定型機、涂層機專業生成廠家無錫前洲興華機械2021年11月30日訊 本文對棉及其混紡針織物連續化練漂中的四項關鍵技術進行了探討,并提出了具體的控制方法。四項關鍵技術是:如何控制易拉伸變形針織物在連續化練漂加工過程中的松弛程度;如何保證織物最佳的布面效果,不產生褶皺和擦傷、摩擦毛羽等;如何保證棉纖維所遭受的氧化損傷程度為最低;如何把各種雜質及其分解產物以及所用的化學品洗凈。
傳統印染加工模式
針織物易拉伸變形、易起褶皺、易卷邊和尺寸形態不易穩定等性能,要求染整加工尤其是前處理(又稱練漂)和染色工序,應盡可能地降低織物在加工過程中所受拉力和壓力的大小,即織物的松馳程度越高越好。
普通繩狀染色機、噴射溢流染色機、氣流染色機等,可以實現練漂、染色、水洗等工序的松式加工,并且能適應于筒狀、開幅、縫邊成筒等多種狀態針織物,因此不僅是當下針織物染色的必選設備,也是普遍使用的練漂設備。
松式加工和適應織物范圍廣(筒狀、開幅、縫邊成筒),是當下行業普遍采用的“染色機練漂法”的突出優點,但存在著練漂質量差、布面效果差如易出現褶皺,水電汽等能消耗量頗大,化學品的用量較大和污染物排放量大,以及生產效率低、勞動強度大等諸多缺點。
克服這些缺點的根本途徑,就是采用連續化練漂技術,但針織物的易拉伸變形等特性,增加了練漂技術的難度,主要表現為:如何控制針織物在連續化練漂過程中的松弛程度,最好是織物不產生伸長甚至有所回縮;如何保證最佳的布面效果,避免褶皺和擦傷、摩擦毛羽等現象;如何在保證白度和“毛效”的前提下,棉纖維損傷程度為最低;如何把各種雜質及其分解產物和殘留在織物的化學品洗凈或除凈。
如何控制針織物在連續化練漂加工過程中的松弛程度
一、針織物拉伸變形過程
針織物在縱向拉力作用下的伸長現象分為三種情況:組織結構的變化、紗線捻度的變化和纖維伸長。
1.組織結構的變化—紗線空間結構的變化
是在較小的拉伸外力作用下,針織物線圈的長度增大而寬度縮小的現象。這種織物變形,很容易通過機械預縮整理而使織物回縮,如:超喂拉幅、超喂烘干、超喂軋光、呢毯預縮和橡膠毯預縮等。
2.紗線捻度的變化
是在較大的拉伸外力作用下,或是在較小外力長時間連續不斷地拉伸作用下,致使織物沒有松弛回縮機會而導致紗線伸長的現象。這種紗線變形導致的織物形態變化,若只通過超喂拉幅、超喂烘干、橡膠毯預縮等整理方法是難以回縮的,但可以通過洗衣機、松式染色機等對其進行水浸松弛處理而回縮。
3.纖維伸長
是在很大的拉伸外力作用下,或是在較大外力長時間連續不斷地拉伸作用下,纖維被拉伸的現象。這種原因導致的織物形態變化,是無法通過機械預縮整理和水浸松弛處理而恢復的。再生纖維素纖維織物、蠶絲織物、捻度較小的織物,在連續化加工過程中,更容易出現因外力過大而產生的纖維拉伸現象。
由針織物拉伸變形的三種情況可以看出,棉及其混紡針織物可以承受一定大小的外力拉伸,因此,應正視針織物在連續化練漂中所受到的拉伸張力及所產生的形變,當然,拉伸力越小越好,松弛程度越高越好。
二、間歇式染色機的松弛效果及其原因
在針織物間歇式染色機中,除了用于特殊加工要求的經軸染色機外,普通繩狀染色機、噴射溢流染色機和氣流染色機均為松式繩狀染色機,它們的松馳效果,是來織物在運行中不斷得到充分松弛的“松弛區”和只需施加較小張力就能保證織物快速運行的“低張力拉伸區”。
染色機的這種“松弛區+低張力拉伸區”結構,對于熱塑性纖維(如滌綸、錦綸、腈綸)織物、在濕態下易被拉伸纖維(如粘膠、莫代爾)織物、長絲(如蠶絲)織物和紗線捻度較小的織物(如針織物)來說,尤為重要。
那么,連續化練漂設備,應如何實現這種松弛效果呢?
三、連續化練漂設備及其松弛效果控制
1. 傳統的連續化練漂設備及其松弛程度控制
在20世紀80年代,針織物連續化練漂技術在國內曾經有過一段時間較好的發展歷程,設備和工藝有多種類型,如:連續化煮練+連續化雙氧水漂白(軋漂)。
影響織物松弛程度的關鍵設備,是可連續化運行的繩狀分段加壓水洗機,雖然在單元水洗機中都設置了“松弛區”;但由于自動控制技術落后和結構上的一些不合理性,致使織物經常性地遭受較大張力拉伸和機械摩擦作用,松弛效果不令人滿意,因此沒有得到很好的推廣應用。
2. 現代新技術的連續練漂設備及其松弛程度控制
目前已采用的針織物連續化練漂(氧漂)新設備有以下幾種類型。
a.繩狀連續化精練、漂白一浴浸漂工藝練漂機
該設備為繩狀加工,能用于筒狀、開幅、縫邊成筒等多種狀態針織物的練漂。練漂機和水洗機均采用“松弛區+低張力拉伸區”方式,織物的松弛效果
能達到噴射染色機的松弛水平。
b.筒狀織物平幅連續化精練、漂白一浴軋漂工藝練漂機
該設備是筒狀針織物練漂的專用設備,不能用于開幅和縫邊成筒針織物。連續化水洗機采用了“松弛區+低張力拉伸區”方式,松弛程度較高。
c.開幅織物平幅低張力連續化精練、漂白一浴軋漂工藝練漂機
該設備是開幅針織物平幅練漂專用設備,不能用于筒狀和縫邊成筒針織物。連續化水洗機中沒有“松弛區”,單靠控制系統盡可能地降低織物拉伸張力,松弛程度一般。
d.多功能、全松式精練、漂白一浴軋漂工藝練漂機
當前,越來越多的新型化學纖維用于了針織品,這對染整技術提出了更高、更新的要求,為此,國內最新研制出了“多功能、全松式連續化精練、漂白一浴軋漂工藝練漂機”。
一般工藝流程為:進布→松弛防褶處理→水洗2道(→水洗→落布)→浸軋練漂液→第一汽蒸區→第二汽蒸區→水洗3道→浸軋酸液→堆置→水洗3道→落布。
該設備可采用筒狀平幅和繩狀兩種運行方式,能用于筒狀、開幅、縫邊成筒各種狀態針織物的練漂;通過專門設置的“松弛防褶機”,使繩狀加工能獲得與平幅加工同樣的布面平整度。水洗機中設有的葉片轉輪結構形成松式效果極佳的“松弛區”,松弛程度達到或超過噴射染色機的水平。
以上四種連續化練漂機,有的具備了“松弛區+低張力拉伸區”結構,自然能夠很好地實現松弛效果;有的雖不具備“松弛區+低張力拉伸區”結構,但可通過控制拉伸張力以盡可能地減小織物拉伸度,須再加以良好的后整理防縮措施,同樣可以滿足棉及其混紡針織物尺寸穩定性方面的的加工要求。
四、如何保證織物最佳的布面效果
織物最佳的布面效果,是指織物不會因機械外力作用或其它因素而產生后整理難以消除的褶皺和因機械外力作用而產生擦傷、摩擦毛羽等現象。棉針織物特別是單面品種,在進行繩狀練漂和染色時,極易產生后整理難以消除的褶皺,又稱為“死褶”,這是染色機練漂法普遍存在的產品質量問題。
1. 棉針織物“死褶”(后整理難以消除的)產生的原因
棉纖維在水中吸水溶脹,必然會引起紗線結構和線圈結構的變化。紗線結構的變化表現為紗的變粗、紗長度縮短和紗捻度的增大;線圈結構的變化表現為圈弧增大和圈柱縮短。這兩種變化的結果導致織物收縮致密。
織物在收縮致密過程中,若受到了不規則外力(張力或壓力)作用,則會導致收縮后織物密度上的不均勻性,越是疏松的織物,這一現象越突出;由于織物組織結構的約束,盡管纖維溶脹過程是可逆的,但已變形了的織物形態不會因纖維形態的恢復而復原,于是織物在不規則的外力作用下形成的形狀(如褶皺)就保留了下來。棉針織物在繩狀練漂和染色時出現“死褶”的原因就在于此。
2. 防止棉針織物產生“死褶”(后整理難以消除的)的方法
方法一是在織物受到不規則拉力和壓力作用前,使其以完全松式狀態浸漬于水中,通過纖維溶脹而使織物自由均勻地收縮;經均勻收縮致密的織物,會因組織結構的約束而相對穩定地固定下來,在后續加工中,不會因壓力或拉力(適當大小的)的作用而產生“死褶”。“多功能、全松式連續化煮、漂一浴軋漂工藝練漂機”的防褶皺效果,就是通過設置的“松弛防褶機”,使織物完全以松弛狀態浸漬于水中,通過纖維吸水溶脹導致織物自由均勻地收縮致密而實現的。
方法二是在織物受到不規則拉力和壓力作用前,對其進行有規則的和適當大小外力作用下(包括橫向和縱向)的濕加工,這種情況下因纖維吸水溶脹引起的織物形態變化,是均勻而有序的。“開幅平幅低張力連續化煮、漂一浴軋漂工藝練漂機”,就是利用這一方法來防止產生褶皺的。
方法三是在織物受到不規則拉力和壓力作用前,對其進行在有規則外力作用下的纖維不可逆溶脹處理,這一過程就是絲光。絲光后的棉針織物,在繩狀練漂和染色過程中,不會產生所謂的“死褶”,絲光棉織物尺寸穩定性高的原因也在于此。
3. 如何保證棉纖維所遭受的氧化損傷程度為最低
棉纖維在練漂中所受氧化損傷的程度,不僅會影響織物的強力,也會影響到纖維的染色性能,是導致染色中出現色花、色差的重要原因之一,必須予以重視。
最大限度地降低棉纖維氧化損傷程度的根本措施,是控制雙氧水的分解反應,使其向著更有利于對色素等雜質發生反應的方向進行,盡可能地避免雙氧水的無效分解(生成02的反應)和抑制雖有漂白作用但同時又對棉纖維具有強烈氧化作用的分解反應(如生成HO.的反應)。
特別一提的是,雙氧水練漂效果及纖維損傷程度,除了與雙氧水用量、堿劑及pH值、練漂溫度和時間、穩定劑選用等因素有關外,練漂設備的選擇及相關工藝的制定,也是控制棉纖維氧化損傷程度的有效措施。冷壓堆練漂,低溫下雙氧水分解速度緩慢,棉纖維損傷小;多功能、全松式連續化練漂機的化學反應區——汽蒸箱,設置了兩個溫區,采用從低溫到高溫的階段保溫汽蒸工藝,能更有效地控制雙氧水分解,使棉纖維遭受的氧化損傷程度降為最低。
4 . 如何保證把各種雜質及其分解產物和所用的化學品洗凈
一般來說,棉織物上的各種雜質如蠟狀物質、果膠物質等,經過練漂反應后生成的產物,都容易洗滌凈,但吸附于棉纖維內的燒堿,必須要通過酸中和方能去除,若酸中和不徹底,則會造成染色中的色花、色差現象,漂白品種出現局部泛黃現象,染色品種出現局部變色現象和染色牢度下降現象等。因此,酸中和采用的工藝如酸劑選用、處理的溫度和時間等以及實施這一過程的設備非常重要。
全面完善針織物連續化練漂技術
當下行業普遍采用的染色機練漂法,存在著練漂質量不穩定、布面效果差和水電汽消耗量頗大等諸多缺點,已不能適應針織物高檔化發展和節能減排生產的要求,但其松馳程度好和適應織物范圍廣(筒狀、開幅和縫邊成筒織物)的優點,使之更適應于針織物的特點和某些加工要求,這也是當下行業普遍采用染色機練漂法的的重要原因;連續化練漂法,具有產品質量好和大幅度降低能源消耗等突出優點,但針織物易拉伸變形、易起褶皺、易卷邊和多纖維組成、需要多種狀態(筒狀、開幅和縫邊成筒)運行等特點,大大增加了對其進行連續化練漂的技術難度。研究針織物連續化練漂關鍵技術的目的,就是要從設備、工藝、助劑等多方面著手,探索解決技術難題的方法,全面完善針織物連續化練漂這項技術。