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烂花工艺

发布时间:09-21 17:43   来源:来源  点击:   发表评论

烂花工艺

一、    烂花的基本原理

利用不同的纤维对不同的化学药剂的反应,如,一方纤维的破坯与溶脱,使部分的地方变成透明,部分的地方产生纹路花样,变成立体感的特殊加工方法,最常见的组合如下表:

 表一        

纤维组合

纱的形态

布或针织布形态

布组织

印花种类

后道加工组合

T/C

T/R

T/L  C(洞洞装)

N/C,N/R

混纺纱(45T/55C,4oT/60C)

包芯纱,合捻纱

混纺

交织

起毛

植毛

灯芯绒

平织

提花

大提花

白底印花

色底印花

烂花加金粉、银粉

烂花加发泡

烂花加压绉

烂花加压花压绉

烂花加烫金加压绉压花

 

一般是利用棉对酸的敏感性,做破坯及溶脱,其原理如下,棉的构造是500~700个葡萄糖聚合而成(C6H10O5n ,n是500~700,在强酸下,棉的聚合度会降低,此时首先强力下降,最后会变成单分子的葡萄糖,此时水溶性非常高,且易溶脱,但在强酸及加热下,因强酸对水的水和力非常强(脱水作用),纤维素即炭化:

                 H2SO4                 H2SO4

(C6H10O5 )n        →    C6H10O5           →       6nC + 5H2O

                       纤维素分解        脱水             纤维素炭化 

                      容易被水溶脱

二、一般印花直接在印花糊中加入大量的强酸,是非常危险的,所以是用在加热时能分解产生硫酸的药剂取代,使用的药剂如表,

表二:

药剂名称

化学式

备注

无机酸

酸性硫酸氢钠

NaHSO4·H2O

溶解度

28.6g/100g(25℃), 100g/100g(100℃)

硫酸铝

Al2(SO4)3·16~18 H2O

溶解度

27.8g/100g(25℃),

43.9g/100g(100℃)

硫酸铁

Fe2(SO4)3·9 H2O

淡红色,单斜晶式结晶,水溶性良好且有潮解性

有机酸

NeKal SBS (BASF)

Alkyl-Naphthalene-surfuric acid

蒸热法

 

无机酸系的酸发生剂,不是在印花糊中分解出硫酸,而是在印花干燥后,经高温加热,自身分解产生硫酸,使纤维素分解并易为水溶脱,下列是化学反应方程式:

                加热

1. 2 NaHSO4       →     Na2SO4   + H2SO4

                      加热

2. Al2(SO4)3  + 2H2O    →     Al(OH)SO4  + H2SO4

                        加热

    2Al(OH)SO4 +  2H2O    →      Al(OH)2 + H2SO4

                        加热

3. Fe2(SO4)3  +  3H2O      →        Fe2O3   + 3 H2SO4

烂花的印花透明及花样、花纹效果,可以由下列几种组合,可以得到不同的效果,

1、染色后(单染T,单染C,T和C双染,同色或异色)或印花后再烂花

2、烂花后再染色或印花(同1)

3、烂花糊中加入耐酸的分散染料,同时烂花上色(color opral),布上有透明的色纹

4、可拔性的分散染料及活性染料染色后,耐酸及耐还原性的染料加入烂花色糊中,同时进行烂花和拔染

5、碱性的防染糊先印花后(wet on wet 或 dry on wet),再印烂花色糊,而碱性防染糊中可加入染料变着色防染

 

二、    烂花加工流程:

 

印花      →     干燥       →     热处理    →    绳状水洗 →      水洗     →     还原清洗        →     弱漂白     →      后整  着色烂花加工且有必要才做  H2O2轻漂   

浸透性要重视    130℃以下   

干热:180~190℃×60~90S;   必要时才做(浸透到背面)            

蒸热法 :160~180℃×5~10min; 一般除非浓度太高,或干热法不需要太厉害的条件    

3.1 烂花加工主要使用药剂及功用,基本药剂有:

     烂花药剂

     耐酸性糊料

     过干燥纺止及脱糊剂

     浸透剂

     以上是基本的药剂组合,但药剂的适当用量,随着坯布种类、组织规格及加工条件不同而应该随情况而变 ,经过试验后得到各厂最适合的用量:

烂花药剂:烂花主要药剂:前面谈到无机酸是以硫酸铝、硫酸氢钠、硫酸铁为主,以 T/C、T/R 的坯布为例,其烂花效果:硫酸铁>硫酸氢钠>硫酸铝,以效果来看,前面两者是较有效,但如果两者使用过量,则使涤纶产生黄变,更过量的话,则会破坏涤纶。前面谈到,布的组织及厚薄,其最佳使用量及条件经充分试验才能定案,

表三:各种烂花药剂烂棉性的比较

 

25g/l

50 g/l

100 g/l

150 g/l

200 g/l

250 g/l

Al2(SO4)3

×

×

NaHSO4

×

Fe2(SO4)3

×

 

○:纤维素的烂花效果良好                   △:纤维素的烂花效果还好

×:纤维素的烂花效果不好                   ⊕:对涤纶产生黄变

+ :涤纶破坏

以上三种药剂浓度为100%

试验布:CVC    C:60,T:40     干热条件:180℃×1min

处方:耐酸性糊料(12%)          500g/kg

      烂花药剂                   X g/kg

      水                         Y  g/kg

 

 

图一      药剂浓度与白度关系图


条件同表二                                评价白色度

      烂花药剂对涤纶的影响,从表上可知Fe2(SO4) 及NaHSO4 浓度超过100g/kg时对涤纶的黄变就急速影响。

由上面表和图可知:Al2(SO4)3 安全性最高,但烂花效果不佳,而Fe2(SO4) 及NaHSO4 烂花效果好,但对涤纶的黄变影响大,故要严密的试验,适当的使用量,并严密的管控。

     黄变的防止剂,一般加入hydrytrop (助溶剂)或是像甘油3~5%,也可以阻缓涤纶黄变。

  ※ 现在市售的烂花药剂的烂花效果和对涤纶黄变效果的试验方法均如上所述。

适用糊料:

烂花药剂的水溶液是酸性而且硫酸液是属于强酸性,所以选择糊料要考虑耐酸性和pH值,如50g/l的水溶液,Fe2(SO4) 约0.7,NaHSO4  约2.5,Al2(SO4) 约3.3。一般选用的糊料要注意三点:

a.    烂花浆料调好后要测量其放置时粘度随时间变化情况。

      依照上图所示,A种糊料经时变化最稳定

   ※  一般要能放置7天左右,粘度不会下降才适合

b.    脱糊性要好,因为烂花后,强酸使纤维素加水分解,此时被烂掉部分容易去除,故一般固形成分不可太高才易洗掉。

※     市售糊料一般是以天然树胶为主,选用方法如上述。各个工厂加工种类及厚薄不同,故依照各厂的需要去寻找最适合的糊料及使用量。

其他需要添加的助剂:

    在烂花加工中,上述的适当且适量烂花药剂和糊料是主要成分,但实际加工时,还有很多影响因素,如不让过度干燥,并促进脱糊性,需加抗黄变剂;印花时渗透效果和均匀度要良好,需要添加渗透剂;防止烂花不良(透明度不足)以及印花时产生泡沫致烂花不匀,要借助消泡剂。

a. 烂花加工中,不同纤维复杂的混合在一起如混纺、包芯,要使烂花浆均匀,而且渗透到每个单纤维中,这是最重要,这和一般印花的概念不同,所以处方中要借助于浸透剂是必要的,而烂花后是分解及炭化物的去除,也需要借助乳化力强的助剂:如uniperol EL(巴斯夫)就是具有浸透及乳化去除的效果。

b. 实际烂花加工时,如果布上是绝干状态,则在加热工程后纤维素的分解物,这些炭化物除去是非常困难,原因是在纤维素的分解,如果条件过度会造成急速的炭化反应(酸脱水作用),纤维素变成黑色的炭化物,而在高温加热、涤纶产生软化融溶时,这些炭化物会强固的附着在周边涤纶上,这些是不异去除的,这些现象加入hydrotrop(助溶剂)如甘油类,尿素可以形成一个保护膜避免过干燥,上述问题点可以缓和,印花过程中,糊中会起泡致单纤维无法全部均匀的附着烂花浆,造成烂花不均匀缺点,耐酸性的消泡剂需要添加。

上述谈到烂花药剂、助剂、糊料的使用,但具体的使用量,各个工厂要根据坯布种类、加工装置、加工工程不同,自己试验,选出最适合的处方和工艺条件,以下为大致的处方,仅供参考:

 

 

药剂

A    g/l

B    g/l

Al2(SO4)3

150

NaHSO4

100~130

X

X

耐酸印花糊

500

500

甘油类

30~50

30~50

助溶剂

30~50

30~50

耐酸渗透剂

20

20

耐酸消泡剂

5

5

3.2    烂花工程(加热处理)

虽然有干热及湿热法两种方法,但烂花效果还是干热法为主,条件:180℃×60~90s.

3.3     烂花后的处理

烂花后,在纱上已完全分解的棉纤维要充分去除,有时是适度条件下(药剂用量及温度,时间)造成的炭化,纤维不易去除,此时唯一方法是经绳状方式,几道以上压榨冲洗,使炭化纤维去除,但要避免方法如前所述,控制药剂浓度,加热条件,使纤维素分解成单分子状态,而不能过度,造成炭化及固着于涤纶上。如果白度达不到要求,可以用双氧水弱漂(如果有活性染料必须先试验变色程度)

        

 

                 H2SO4                 H2SO4

(C6H10O5 )n        →    C6H10O5           →       6nC + 5H2O

    纤维素分解      单分子    脱水炭化反应    炭化后色黑,且为涤纶附着,不易被水溶脱

 

4.Color opral (有色烂花)

   前面所谈都是白色烂花,如果烂花浆中加入耐酸性的分散染料则经加热处理和水洗后,在透明花纹处就有颜色产生,一般称为 color opral。

    Color opral 的一般处方:

①.分散染料(耐酸性良好)         X

    白糊       (耐酸性)          50

    水                             Y

②.NaHSO4                     100~130

   热水(60℃)              200

③.白糊(耐酸性)

   甘油类

   染着促进剂

   浸透剂

   消泡剂

做浆顺序:第一步先配①;第二步配②;第三步配③;第四布将②和③混合得到④;第五步将④和①混合。这样就得到有色烂花浆。

   ※  具有强酸性的烂花浆,如果分散染料直接添加,分散染料分散性会被破坏,很容易产生speck(色污点),所以一定要先用中性糊加入,当作保护作用,最后加入酸性糊中。

一般分散染料中分子结构为quinone的占大部分,耐酸性非常好,如使用NaHSO4绝对没问题,quinone系以外的quinol phathalon 系或thioindigo系等染料,耐酸性也非常好,由以上结构性的染料,经试验后做出一份可使用染料表(同时考虑鲜艳性和配伍性),而一般Brown系或Grey系染料都是复合色的染料,内部有耐酸性不佳的偶氮系相当多,故基本上此系统的颜色,找出三原色后再以Black或NavyBlue去配色,加热一般都是干热法,因烂花和分散染料发色是同时进行,由于水分非常少,分散染料要完全发色有困难,故一定要加染着促进剂(助染剂),染着量会提升很多,如下图

    A 表示A厂商的染着促进剂

    B 表示B厂商的染着促进剂

    C 表示巴斯夫的uniprol EL(浸透及乳化剂)

    D 表示甘油类

由上表可知加入uniprol EL可以增加染着率,但甘油类,只是做为印花的均匀附着的助剂,并防止过干及纤维素过度分解时影响到水洗去除效果,对染着无影响,使用量过多,反而染着量下降。

※      加热后水洗,如果T/C ,棉纤维无上色,此时要做还原水洗,而且选用的分散染料要对棉沾污最低。

总结:1.烂花的加工流程,由染色及印花复合使用,或印花对印花的复合工程,以及后续的二道和三道后加工并和,使烂花的成品附加价值的提升这是各厂未来应去思考试验的。

   2.烂花加工可应用到从衣着类、寝具类到塑料制品如水果盘、儿童玩具等产品中。

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(责任编辑:作者)

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