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，且經(jīng)常接觸日曬，從而對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)勢而適于染中深色。但對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。
如對于卡其色、橄欖色等敏感顏色，用活性染料色色光波動較大，此時(shí)只能選擇還原染料；再如對于艷橙色，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，雷馬素艷橙RR同等深度下的日曬牢度也只有4-5級，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級和6-7級，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，則會給調(diào)色與對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給出一用測色儀測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型測色儀測得，△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；后者是由英國奧爾布賴特-威爾遜公司于1995年開發(fā)的，國內(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，因此其阻燃效果長久，而且對織物手感無影響。
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: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
潤濕劑　　　　　　　　　　　　　　2
防泳移劑　　　　　　　　　　　　　5
(2)色號: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?？紤]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PH值，要求控制在中性至略偏堿性。
4成品測試
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)力測定沖擊擺錘法》進(jìn)行測試;
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)力和斷裂伸長率的測定》進(jìn)行測試;
織物游離甲醛含量按GB/T2912.1-1998《紡織品　甲醛的測定　第l部分:游離水解的甲醛(水萃取法)》進(jìn)行測試;
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)行測試。
測試結(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級標(biāo)準(zhǔn)(損毀長度150mm，續(xù)燃時(shí)間5s，陰燃時(shí)間5s)，表1中測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，艷橙色更是達(dá)到了6級，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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