高日曬牢度純棉阻燃面料的生產

高日曬牢度純棉阻燃面料的生產
1前言
純棉阻燃整理織物主要應用于特種行業的防護服裝和室內裝飾或家具面料。其中后者由于使用壽命長，且經常接觸日曬，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。傳統工藝設計上，還原染料由于各項牢度優良，適于染中淺色；活性染性由于價格優勢而適于染中深色。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，國內外各大染料廠商相繼開發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BRF、黃3RS和德司達公司的LevafixCA系列等(表1)。這類活性染料雖然價格較貴，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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在實際應用中，具體選擇哪類染料當視情況而定。
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系，日曬牢度普遍都不高，如汽巴克隆橙C-RN在1/1標準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)等在標準深度下的日曬牢度分別能達到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。如中藍色用還原染料色時，一般采用VB藍作主料，但用VB藍染色的織物阻燃整理后色光往往變化很大，即使考慮到VB藍是混拼染料，其中和藍BO組分樹脂整理后易變色，而改用還原藍RSN或還原漂藍BC為主料進行染色，其阻燃整理后色光仍然變化很大。
生產實踐表明，單是增加一次高溫水洗，以還原藍RSN或以RSN為組分的拼混染料(VB藍中含RSN)染色的織物就會產生顯著變色，這樣分析，其在阻燃整理時受阻燃樹脂和劇烈堿洗的共同作用而嚴重變色也就不難理解。在這種情況下，如果堅持用還原染料，則會給調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所示數據由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的，國內有北京克羅姆公司的同名產品和常州化工研究所的同類產品；后者是由英國奧爾布賴特-威爾遜公司于1995年開發的，國內也有同類產品上市[1]。我司純棉產品全部外銷，阻燃劑選用通過Oeko-texl00認證的汽巴精化公司的PyrovatexCPNEW。該阻燃劑為對纖維有反應性的有機磷化合物，能與纖維素纖維中的羥基反應，以共價健牢固結合，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劑CHN、柔軟劑FSA和滲透劑JFC以及磷酸。其中纖維交聯劑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，二是樹脂的交聯作用可以提高阻燃整理的耐久性；磷酸作為反應催化劑，提供酸性反應環境；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，提高潤滑性能，從而保護纖維強力。此處所指強力包括斷裂強力和撕破強力，有機硅類柔軟劑雖也能提高織物撕破強力，但由于降低了纖維的抱合性，對織物斷裂強力影響很大，不能用來代替聚乙烯乳液型柔軟劑。
3生產工藝
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→預縮→成品檢驗
3·2主要工序工藝條件
3·2·1染色
根據不同的織物顏色，確定不同的染色工藝。
(1)色號:中藍
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，必要時可增加一道醋酸洗滌。
3·2·2阻燃整理
不同染色工藝下機的織物，其阻燃整理工藝都相同。考慮到阻燃整理成本較高，可以在阻燃前先進行一下予檢，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，所有助劑都用冷水預先稀釋后，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。生產時，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，進烘缸前，要先經紅外線予烘和烘房予烘。
使用定形機進行焙烘。
焙烘溫度:170-175℃
焙烘時間: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，在實際生產中，還是掌握焙烘時間長些為好。
磷酸作為交聯催化劑，在整理結束時必須去除，因而水洗是必須的步驟。采用8格平幅連續水洗機進行水洗。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垂直法》進行測試:
織物撕破強力按GB/T3917.1-1997《紡織品　織物撕破性能　第1部分:撕破強力測定沖擊擺錘法》進行測試;
織物斷裂強力按GB/T3923.1-1997《紡織品　織物拉伸性能　第1部分:斷裂強力和斷裂伸長率的測定》進行測試;
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)》進行測試;
織物日曬牢度按GB/T8427《紡織品耐光色牢度試驗方法氖弧》進行測試。
測試結果見表3
表3純棉10/780×46紗卡成品物理指標
相比較於GB/T1759-1998《阻燃機織物》中Bl級標準(損毀長度150mm，續燃時間5s，陰燃時間5s)，表1中測得的織物燃燒性能數據還是令人滿意的;布面游離甲醛含量也低于30Oppm的限量；日曬牢度:中藍色達到了5-6級，艷橙色更是達到了6級，強力指標也還可以。一般說來，阻燃效果越好，織物強力損失越大，只有在生產過程中掌握好兩者的平衡點，才能使織物既有較好的阻燃效果，又能保留較高的強力性能。
5結語
5·1在高日曬牢度阻燃面料生產過程中，染色和阻燃整理是兩個關鍵的工序點。染色時根據織物顏色的不同，設計不同的染色工藝路線，當使用活性染料染色時，要選用高日曬牢度的活性染料。
5·2阻燃整理時，由于阻燃整理工作液中涉及多種化學品，化料時要有專人負責。整理時要保證焙烘溫度和焙烘時間。車間通風條件要好，能將織物烘干過程中產生的甲醛氣體排放掉。
5·3阻燃整理后要及時堿洗，防止織物強力過度受損。洗后及時測試織物阻燃性能和強力指標，以便調整工藝。

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