89

130℃×30分

13.06

13.69

13.86

13.00

14.08

1.5.3  实验说明：

根据不同温度下的K/S值（上表格内的数据）来看，M-2288的缓染性最好，市售匀染剂C次之。

1.6  M-2288移染性实验

1.6.1  实验条件

染色：分散黑ECT           4%（o.w.f） 

HAC                       0.15g/L    

浴比                       1：15   

温度/时间                  130℃×30分钟

移染：各匀染剂均           1g/L   

M-2288工作液pH           调至9.5左右   

其余工作液pH              调至5左右   

浴比                       1：15   

温度/时间                  130℃×30分钟

1.6.2  实验结果

助      剂

M-2288

市售匀染剂A

市售匀染剂B

市售匀染剂C

空  白

色  布  K/S

21.74

21.84

21.78

21.54

22.27

白布沾色K/S

14.94

14.69

14.18

14.93

13.99

移  染  率

68.7%

67.3%

65.1%

72.6%

61.8%

1.6.3  实验说明：根据不同匀染剂的移染率来看，M-2288的缓染性比市售匀染剂C略差，比市售匀染剂A和B明显要好。

1.7  M-2288的分散性实验

1.7.1  实验条件

分散红3B               0.6g/L  

工作液pH               调至9.5左右  

匀染剂                  1g/L  

工作液量                100ml          

温度/时间               130℃×30分

取染液20ml抽滤后，将滤纸晾干，评价滤纸表面染液扩散情况。

1.7.2  实验结果：

助    剂

M-2288

市售匀染剂A

市售匀染剂B

市售匀染剂C

空  白

扩散情况

较  好

较  差

较  差

较  好

很  差

1.7.3  实验说明：

根据不同匀染剂的滤纸表面染液扩散情况来看，M-2288的分散性和市售匀染剂C相当，均比市售匀染剂A和B明显要好。  

1. 8  M-2288对布面带碱的pH缓冲能力试验

实验室条件下模拟工厂前处理后织物布面带碱，对M-2288碱性染色工作液的PH值的影响。

（1）配置20g/L烧碱溶液加二块7g布100℃处理10分钟后取出一块40℃处理（5分，浴比1：10）一次，另一块40℃处理（5分，浴比1：15）二次，编号分别为1#和2#，

（2）配制pH值分别为1#11.51   2#11.02   3#10.5   4#10.0   5#9.49     6#9.02   7#8.51   8#8.00的溶液各100 ml，分别加一块7克布100℃处理10分（浴比1：10）

（3）配置pH为9.5的M-2288溶液800ml，平均分装8个样杯，把以上方法处理的织物取出沥干，按顺序分别加入8个样杯，搅拌均匀，检测pH a值，

（4）把以上8个样杯经过100℃处理10分后降温至30℃检测pH b值。

（5）把以上8个样杯经过110℃处理10分钟后降温至30℃检测pH c值。

（6）把以上8个样杯经过120℃处理10分钟后降温至30℃检测pH d值。

（7）把以上8个样杯经过130℃处理40分后降温至30℃检测pH e值。

（8）实验结果：

序号

1#

2#

3#

4#

5#

6#

7#

8#

布pH

11.51

11.02

10.50

10.00

9.49

9.02

8.51

8.00

pH a

9.95

9.72

9.67

9.63

9.51

9.48

9.45

9.46

pH b

9.82

9.60

9.55

9.52

9.43

9.45

9.41

9.39

pH c

9.65

9.48

9.44

9.43

9.33

9.30

9.27

9.25

pH d

9.57

9.36

9.32

9.35

9.25

9.21

9.22

9.18

pH e

9.51

9.24

9.19

9.16

9.11

9.07

9.03

9.05

 （9）说明：

布面带碱pH值11以下时，2g/L M-2288的染液的起始pH值可以控制在9.5以内，在一般耐碱性染料的承受范围之内，染色结束后pH波动可以控制在9-9.5之间，有利于控制缸差。

2  M-2288退浆染色同浴工艺生产实例

2.1  高温高压卷染机（大卷装）

2500米涤纶210T塔夫绸，浅咖灰

2.1.1处方：

AC-E红                0.215%，

AC-E黄                0.25%、

AC-E蓝                0.142%

M-2288                 2 g/L

M-175                  2 g/L

液量：                  500L   

2.1.2  工艺流程：

上水，进布→加2g/L M-2288 ，螯合分散剂M-175  2g/L，染料（循环泵搅匀），测pH值一般在9.5左右→染色（按正常工艺升温，90℃时恒温2道，110℃时恒温2道，130℃保温4道）→染毕，排压，排水→上水，80℃洗一道，排水→上水，80℃洗一道排水→流动水洗1道，排水→上水，酸洗→出缸

2.1.3  染色经过后整理，色光，手感，及布面风格均达到客户要求。

2.2  高温高压溢流染色机

2015米  50D×50D  300T 春亚纺，黑色

2.2.1  处方：

分散黑ECT      3.5%

分散深蓝BX-SE       0.25%

M-2288：         2 g/L

M-1075：         0.5g/L

浴量：     3000L   

2.2.2  工艺流程：

上水，入布→加入M-2288  2g/L（如水质较差加0.5-1 g/L螯合分散剂M-175）循环5分钟，加入染料，测pH一般9.5左右→染色（90℃以下1.5℃/分，90℃以上1℃/分，130℃保，40分）降温，对样，排水→上水，80℃洗10分，排水→上水，80℃洗10分→流动水洗5分，排水→上水，酸洗→出缸

2.2.3  与酸性染色工艺染色布的色牢度对比

上述碱性条件染色布（未做还原清洗和定型）

酸性条件染色的相同色泽布（已做还原清洗，未做定型）

检测依据ISO 105 C02-2001/ISO 105 B02-X12

测试项目

皂洗牢度

摩擦牢度

变色

醋酯

棉

尼龙

涤纶

腈纶

羊毛

干

湿

传统工艺

5

4-5

4-5

4

4-5

4-5

4-5

5

5

同浴工艺

5

4-5

4-5

4

4-5

4-5

4

5

5

说明：根据测试结果可以看出，应用M-2288碱性条件染色织物的皂洗和摩擦色牢度和传统酸性工艺条件的染色织物基本一致。

2.3  高温高压溢流染色机

1790米  150DX150D  低弹牛津布（预定型），沙色。

2.3.1处方：

分散蓝2BLN   0.058%，

分散黄E-3G    0.156%，

分散红3B        0.035%

M-2288：             2 g/L

M-175：              2 g/L

液量：               3500L   

2.3.2  工艺流程：

上水，入布→加入M-2288和螯合分散剂M-175，循环5分钟，加入染料，测pH（一般9.5左右）→染色（90℃以下1.5℃/分，90℃以上1℃/分，130℃恒温40分）→降温，对样，排水→上水，80℃洗10分，排水→上水，80℃洗10min       流动水洗5分，排水→上水，酸洗→出缸

2.4  注意事项：

（1）一些高温时缩皱明显的品种应先进行预定型，以免产生难以消除的皱痕，或门幅拉不开的问题。但是必须考虑到，经过预定型的织物退浆的彻底性会稍差一些，一般不会明显影响布面质量。预定型的优点除了可以解决皱痕和门幅问题外，布面会更加蓬松，后整理时可以降低温度，减少染料热迁移对色牢度的影响。

（2）该工艺具有类似于轻度减量的作用，手感比酸性条件染色要软滑，必须经重减量处理的品种可以充分利用该工艺的精炼作用，在减量后减少水洗工序，保持布面pH值低于11即可入染。该工艺用于涤纶针织物或碱减量后的梭织物效果亦较好。

（3）染色结束后，必须经过二次70℃以上热水洗，并且每道排水，目的是把溶解下来的浆料充分洗除，改善布面品质，同时也利于浮色的充分去除。

（4）卷染机因其浴比较小，使用较大用量的螯合分散剂M-175主要是为了增强小浴比时工作液对高浓浆料的分散性。

（5）因在碱性条件下染色，这就需要对使用的分散染料进行筛选。筛选染料的标准：首先，在pH9-10之间具有与酸性条件下近似的上色率；其次，在pH9-10之间的三原色要有较好的同步上色性（即色光不会随pH的轻微波动而变化）；最后，选择的染料范围可以根据订单的要求而适当考虑经济性。

3  结  论

M-2288用量1.5-2g/L，M-175：0.5- 2 g/L时，选用耐碱性分散染料对涤纶进行退浆染色同浴，染色成品质量稳定。

（1）在pH9.5的碱性条件下，M-2288退浆染色同浴体系的退浆效果较好，同等用量的M-2288退浆效果可以达到传统退浆工艺的水平。

（2）相比市售的同类碱性染色产品M-2288具有较强的分散，缓染和精炼去油功能。

（3）M-2288对染浴的pH值的稳定性作用优秀。生产过程中，染前布面pH值在7-11之间波动时，染色体系的pH值可以被有效地稳定在9-9.5之间，为控制缸差，减小色光波动提供了前提条件。

（4）M-2288可以满足涤纶及其混纺梭织物的退浆和染色一浴一步法的工艺要求，同时也适合涤纶及其混纺针织物的精炼染色同浴工艺。

经过大量的小样试验和大生产实践，证明了M-2288对涤纶及其混纺梭织物进行退浆和染色一浴一步法是可行的。省去了前处理工序和还原清洗工序，极大地缩短了工艺流程，几乎节省了一半的水电用量，最重要的是节约了近一半的蒸汽消耗，是一种效益显著的节能减排性助剂。