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滌綸紗線清洗劑的應用實驗與探討


雷梅根,夏繼平,夏鑫強

(石獅市瑞鷹紡織科技有限公司  福建石獅  362700)


摘  要:滌綸紗線的清洗,長期以來都是用保險粉。保險粉存在著貯存安全性差、臭味大、粉塵飛揚、安全隱患嚴重等問題。尋找一支安全環保、對人體健康無害的替代品,是眼下的當務之急。瑞鷹紡織科技出品的紗線清洗劑RY-220A,滿足了以上的要求。在應用性能上,通過實驗測試的數據,結果說明,RY-220A的效果與保險粉在滌綸紗線上的清洗效果是一致的。

關鍵詞:還原清洗劑;還原清洗;色牢度;滌綸紗線;滌綸低彈長絲


Application experiment and discussion of polyester yarn cleaning agent


Lei Meigen, Xia Jiping, Xia Xinqiang

(Shishi Ruiying Textile Technology Co., Ltd., Fujian Shishi 362700)


Abstract:For a long time, polyester yarn has been cleaned with insurance powder. Insurance powder has the problems of poor storage safety, strong odor, flying dust and serious potential safety hazards. It is urgent to find a safe, environmentally friendly and harmless substitute for human health. The yarn cleaning agent RY-220A produced by Ruiying textile technology meets the above requirements. In terms of application performance, through the experimental data, the results show that the effect of RY-220A is consistent with the cleaning effect of insurance powder on polyester yarn.

Key words:Reducing detergent;Reduction cleaning;Color fastness;Polyester yarn; Polyester low elastic filament


前  言

滌綸低彈長絲中深色系列的還原清洗,染廠通常使用保險粉/燒堿進行還原清洗。由于保險粉、燒堿洗凈中和,要耗用大量的水,殘液的COD值高,且保險粉的儲存安全隱患危害大。福建石獅市瑞鷹紡織科技有限公司研發的滌綸紗線清洗劑RY-220A,是無吸濕性、不結塊、貯存安全、對環境無污染的無機還原物,適用于堿性條件下對滌綸低彈長絲的還原清洗,高效去除纖維表面的浮色,并將未上染的染料懸浮于水溶液中,是一只環保型的清洗助劑。RY-220A是一種基本沒有氣味的清洗助劑,在干態或者常溫下的水溶液中很穩定,消除了保險粉遇水燃燒,粉塵飛揚、有刺激性氣味的安全隱患。

1.實驗部分

1.1 材料與儀器

材料:150D/48F滌綸低彈長絲,300D/96F滌綸低彈絲。

試劑:分散染料 分散紅玉5BL、分散大紅GS、分散紅FB、分散橙S-4RL、分散深藍S-3BG、分散黑ECT(浙江龍盛)。

助劑:保險粉(吳江市飛騰精細化工)、液堿(福州市利坤源化工)、HAc(常州市裕安化工)、RY-220A、高溫勻染劑RY-286(石獅市瑞鷹紡織科技)等。

儀器:高溫染色小樣機R1651-1CN124型(臺灣COPOWER公司),萬分之一半微量分析天平(梅特勒-托利多公司),PHS-3C pH測試儀(杭州奧立尤儀器有限公司)、電腦測色儀Color i7(美國愛色麗公司),SW-24B耐洗色牢度試驗機、Y571N多功能摩擦色牢度儀(溫州大榮紡織儀器有限公司)。

1.2 清洗工藝對比

1.2.1 常規還原清洗工藝

工藝用料:保險粉2.0g/l、液堿3.0g/l、85℃×20min。

工藝流程:

圖片.png

1.2.2 RY-220A還原清洗工藝

工藝用料:RY-220A 2.0g/l、液堿3.0g/l、85℃×20min。

工藝流程:

圖片.png

1.3 測試方法

1.3.1 色差值

采用電腦測色儀Color i7,色布折疊4層,測試4個點,取平均值。

1.3.2 色牢度試驗

按GB/T 3921-2008(C3)色牢度試驗 耐皂洗色牢度測定;按GB/T 3920-2008 色牢度試驗 耐摩擦色牢度測定。

1.3.3 COD測試-重鉻酸鉀法測定

染料助劑用蒸餾水化料,取水樣5ml+重鉻酸鉀標準溶液5ml+硫酸銀催化劑5ml+硫酸汞少量,搖勻。微波爐高火轉6分鐘,冷卻移入滴定瓶(用清水少許沖洗消解罐),總水量約50ml,加2~3滴試亞鐵靈指示劑于錐形瓶中,用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定至溶液由黃色到藍綠色,剛好變為紅褐色時為終點,記錄消耗硫酸亞鐵銨標準溶液體積V1(ml);同時以5.00ml蒸餾水代替水樣,其他步驟與測定樣品的操作相同,記錄消耗硫酸亞鐵銨標準溶液體積V0(ml)。

計算:

圖片.png

c-硫酸亞鐵銨標準溶濃度,mol/l;V0-空白消耗硫酸亞鐵銨標準溶液體積,ml;V1-水樣消耗硫酸亞鐵銨標準溶液體積,ml;V2-水樣的體積,ml;8000-表示1/4  O2的摩爾質量以mg/l為單位的換算值。

2.結果與討論

2.1 滌綸紗線還原清洗的原理

分散染料是一種疏水性強、結構簡單的非離子型染料,在染液中以單分子、顆粒、顆粒聚集體等呈分散狀態的形式存在。染色后染料與滌綸纖維結合的方式為染座全包覆式、半包覆式、吸附式等,而滌綸織物需要高溫定型達到服裝穿著的效果,分散染料在超過130℃以上就有氣化的趨勢(升華),易造成織物的牢度差。

染色后還原清洗,是去除纖維上未固著的染料,提升紗線或織物的色牢度。還原清洗的原理,是根據分散染料的結構特性,來達到去除纖維上未固著的染料。

一是分散染料分子中的酯基、酰胺基、氰基,在高溫、高pH值液中易水解。水解反應如下:

圖片.png

二是分散染料中偶氮基在還原劑的存在發生還原分解,色基改變或褪色。

圖片.png

三是分散染料中羥基,在堿性條件下會離子化,造成上染率降低。

圖片.png

還原清洗時,纖維上半包覆的染料、吸附于纖維的染料、染液中殘留的染料,在高溫、高堿、還原劑的存在下,或水解,或分解,或離子化,發色團失去了色澤,而溶于水中被排放,達到提升滌綸紗線或織物色牢度的目的。[1]

滌綸紗線清洗劑RY-220A是環保型的還原劑,其還原電位低于保險粉(60℃時,測得RY-220A為-1110mV,保險粉為-1100mV),奪取電子的能力稍大于保險粉,故其還原能力稍強于保險粉。RY-220A在常溫下,貯存于干燥、通風處,是一種化學性質相當穩定的無機化合物,既使溶于常溫的水中,也是穩定性好,不會水解或分解,屬于較弱的惰性化學品。與保險粉相比,這是RY-220A的優勢。RY-220A的應用工藝,與保險粉一致。[2]通過以下實驗測試,比較RY-220A在滌綸紗線上的清洗,與保險粉的清洗效果。

2.2 質量濃度對清洗效果的差異比較

參考1.2清洗工藝,采用150D滌綸低彈絲進行大紅染色,實驗RY-220A與保險粉同等質量濃度清洗效的對比。分別選用1.0、2.0、4.0/(g/l),85℃×20min,按以上工藝配方染滌清洗后,分別織片后,做單纖皂洗色牢度與摩擦色牢度測試。不同質量濃度的清洗效果如表1。

圖片.png

表1測試數據得出,用量為1.0g/l清洗時,RY-220A的清洗效果與保險粉的一致;用量為2.0g/l時,RY-220A的清洗效果較好于保險粉0.5級,這是因為保險粉在溶于常溫水時,即損耗近20%,溫度在50℃~60℃時,保險粉損耗近40%。而RY-220A在60℃以下的水溫中是穩定的,當有堿存在時,堿會促進RY-220A的有效還原成分分解。所以,進入染缸后的還原有效成分中,保險粉明顯低于RY-220A近30~40%,清洗效果自然就較RY-220A低近0.5級。當用量為4.0g/l時,雖然保險粉有以上所述的損耗,但剩余的有效成分的數量,已經滿足滌綸紗線的清洗效果,RY-220A的用量就超標了;所以,兩者的清洗效果是一樣的。

2.3 溫度對清洗效果的差異比較

參考1.2清洗工藝,采用150D滌綸低彈絲進行黑色染色,實驗為用量均為2g/l,在不同溫度下,保險粉與RY-220A分別對滌綸低彈絲進行清洗。清洗后的測試色牢度如表2。

圖片.png

表2測試數據表明,RY-220A清洗溫度在60℃時,由于清洗溫度較低,清洗效果都不佳,兩種清洗劑均勉強提升0.5級。隨著溫度的升高,RY-220A與保險粉的清洗效果均有提升,提升的牢度級別是一致的。實際目測,測試牢度的襯布的沾色對比,RY-220A稍微較保險粉的少,即RY-220A的牢度較保險粉提升0.15級的程度。說明RY-220A在同等應用條件下,對于滌綸紗線的清洗效果,與保險粉一樣,在還原清洗這一方面,完全可以替代保險粉。

2.4 不同清洗時長的清洗效果

參考1.2清洗工藝,采用150D滌綸低彈絲進行黑色染色,實驗在其他條件一致情況下,不同的還原時間的清洗效果。分別選用5、10、15、20、50/min,按以上工藝配方染滌清洗后,將紗線織片,做單皂洗色牢度與摩擦色牢度,判斷清洗時間的長短色牢度差異。不同清洗時間對織物色牢度的影響如表3。

圖片.png

表3測試數據顯示,同等的清洗時間,清洗后的紗線,測試色牢度的結果一致。測試的結果,說明應用于滌綸紗線的還原清洗,在工藝相同的情況下,RY-220A的效果與保險粉是相同的,可以完全替代保險粉。

2.5 不同pH值的清洗效果

參考1.2還原清洗工藝,采用150D進行黑色染色,實驗對比在不同pH值條件下,按以上工藝配方進行還原清洗。選用表4中的四個方式調節清洗液的pH值:

圖片.png

RY-220A與保險粉分別按以上工藝配方對滌綸紗線進行還原清洗,做單纖皂洗色牢度與摩擦色牢度。不同清洗液pH值對紗線色牢度的測試結果,如表5。

圖片.png

表5測試數據分析表明,RY-220A清洗液的pH值越高時,色牢度有明顯的提升。這是因為RY-220A在酸性條件下,-COOH羧基的鍵入,抑制了RY-220A的有效成分的活性端基的離析。在堿性條件下,-OH羥基增進了RY-220A的活性端基的動能,促進RY-220A對未上染的染料的還原破壞,大大地降低染料對織物的返粘。同時,高溫下,RY-220A吸收熱能,促使活性端基脫離而成為自由基,對染料的發色基乾還原破壞,達到一定的清洗效果。綜合實驗對比結果,RY-220A在酸性條件下沒有清洗效果,在堿性條件下,清洗效果與保險粉一致。

2.6 清洗殘液的COD值

通過對上述紗線清洗后的殘液,測試其COD值,數據如表6。

圖片.png

表6的數據說明,RY-220A清洗殘液的COD值低于保險粉約10~25%。同樣的方法,實驗測試了染色后的染色殘液不排放,直接把還原清洗劑與液堿加入染色殘液中,按照工藝清洗后,測試其COD值,如表7。

圖片.png

表7也表明,RY-220A清洗殘液的COD值低于保險粉約5~15%。綜合上述數據結果,說明RY-220A的清洗殘液的COD值明顯低于保險粉。

3.結論

RY-220A的合理應用工藝:用量2.0~3.0g/l,液堿3.0g/l,80~90℃×20min;在堿性條件下,RY-220A對滌綸紗線還原清洗的效果,與保險粉一致,即在滌綸紗線還原清洗方面完全替代保險粉;RY-220A清洗殘液的COD值較保險粉低5~25%。


參考文獻:

[1]王寶敏,盛季陶.還原劑H在滌綸染色后的清洗應用[J].印染助劑,2008,25(3):38-40.

[2]雷梅根,夏繼平,夏鑫強.低溫清洗劑RY-322在滌綸針織物中的應用[J].針織工業,2021,11:56-58.


作者簡介:

①夏繼平,全面負責公司的技術和銷售,歡迎聯系!

手  機:18659003893

地  址:福建省石獅市瑞鷹紡織科技有限公司(福建省石獅市錦尚鎮集控區32號)

郵  箱:ry11@jx-ry.com

 

②雷梅根,技術總監,從事紡織助劑的研發與應用工作多年,負責公司的節能減排產品技術研發及應用技術服務工作。

手  機:18650903623

 



 


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