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迷彩织物应用分散/还原两相法印花实践
摘要： 介绍了迷彩织物的印花工艺特点，针对传统印花工艺存在的不足，对印花工艺及设备进行了改进，充分利用现有的设备，应用分散/还原两相法印花工艺，提高涤棉迷彩织物的色牢度和服用性能。 关键词： 分散/还原染料；印花；工艺；两相法 0 前言 迷彩面料一般由绿、黄、黑、棕等色斑构成，可分为丛林、荒漠、海洋迷彩等种类。其图案都是模拟树干、阴影、岩石和沙土等。 近年来，国内生产迷彩面料主要采用涂料/活性染料印花工艺及涂料/分散/活性染料印花工艺，这些工艺虽然各有长处，但也存在不足。涂料印花工艺的不足在于迷彩面料手感硬，透气性能差，摩擦牢度差，色牢度不理想。活性染料工艺虽然活性染料与纤维发生键合反应，湿处理牢度、透气性能较好，但其气候、日晒、汗渍、氯浸、烟退等牢度不够理想。而涂料/分散/活性共同印花工艺虽能部分解决以上问题，但同时存在涂料、活性印花的不足之处。 目前迷彩面料主要采用涤棉混纺府绸及卡其坯布，如采用以上印花工艺，其最终产品是很难达到要求的，尤其是对耐气候、日晒、汗渍、氯浸、烟退牢度的要求较高。因此要生产出符合高的要求的迷彩面料，只有从印花工艺上加以改进，才能适应军队作战的要求。 1 印花工艺设计 由于在一相法印花工艺中，碱剂和还原剂对分散染料有影响，因此，宜采用两相法印花工艺。即先经过焙烘或高温汽蒸使分散染料固色，然后再经还原浴快速汽蒸，使还原染料在棉纤维上固色，织物经还原浴处理时，还原液将沾污在棉纤维上的分散染料清洗，从而提高了面料的色泽鲜艳度和色牢度。改善涤棉迷彩面料的服用性能，实质就是改善棉相的染色性能，我们选用了分散/还原染料同浆印花工艺，利用还原染料优良的色牢度，对棉相差色。在分散/还原染料同浆印花工艺中，还原染料着色需要还原剂和碱剂，而碱剂和还原剂对分散染料都有较大的影响，所以要采用两相法印花。即在分散/还原染料同浆色浆中，不加碱剂和还原剂，印花后先高温焙烘，使分散染料着染涤相，后在碱剂和还原剂的作用下，使还原染料上染棉相。其工艺流程设计为： 原坯布→织物印花→烘干→汽蒸(125℃，10 min)或焙烘(195℃~200℃，2 min)→轧还原液→快速汽蒸(100℃~104℃，60 s)→水洗→氧化→皂洗→烘干→(阻燃整理)→成品 从工艺流程来看，与传统工艺可套，但对于迷彩面料却存在以下问题：(1)整个布面深色占75%以上；(2)印花面积达100%，吃浆量大，这些在传统工艺运用上是很少见的，也是难以完成的；(3)面轧还原液需在快速蒸化机上进行，而现有厂家大多无此设备。因此，对还原工艺进行了改进。 1.1 工艺流程 以T/C 14×2/28 330/252 96.5 cm府绸为例。 原坯白布→翻缝烧毛→退煮漂→丝光→定型。 原坯白布烧毛3级~3.5级；退浆净、煮练透、丝光足、去碱净；毛效6 cm/30 min~8 cm/30 min；布面pH 7~8；定型门幅91 cm~92 cm，布面平整。保证染料的上染率，防止布面带碱，造成分散染料的水解或还原，致使色泽变萎变暗。 1.2 印花 1.2.1 迷彩面料的特点 迷彩面料图案具有色块面大、颜色深的特点，适宜采用圆网印花。针对其花形特点，花网宜选用60目~80目的镍网。 1.2.2 染料的选择 两相法工艺设计的关键在于还原工序，并非所有的还原染料都适合于印花，所以应考虑还原染料的选择，确定最佳的色谱范围。 (1)还原染料隐色体的电位大约在-610 mV~-1000 mV之间，负值越小越易还原，故隐色体电位负值较小的比较适合印花。 (2)还原染料的物量状态，结晶情况，颗粒大小。颗粒小，比表面积大，还原速度快，且扩散性能好，调配成印花色浆也不易损伤刮刀，便于印花，应对配置好的色浆进行过滤。 1.2.3 印花色浆的调配 两相法印花工艺常采用的糊料是海藻酸钠和羟甲基纤维素(CMC)或合成龙胶的混合糊，其特点是印制花纹线条光洁，轮廓清晰，但这些糊料的粘度较大，遇碱易凝结，不便于圆网印花，考虑到迷彩面料花形面大，轮廓清晰度要求不是很高，因此采用海藻酸钠糊比较适宜，其工艺处方为： 1.3 焙烘 焙烘工序与分散/活性工艺一样，使分散染料在高温下对涤相着色。工艺条件为温度195℃~200℃，时间1.5 min~2 min。 2 蒸化工艺设计 2.1 蒸化工艺 分散/还原两相法印花的蒸化，传统工艺一般都在快速蒸化机上进行。国内大多数厂家都没有配备或不再使用快速蒸化机，所以我们模拟快速蒸化的原理，采用还原蒸箱进行还原试验。通过试验发现还原蒸箱内湿度过大，因布面堆浆多，浸还原液后布面带液量大，这样极易造成布面浆料粘搭导辊，布面搭色，不能连续生产。试验的还原液处方如下： 针对上述情况，我们分两步在LM433型蒸化机上进行，其工艺流程设计为： 印花→焙烘→面轧还原液→烘干→蒸化→水洗氧化→皂洗→烘干 考虑到保险粉的不稳定性，决定选用较为稳定的雕白块作为还原剂，其工艺处方为： 将面轧还原液的方式改为利用印花机印满地还原浆。该方法的特点是不需增加任何设备，对现有设备也无需改造。印还原浆后烘干，立即蒸化，避免布面带液量过大产生花糊、搭色等现象，而且能够顺利应用蒸化机(LM433型)进行还原蒸化，经过这样的改进后，能够连续批量生产。 2.2 蒸化过程注意事项 根据生产实践经验，该印花工艺应注意以下几个问题： (1)印满地还原浆后，织物上的含潮率不能超过7%，否则织物在待蒸化阶段就会发生还原剂的分解，而造成“风印”疵病。 (2)蒸化机要保持较高的蒸气压力，汽封口要有足够的蒸汽喷出，使蒸化机内空气的含量不超过0.3%，以防还原染料还原不足，发色不充分。 (3)蒸化机内温度控制在102℃~105℃，前后排气阀应排气畅通，以使蒸化机不处于过热程度太高的情况之下。 (4)蒸化时间控制在7 min~9 min。因为布面进入蒸化机内3 min~5 min，温度才达80℃，雕白块分解，大约1 min~2 min，使还原染料还原成隐色体，再向纤维内部扩散转移，所以要保证足够时间。 (5)蒸箱内的湿度控制。开车时要注意蒸化机内存水量及蒸气压力的大小，严防断水和蒸气压力的突然下降，同时保证箱内有较高的湿度，由于湿度低，易造成还原不良。 (6)由于箱内湿度大，布面浆料多，生产一定数量后，需停机清洁箱内导辊，避免导辊被粘污造成布面搭色和皱条。 2.3 工艺设备改进 解决好以上几个问题后，我们进行了批量生产，实践证明该方案是可行的。但生产过程中该工艺存在不足之处，即印花还原浆后，需立即蒸化，中间余布不能多(控制在2000 m左右)，否则有可能产生“风印”的疵病。 通过研究分析，我们对设备进行改进，在蒸化机前增加一个面轧还原浆装置。面轧还原浆蒸化改进图见图1，面轧还原浆装置见图2。 轧还原浆装置利用辊筒印花给浆的原理，铜辊网纹的雕刻深度为0.13 mm~0.14 mm，增加轧还原浆装置后，杜绝了“风印”疵病，稳定和提高了产品的质量。 3 氧化、皂洗 蒸化后，还原染料隐色体钠盐需经氧化，使其回复成原来的醌型结构固着在纤维上，该工艺与普通工序相同，经皂洗后，提高织物色泽鲜艳度及牢度。不同印花工艺的测试指标见表1。 4 涤棉织物阻燃整理 目前，可用于涤棉混纺织物耐久整理的阻燃剂有LRC-15，采用该阻燃剂整理的织物既具有很好的阻燃性和耐洗性，又无脱色和渗色问题。 5 结束语 通过对传统印花工艺的综合利用以及工艺改进，充分利用现有的设备，应用分散/还原染料两相法印染工艺，提高了迷彩面料的色牢度及服用性能。从表1各项指标可以看出，采用分散/还原染料两相法印花的迷彩面料，完全能满足该产品在野外作战日晒夜露，摸爬滚打的要求。 |
