一种基于无锑涤纶的四面弹面料的染整加工工艺的制作方法

本发明属于纺织品印染技术领域，特别涉及一种基于无锑涤纶的四面弹面料的染整加工工艺。

背景技术：

目前，国内外大部分聚酯生产企业仍以锑系催化剂为主。在锑系催化剂中，使用较多的是三氧化二锑、醋酸锑和乙二醇锑，其具有较高的市场占有率和优异的性能。锑系催化剂在聚酯缩聚反应中，能大大促进缩聚反应而不是促进热降解反应，是缩聚过程中的良好催化剂。但锑属于重金属，对人体有伤害，而且与有毒物砷伴生，会对肝脏造成损伤。由于锑类催化剂参与的聚酯生产都是均相催化反应，催化剂会滞留在产品内；随着染整加工工厂对涤纶加工的进行，沉积在纤维内的锑和锑催化剂在一定的条件下会不断地转移到纤维表面和印染废水中。而目前印染行业无论是前处理还是染色，为了节约用水，都尽可能的采用小浴比，这进一步增加了重金属锑在废液中的富集，也增加了重金属超标的危险。

聚酯催化剂将向着环保、高效、低毒和无毒的方向发展。综合考虑经济性能的情况下，钛系催化剂为目前相对应用较广泛的无锑催化剂，如第一代钛系催化剂中的钛酸四丁酯和钛酸异丙酯等。有研究结果表明，采用钛酸四正丁酯作催化剂用于酯化法，催化剂的用量少，对缩聚反应的催化活性明显高于sbac3和sb2o3，且反应时间明显缩短，所得产品的特性黏数增大，端羧基含量降低。近年来，新型钛系催化剂蓬勃发展，产生了第二代催化剂产品，如钛硅复合催化剂和乙二醇钛等，其具有良好的抗水解性和催化效果，并且结构简单、制备成本低，这为无锑涤纶纤维的广泛制备提供了良好的基础保证。

无锑涤纶四面弹面料正是基于无锑涤纶生产技术开发的一款双向弹力梭织面料；该面料是采用涤氨包芯纱进行织造生产的。涤氨包芯纱的芯纱为氨纶纤维；氨纶裸丝拉伸和回复性能好，是面料弹力的主要来源；包覆丝为采用无锑催化剂生产的无锑涤纶类产品，其有50d、75d、100d、150d等多个分类，在包覆时，呈一定的粘度，这也为面料提供了少量的弹力。无锑涤纶四面弹面料在织造过程中涤氨包芯纱处于拉伸状态，坯布下机后，由于弹力纱线的弹性恢复使坯布幅宽收缩。在染整过程中，经过前处理加工使弹力织物内在应力完全释放，氨纶丝弹性得到恢复，织物充分收缩，使织物具有最大的弹力和可拉伸的最大幅宽。

无锑涤纶的四面弹面料在染整加工工艺中存在以下技术问题：

（1）在织造过程中，为防止氨纶纤维的损伤，往往会加入大量的油剂用于保护氨纶纤维；这些存在的大量油剂会对后续的染色和定型效果产生影响；

（2）氨纶纤维具有受热易回缩的特性，其在染整工艺过程中的烫缩率不易控制；

（3）在染色时，选用的染料和染色助剂配伍性差，容易导致色相差异；且氨纶纤维染色时容易吸附大量染料，但是染料与氨纶纤维结合的价键应力较小，在后续的服用过程中容易脱落，导致色牢度差的情况发生。

（4）在对织物进行功能性后整理时，织物的色牢度容易受到影响而下降。

因此，需要研发一种基于无锑涤纶的四面弹面料的染整加工工艺，以保证加工后的织物不仅具有较好的弹性和回弹性，而且使色牢度等各项技术性指标达到要求，吸湿排汗性能达到较高水平。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于无锑涤纶的四面弹面料的染整加工工艺，其基于无锑涤纶的四面弹面料的特性，通过优化织物的前处理工艺，设计适当的染色工艺以及后处理工艺，保证加工后的织物不仅具有较好的弹性和回弹性，而且使织物的色牢度等各项技术性指标达到较高要求，还可赋予织物较好的吸湿排汗功能。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于无锑涤纶的四面弹面料的染整加工工艺，包括依次进行的前处理工艺、染色工艺和后处理工艺；

前处理工艺包括无张力预缩工艺和预定型工艺；其中的无张力预缩工艺包括对织物坯布进行热水预缩处理以及对经过热水预缩处理的织物坯布进行烘干处理；其中的预定型工艺是对经过无张力预缩工艺处理后的织物坯布进行热定型处理；

所述染色工艺采用的染色剂包括染色助剂和染料；染色助剂包括染色优化剂tf-256、染色增效剂tf-257和氨纶去油剂tf-109a；

所述后处理工艺包括依次进行的高温烘干工艺、皂洗工艺和低温定型工艺；其中的低温定型工艺采用吸湿排汗整理剂对皂洗后的织物进行定型处理，吸湿排汗整理剂包括吸湿排汗剂hsd和柠檬酸；所述皂洗工艺采用的皂洗助剂包括雅可赛rc和酸度滑移剂vs。

进一步的，在无张力预缩工艺中，热水预缩处理的温度为70-95℃，烘干处理的温度为120-125℃。

进一步的，所述预定型工艺的工艺条件如下：

温度190℃，

车速30m/min，

风机转速1500r/min，

正超喂+20%，

门幅150cm。

进一步的，所述染料为分散染料，包括分散蓝2blm、分散翠兰s-gl和分散嫩黄sfn。

进一步的，所述染色工艺处方如下：

分散蓝2blm0.6%（o.w.f），

分散翠兰s-gl0.7%（o.w.f），

分散嫩黄sfn0.6%（o.w.f），

染色优化剂tf-2560.8-1.0g/l，

染色增效剂tf-2570.6-1.0g/l，

氨纶去油剂tf-109a0.6-0.8g/l；

浴比1：10。

进一步的，所述染色工艺的过程为：当染色机的染缸温度达到40℃时依次注入染色助剂和染料，然后染缸温度以0.8℃/min的升温速度升温至95℃，保温10min，再以0.8℃/min的升温速度升温至105℃，保温10min，然后以0.8℃/min的升温速度升温至130℃，保温60min，再以1.2℃/min的降温速度降温至80℃，然后降温至60℃，进行水洗，水洗时间为10min，再降温至常温，水洗10min。

进一步的，所述高温烘干工艺的工艺条件如下：

温度190℃，

车速30m/min，

风机转速1500r/min，

正超喂+20%，

门幅150cm。

进一步的，所述皂洗工艺处方如下：

雅可赛rc1.6-2.0g/l，

酸度滑移剂vs1.2-1.5g/l，

浴比1：10。

进一步的，所述皂洗工艺过程为：将含有皂洗助剂的皂洗液以1℃/min的升温速度升温至85℃，保温皂洗20min，然后降温至常温，皂洗10min。

进一步的，所述低温定型工艺的工艺处方和工艺条件如下：

吸湿排汗剂hsd40-45g/l，

柠檬酸1-2g/l，

温度150℃，

车速30m/min，

风机转速1500r/min，

正超喂+20%，

门幅150cm。

本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

（1）本发明通过无张力预缩工艺，使无锑涤纶四面弹面料的织物坯布受到湿热作用，织物内部应力消除，氨纶纤维急剧收缩，进而使得织物坯布的经向和纬向同时发生较大程度的收缩，使面料获得四面都较好的弹性；

（2）本发明的预定型工艺通过热定型的方式将织物的门幅拉至所需宽度，并且使其在后续加工中基本保持不会有太大的变化，使织物在染色时即使有一定的收缩，也能保持布面的平整度；且该预定型工艺打上20%的正超喂，可以使四面弹面料的经向得到很好的收缩，通过大量的超喂抵消掉定型机张力对面料经向弹力的影响，使面料的经向弹力和纬向弹力基本保持一致，进而防止面料在染缸内因高温骤然收缩产生的布面皱印，使布面始终保持平整效果；

（3）本发明的染色工艺采用了大分子的高牢度类分散染料，可以使氨纶纤维在染色后期经过适当时长的保温后，只保留相对较少的染料；而涤纶纤维在与染料分子结合后获得较好的价键，染料不易从纤维脱离，也不易回沾氨纶纤维，从而使四面弹面料拥有较好的色牢度；此外，本发明的染色工艺采用染色优化剂tf-256和染色增效剂tf-257，既能在不经额外的水洗的前提下提高布面的洁净度，降低布面清洗所造成的能耗，也能为染浴提供一个比常规冰醋体系更稳定的ph值；氨纶去油剂tf-109a可以有效去除多余氨纶油剂，确保染色后的布面达到预期效果；染色工艺采用染色优化剂tf-256、染色增效剂tf-257和氨纶去油剂tf-109a的组合，形成短流程同浴除油工艺，减少了生产环节，使生产更加高效节能；

（4）为获得稳定的水洗或蒸汽缩率，四面弹类面料必须经过高温热定型，而高温条件会加剧布朗运动进行，使染料与涤纶纤维的结合变得不稳定，造成价键断裂，使皂洗后的色牢度下降，因此，本发明采用先高温烘干，后皂洗，再低温定型的方法，其中的高温烘干工艺可以保证四面弹面料拥有一个较好的尺寸稳定性，皂洗工艺中的雅可赛rc和酸度滑移剂vs的组合，可以在有效去除氨纶纤维表面附着的分散染料的同时，洗净涤纶纤维表面未完全反应或由于高温烘干时析出的分散染料，使产品获得较好的色牢度提升；皂洗后的相对低温定型，可以对收缩后的织物补充拉幅热定型，满足产品要求，又能减少染色牢度的下降，保证面料获得较好的色牢度；低温定型工艺中的吸湿排汗剂hsd为聚硅氧烷类助剂，在酸性条件下可以赋予织物柔软、吸湿排汗、抗静电等多种性能，同时使织物具有较好的耐洗性能。

附图说明

图1为本发明的染色工艺中的染色温度工艺曲线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例

织物坯布：采用涤氨包芯纱织造而成的面料，其中的氨纶丝为芯纱，包覆丝为采用无锑催化剂生产的无锑涤纶丝。

将上述织物坯布依次经过前处理工艺、染色工艺和后处理工艺。

（1）前处理工艺

前处理工艺包括无张力预缩工艺和预定型工艺；其中的无张力预缩工艺包括对织物坯布进行热水预缩处理以及对经过热水预缩处理的织物坯布进行烘干处理；其中的预定型工艺是对经过无张力预缩工艺处理后的织物坯布进行热定型处理；

该无张力预缩工艺采用无张力预缩机对织物坯布进行预缩处理和烘干处理；无张力预缩机的热水预缩过程包括预湿阶段、预缩反应阶段、震动预缩阶段，分别在预缩槽、反应槽以及震动槽中进行，各个机槽的设定温度如表1所示；

表1无张力预缩机设定温度

由于在织造过程中，纤维一直处于拉伸状态，因此四面弹面料在白坯状态时门幅通常较宽，且经纬向弹力均较差。无张力预缩机各传动辊间张力极少，在传动过程中不会增加纤维间的应力。同时，织物在通过各加热水槽时，由于受到湿热作用，织物内部应力消除，氨纶纤维急剧收缩，使得涤纶四面弹面料的经向和纬向同时发生较大程度的收缩，从而使面料获得四面都好的弹性；随后经低温滚筒烘干，使面料受热进一步收缩的同时，仍然可以保持较好的布面平整性。

预定型工艺是对经过无张力预缩后的无锑涤纶四面弹面料进行预定型加工，其工艺条件如下：

温度190℃，

车速30m/min，

风机转速1500r/min，

正超喂+20%，

门幅150cm。

本发明的预定型工艺通过热定型的方式将织物的门幅拉至所需宽度，并且使其在后续加工中基本保持不会有太大的变化，使织物在染色时即使有一定的收缩，也能保持布面的平整度；且该预定型工艺打上20%的正超喂，可以使四面弹面料的经向得到很好的收缩，通过大量的超喂抵消掉定型机张力对面料经向弹力的影响，使面料的经向弹力和纬向弹力基本保持一致，进而防止面料在染缸内因高温骤然收缩产生的布面皱印，使布面始终保持平整效果。

（2）染色工艺

该染色工艺采用的染色剂包括染色助剂和染料；染色助剂包括染色优化剂tf-256、染色增效剂tf-257和氨纶去油剂tf-109a；染料为分散染料，包括分散蓝2blm、分散翠兰s-gl和分散嫩黄sfn。该染色工艺利用无导布轮喷射染色机对面料进行染色；

该染色工艺处方如下：

分散蓝2blm0.6%（o.w.f），

分散翠兰s-gl0.7%（o.w.f），

分散嫩黄sfn0.6%（o.w.f），

染色优化剂tf-2560.8g/l，

染色增效剂tf-2570.6g/l，

氨纶去油剂tf-109a0.6g/l；

浴比1：10；

其中的g/l表示1l染液中含有的物质质量的克数；具体的，1l染液是利用0.8g染色优化剂tf-256、0.6g染色增效剂tf-257、0.6g氨纶去油剂tf-109a，再加对应处方量的染料，然后加水定容至1l制成。

如图1所示，该染色工艺的过程为：当染色机的染缸温度达到40℃时依次注入染色助剂和分散染料，其中的染色助剂采用直抽方法注入，分散染料采用比例注料方式注入，并控制染料注入流速保证均匀注入，防止注料过快产生染色不匀等问题；注入染色助剂和分散染料后，染缸温度以0.8℃/min的升温速度升温至95℃，保温10min，再以0.8℃/min的升温速度升温至105℃，保温10min，然后以0.8℃/min的升温速度升温至130℃，保温60min，再以1.2℃/min的降温速度降温至80℃，对样，然后降温至60℃，进行水洗，水洗时间为10min，再降温至常温，水洗10min。

相对于传统的高温高压溢流染色机，无导布轮喷射染色机采用水流喷射方式带动织物转动，减少布面擦伤产生，可以免去坯布染色前的缝边环节。同时该染色机具有染液匀染装置，且具有布槽变载调节等优点，染色重现性高，织物表面质量好。另外，采用先进的自动化控制装置，实现了染色的全流程控制，减少人为因素造成的染色误差。染色工艺采用小浴比设计，在一定程度上减少能源的消耗，符合“环保、节能、减排、高效”的要求。

无锑涤纶四面弹面料是由氨纶和涤纶两种组分组成，其中的氨纶纤维的染料上染速率较快，且吸附染料较多，容易出现色条、色花等问题。本发明通过采用大分子高牢度染料并适当延长保温时间至60分钟，可以使氨纶纤维在染色后期经过适当时长的保温后，吸附的大部分染料逐步释放并移染至涤纶纤维，只保留相对较少的染料，而涤纶纤维在与染料分子结合后获得较好的价键，染料不易从纤维脱离，也不易回沾氨纶纤维，从而使四面弹面料拥有较好的色牢度。

该染色工艺采用染色优化剂tf-256和染色增效剂tf-257，可以在一定程度上有效降低氨纶纤维的上染率，提高匀染性；而且，染色优化剂tf-256和染色增效剂tf-257的组合既能在不经额外的水洗的前提下提高布面的洁净度，降低布面清洗所造成的能耗，也能为染浴提供一个比常规冰醋体系更稳定的ph值。氨纶去油剂tf-109a的添加是为了强化对多余氨纶油剂的去除，确保染色后布面达到预期效果。

（3）后处理工艺

该后处理工艺包括依次进行的高温烘干工艺、皂洗工艺和低温定型工艺；

高温烘干工艺的工艺条件如下：

温度190℃，

车速30m/min，

风机转速1500r/min，

正超喂+20%，

门幅150cm。

皂洗工艺处方如下：

雅可赛rc1.6g/l，

酸度滑移剂vs1.2g/l，

浴比1：10。

其中的g/l表示1l皂洗液中含有的物质质量的克数；具体的，1l皂洗液是利用1.6g雅可赛rc、1.2g酸度滑移剂vs，再加水定容至1l制成。

皂洗工艺过程为：将含有皂洗助剂的皂洗液以1℃/min的升温速度升温至85℃，保温皂洗20min，然后降温至常温，皂洗10min。该皂洗过程可于染缸中进行。

低温定型工艺的工艺处方和工艺条件如下：

吸湿排汗剂hsd40g/l，

柠檬酸1g/l，

温度150℃，

车速30m/min，

风机转速1500r/min，

正超喂+20%，

门幅150cm；

其中的g/l表示1l吸湿排汗整理液中含有的物质质量的克数；具体的，1l吸湿排汗整理液是利用40g吸湿排汗剂hsd、1g柠檬酸，再加水定容至1l制成。

为获得稳定的水洗或蒸汽缩率，四面弹类面料必须经过高温热定型，而高温条件会加剧布朗运动进行，使染料与涤纶纤维的结合变得不稳定，造成价键断裂，使皂洗后的色牢度又下降。因此，本发明采用先高温烘干，后皂洗，再低温定型的方法，该方法实现了对氨纶纤维吸附染料和涤纶纤维表面浮色的净洗，并减少了定型对色牢度造成的降低，保证该面料获得较好的色牢度。

具体的，其中的高温烘干工艺可以保证四面弹面料拥有一个较好的尺寸稳定性，以保证在皂洗环节后布面保持平整不变，经纬向的收缩也在一个较小的范围；

皂洗工艺中的雅可赛rc和酸度滑移剂vs的组合，可以在有效去除氨纶纤维表面附着的分散染料的同时，洗净涤纶纤维表面未完全反应或由于高温烘干时析出的分散染料，使产品获得较好的色牢度提升；且该皂洗工艺为酸性皂洗工艺，既可以提高色牢度，又可以免去传统碱性皂洗后布面由于ph值偏高而还需用酸中和的环节，节约了水汽的消耗；

皂洗后进行的定型工艺，其温度相对于前道工序的预定型温度和高温烘干温度较低；该低温定型工艺可以对收缩后的织物补充拉幅热定型，满足产品要求；定型过程中采用大超喂，可以确保四面弹面料经纬向的弹力保持一致；该低温定型工艺采用相对于高温烘干温度以及预定型温度较低的定型温度进行定型可以减少染色牢度的下降，保证面料获得较好的色牢度；低温定型工艺中的吸湿排汗剂hsd为聚硅氧烷类助剂，在酸性条件下可以赋予织物柔软、吸湿排汗、抗静电等多种性能，同时使织物具有较好的耐洗性能。

效果例

对经过上述染整工艺处理后的无锑涤纶四面弹面料进行性能测试；结果如表2所示。

表2基于无锑涤纶的四面弹面料的性能测试结果

经检测，该基于无锑涤纶的四面弹面料的基本性能指标符合oeko-texstandard100（ii类）中关于色牢度、ph值、甲醛、可萃取重金属锑和致癌芳香胺部分的要求；吸湿排汗性能符合gb/t21655.1-2008《纺织品吸湿速干性的评定第1部分：单项组合试验法》的要求。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。