高日曬牢度純棉阻燃面料的生產(chǎn)

高日曬牢度純棉阻燃面料的生產(chǎn)
1前言
純棉阻燃整理織物主要應(yīng)用于特種行業(yè)的防護(hù)服裝和室內(nèi)裝飾或家具面料。其中后者由于使用壽命長(zhǎng)，且經(jīng)常接觸日曬，從而對(duì)阻燃整理的耐久性以及阻燃織物的日曬牢度都提出了很高要求。我公司從選擇染料、助劑入手，確定了高日曬牢度純棉阻燃面料的生產(chǎn)工藝。
2染料與助劑選擇
2·1染料選擇
純棉外銷面料染色一般采用活性染料或還原染料。傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)上，還原染料由于各項(xiàng)牢度優(yōu)良，適于染中淺色；活性染性由于價(jià)格優(yōu)勢(shì)而適于染中深色。但對(duì)于有高日曬牢度要求的紡織面料，則是普遍使用還原染料。
近年來，國(guó)內(nèi)外各大染料廠商相繼開發(fā)一些適于染中淺色的高日曬牢度活性染料，如臺(tái)灣永光公司的紅LF-2B、藍(lán)BRF、黃3RS和德司達(dá)公司的LevafixCA系列等(表1)。這類活性染料雖然價(jià)格較貴，但日曬牢度普遍較高，可以在一定程度上替代還原染料。
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|　　　　　　　　|Levafix琥珀黃　|　Levafix紅玉CA　|　Levafix藍(lán)CA|
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|日曬|　1/12SD　|　5-6　　　　　|　　5-6　　　　|　　　6　　　|
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|牢度|　1/SD　　|　5-6　　　　　|　　　6　　　　　|　　　6-7　　|
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在實(shí)際應(yīng)用中，具體選擇哪類染料當(dāng)視情況而定。
如對(duì)于卡其色、橄欖色等敏感顏色，用活性染料色色光波動(dòng)較大，此時(shí)只能選擇還原染料；再如對(duì)于艷橙色，活性橙類染料由于染料母體的關(guān)系，日曬牢度普遍都不高，如汽巴克隆橙C-RN在1/1標(biāo)準(zhǔn)深度下的日曬牢度只有4級(jí)，雷馬素艷橙RR同等深度下的日曬牢度也只有4-5級(jí)，而還原染料中的還原艷橙RK(常熟金虞山)、還原艷橙GR(徐州開達(dá))等在標(biāo)準(zhǔn)深度下的日曬牢度分別能達(dá)到7-8級(jí)和6-7級(jí)，此種情況下也只能選用還原染料。
活性染料則可以考慮在某種情況下使用。如中藍(lán)色用還原染料色時(shí)，一般采用VB藍(lán)作主料，但用VB藍(lán)染色的織物阻燃整理后色光往往變化很大，即使考慮到VB藍(lán)是混拼染料，其中和藍(lán)BO組分樹脂整理后易變色，而改用還原藍(lán)RSN或還原漂藍(lán)BC為主料進(jìn)行染色，其阻燃整理后色光仍然變化很大。
生產(chǎn)實(shí)踐表明，單是增加一次高溫水洗，以還原藍(lán)RSN或以RSN為組分的拼混染料(VB藍(lán)中含RSN)染色的織物就會(huì)產(chǎn)生顯著變色，這樣分析，其在阻燃整理時(shí)受阻燃樹脂和劇烈堿洗的共同作用而嚴(yán)重變色也就不難理解。在這種情況下，如果堅(jiān)持用還原染料，則會(huì)給調(diào)色與對(duì)色工作帶來極大困難，而換用活性染料則可避免此種現(xiàn)象。表2給出一用測(cè)色儀測(cè)得的使用不同染料組合所染同一顏色織物阻燃整理前后的色光變化。
表2不同染料組合染色織物在阻燃整理前后的色光變化(D65光源，10°視角)
說明:表2所示數(shù)據(jù)由Hunterlab公司UltrascanXE型測(cè)色儀測(cè)得，△L*表示深淺變化,△C*表示飽和度變化，△H*表示色相變化,△E*為總色差)
2·2阻燃劑及其配套助劑選擇
阻燃整理工作液主要由阻燃劑及其配套助劑組成。
用于純棉織物的阻燃劑主要有N-二羥甲基磷酰丙烯酰胺(NMDPPA，即PyrovatexCP)和四羥甲基氯化磷(THPC或THPS)，前者是由汽巴精化有限公司開發(fā)的，國(guó)內(nèi)有北京克羅姆公司的同名產(chǎn)品和常州化工研究所的同類產(chǎn)品；后者是由英國(guó)奧爾布賴特-威爾遜公司于1995年開發(fā)的，國(guó)內(nèi)也有同類產(chǎn)品上市[1]。我司純棉產(chǎn)品全部外銷，阻燃劑選用通過Oeko-texl00認(rèn)證的汽巴精化公司的PyrovatexCPNEW。該阻燃劑為對(duì)纖維有反應(yīng)性的有機(jī)磷化合物，能與纖維素纖維中的羥基反應(yīng)，以共價(jià)健牢固結(jié)合，因此其阻燃效果長(zhǎng)久，而且對(duì)織物手感無影響。
與阻燃劑ProvatexCPNEW配套的助劑是汽巴精化公司的纖維交聯(lián)劑CHN、柔軟劑FSA和滲透劑JFC以及磷酸。其中纖維交聯(lián)劑CHN為三聚氰胺樹脂，在阻燃整理中有雙重作用，一是其自身所含氮素的增效作用可以提高阻燃效果，二是樹脂的交聯(lián)作用可以提高阻燃整理的耐久性；磷酸作為反應(yīng)催化劑，提供酸性反應(yīng)環(huán)境；柔軟劑FSA是聚乙烯乳液型柔軟劑，能在纖維表面成膜，降低纖維間的摩擦系數(shù)，提高潤(rùn)滑性能，從而保護(hù)纖維強(qiáng)力。此處所指強(qiáng)力包括斷裂強(qiáng)力和撕破強(qiáng)力，有機(jī)硅類柔軟劑雖也能提高織物撕破強(qiáng)力，但由于降低了纖維的抱合性，對(duì)織物斷裂強(qiáng)力影響很大，不能用來代替聚乙烯乳液型柔軟劑。
3生產(chǎn)工藝
織物:純棉l0/780×46阻燃整理紗卡
3·1工藝流程
燒毛→冷軋堆→退煮漂→絲光→染色(予檢)→阻燃整理→拉幅→預(yù)縮→成品檢驗(yàn)
3·2主要工序工藝條件
3·2·1染色
根據(jù)不同的織物顏色，確定不同的染色工藝。
(1)色號(hào):中藍(lán)
染色工藝：活性染料兩浴汽蒸法
染液處理(g/L)
Levafix紅玉CA　　　　　　　　　　　4.5
Levafix藍(lán)CA　　　　　　　　　　　　28
Levafix琥珀黃CA　　　　　　　　　　2.5
潤(rùn)濕劑　　　　　　　　　　　　　　2
防泳移劑　　　　　　　　　　　　　5
(2)色號(hào):艷橙
染色工藝:還原染料懸浮體軋染
染液處方(g/L)
還原艷橙GR　　　　　　　　　　　　30
還原紅F3B　　　　　　　　　　　　　1.2
潤(rùn)濕劑　　　　　　　　　　　　　　2
防泳移劑　　　　　　　　　　　　　5
無論采用何種染色工藝，都需要充分凈洗，保證布面不含堿，不殘留浮色和洗滌劑等，必要時(shí)可增加一道醋酸洗滌。
3·2·2阻燃整理
不同染色工藝下機(jī)的織物，其阻燃整理工藝都相同。考慮到阻燃整理成本較高，可以在阻燃前先進(jìn)行一下予檢，將染色疵布剔出。
(1)整理工藝流程
浸軋整理工作液→烘干→焙烘→堿洗→烘干
(2)整理工作液處方(g/L)
阻燃整理劑PyrovatexCPNEW　　　　325
樹脂整理劑LyofixCHN　　　　　　　55
柔軟劑FSA　　　　　　　　　　　　　40
滲透劑JFC　　　　　　　　　　　　　O.5
磷酸(85%)　　　　　　　　　　　　　10
化料時(shí)，所有助劑都用冷水預(yù)先稀釋后，再加入料缸，樹脂整理劑CHN后加入。磷酸作為催化劑，用量宜低。生產(chǎn)時(shí)，保證織物軋液率在70%以上。
烘干要充分，為了防止整理助劑泳移，進(jìn)烘缸前，要先經(jīng)紅外線予烘和烘房予烘。
使用定形機(jī)進(jìn)行焙烘。
焙烘溫度:170-175℃
焙烘時(shí)間:1.5-2min
雖然資料上介紹，在170℃焙烘30-60s即可[2]，但為了保證阻燃效果和阻燃耐久性，在實(shí)際生產(chǎn)中，還是掌握焙烘時(shí)間長(zhǎng)些為好。
磷酸作為交聯(lián)催化劑，在整理結(jié)束時(shí)必須去除，因而水洗是必須的步驟。采用8格平幅連續(xù)水洗機(jī)進(jìn)行水洗。格浸軋100%燒堿20g/L，第二、三格分別浸軋純堿20g/L和10g/L，后5格60℃熱水洗。下機(jī)布測(cè)PH值，要求控制在中性至略偏堿性。
4成品測(cè)試
織物燃燒性能按GB/T5455-1997《紡織品燃燒性能試驗(yàn)垂直法》進(jìn)行測(cè)試:
織物撕破強(qiáng)力按GB/T3917.1-1997《紡織品　織物撕破性能　第1部分:撕破強(qiáng)力測(cè)定沖擊擺錘法》進(jìn)行測(cè)試;
織物斷裂強(qiáng)力按GB/T3923.1-1997《紡織品　織物拉伸性能　第1部分:斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)試;
織物游離甲醛含量按GB/T2912.1-1998《紡織品　甲醛的測(cè)定　第l部分:游離水解的甲醛(水萃取法)》進(jìn)行測(cè)試;
織物日曬牢度按GB/T8427《紡織品耐光色牢度試驗(yàn)方法氖弧》進(jìn)行測(cè)試。
測(cè)試結(jié)果見表3
表3純棉10/780×46紗卡成品物理指標(biāo)
相比較於GB/T1759-1998《阻燃機(jī)織物》中Bl級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(損毀長(zhǎng)度150mm，續(xù)燃時(shí)間5s，陰燃時(shí)間5s)，表1中測(cè)得的織物燃燒性能數(shù)據(jù)還是令人滿意的;布面游離甲醛含量也低于30Oppm的限量；日曬牢度:中藍(lán)色達(dá)到了5-6級(jí)，艷橙色更是達(dá)到了6級(jí)，強(qiáng)力指標(biāo)也還可以。一般說來，阻燃效果越好，織物強(qiáng)力損失越大，只有在生產(chǎn)過程中掌握好兩者的平衡點(diǎn)，才能使織物既有較好的阻燃效果，又能保留較高的強(qiáng)力性能。
5結(jié)語
5·1在高日曬牢度阻燃面料生產(chǎn)過程中，染色和阻燃整理是兩個(gè)關(guān)鍵的工序點(diǎn)。染色時(shí)根據(jù)織物顏色的不同，設(shè)計(jì)不同的染色工藝路線，當(dāng)使用活性染料染色時(shí)，要選用高日曬牢度的活性染料。
5·2阻燃整理時(shí)，由于阻燃整理工作液中涉及多種化學(xué)品，化料時(shí)要有專人負(fù)責(zé)。整理時(shí)要保證焙烘溫度和焙烘時(shí)間。車間通風(fēng)條件要好，能將織物烘干過程中產(chǎn)生的甲醛氣體排放掉。
5·3阻燃整理后要及時(shí)堿洗，防止織物強(qiáng)力過度受損。洗后及時(shí)測(cè)試織物阻燃性能和強(qiáng)力指標(biāo)，以便調(diào)整工藝。

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