【集萃网观察】【摘要】本文简述了后整理产品开发的思路,用生产实际经验从后整理助剂筛选到后整理工艺的筛选,从纺织原材料的影响到半制品质量对后整理的影响,从后整理对色光的影响到后整理对色牢度的影响,使用工厂的现有简易方法来测试整理后的效果。
【关键词】后整理产品开发;助剂筛选;工艺的筛选;简易测试
1 开发印染特种后整理产品的思路
我国在加入了世贸组织后,给我国的传统纺织业带来了勃勃生机,同时也带来挑战。纺织印染行业在得到了快速增长时,也有些企业利润下降得十分厉害。目前平均每米单价的利润只有上世纪九十年代的20%,利润非常微薄。自古以来只有倒闭的企业,没有倒闭的行业,要成为这一行的佼佼者,必须在产品结构上、产品的特色上下功夫。印染特种后整理的开发对提高纺织品的档次,增加附加值不失为做强企业走可持续化发展的方式之一。
印染特种后整理产品是赋予普通的纺织品一系列具有特殊功能的产品。如:特种防护整理(抗静电、抗紫外线、防水、防污、阻燃等);亲肤护肤类的舒适整理(吸湿排汗、芦荟、抗菌、温暖感、凉爽感等);适应现代生活快节奏的易打理整理(免烫洗可穿、易去污等)赏心悦目具有保健功能的芳香整理(薰衣草、柠檬等);外观手感整理(抓绉、轧光、磨花、缕空烂花、超柔软类、磨毛类等)以及多种功能于一体的三防、四防等。我国这些纺织品的开发与档次和发达国家的产品相比差距较大。这其中主要原因:一是大多数企业的后整理加工机械设备较落后;二是工艺技术水平和管理水平低。这样,即使拥有同等高质量机械与整理助剂,也难免存在产品质量差异。
企业要生存要效益,需要生产高品质高附加值的产品。因此,有必要做好印染特种后整理产品的开发。在开发过程中,我们认为除了后整理助剂要选择好,工艺设计要合理之外,前处理工艺有时也非常重要,有的甚至须从坯布纱线开始选择。从这一点看,印染特种后整理产品不单纯是一个后整理工艺技术问题,同时也是一个管理问题,可以把它称为系统工程。因此只有真正地从思想上把它当作系统工程来操作,才能把风险降到最低点。
2 影响印染特种后处理纺织品的因素
2.1 影响因素之一:纺织原材料的选择不当
在实际生产过程中,针对不同的印染特种后处理产品需要选择不同的纺织原料。例如:在做要求具有防皱性质的产品时,由于细支纱坯布的强度过小,会影响到耐久免烫整理后的使用性能(一般耐久免烫整理后强力要下降30%左右)。因此,坯布进厂投坯前要先检测强力。假设使用精梳纱代替了普梳纱,增加了坯布的强力,并在印染前处理工艺设计中以减少强力下降为重点,选用好免烫整理助剂和合适的工艺。同样阻燃整理也有降强问题应引起足够的重视。
还有织物组织规格比较稀疏的织物,就不宜做抗紫外线指标高的整理。这是因为阳光穿透过多而难以实现设定的目标。另外,多功能纤维织物,经印染加工后因工艺不合理会抵消原设计的预期功能,如凹槽型吸湿排汗纤维做碱减量,破坏了原有结构、减低了吸湿排汗功能,这时改选需碱减量才能体现微多孔型吸湿排汗纤维较合理。所以,作为我们印染企业在纺织原材料选择方面,如有不当或出现变化时,有必要在随后助剂与工艺方面注意适时探讨进行筛选。
2.2 影响因素之二:印染半制品质量
主要指标是强力、毛细管效应、残留化学助剂等。
强力是纺织品使用价值的基本条件,保持良好的强力是工艺设计首先要考虑的问题,目前印染前处理工艺有多种方法除传统工艺外还有如冷堆前处理、生物酶低碱无碱前处理、高效低碱练漂等总能找到较适用的工艺流程。
毛效是半制品质量的重要条件之一,一般的要求是大于8cm,这对染色印花已足够了,但对某些特种整理来说毛效太低影响产品耐洗效果,最好在10cm以上甚至达到12cm更好。
残留化学助剂如酸碱度、阴或阳离子性等因素会直接影响到化学反应。最终影响产品功能质量。
2.3 影响因素之三:特种整理对色光的影响
色光是印染厂较难控制的一个模糊问题,较容易造成客户拒收大货的理由,大部分后整理助剂对色光会有影响,如耐久抗紫外线整理,树脂免烫整理、温感整理等后整理都易造成色变。尤其是酸度大的后整理工艺色变都相对较大,如果后整理可以与染色同浴做,最大的优点是消化色光的变化因素。有些后整理工艺需高温条件操作也会带来色光的变化,所有这些都必须在染色放样时预先进行后整理工艺小样试验取得色光调整依据,以满足最终产品的色光要求。
2.4 影响因素之四:特种整理对色牢度的影响
在开发特种整理产品的时候,同时要研究这个产品是否影响常规色牢度和产生一些其他已知的色牢度问题。例如:
1、抗紫外线对某些结构的染料影响其耐氯漂牢度等。
2、氨基硅油降低分散染料的热迁移牢度等。
3、增白产品的日晒牢度、耐水洗色牢度和耐氯漂色牢度、存放泛黄等。这些都需要一一加以检证,确保符合客户的各项物理指标。
3 工艺操作中应重视的问题
3.1 清洁生产中要注意选择环保性助剂当家
后整理助剂中要注意选择绿色环保型产品,不仅要保证生产出来的产品是生态纺织品,同时也要注重清洁生产和环境污染的问题。后整理助剂中主要的有害物质是游离甲醛、APEO(含有环境生物激素的乳化剂)、PFOS、PFOA(氟类三防整理剂中含有难生物降解的有害物质)等其他有害物。欧盟对以上这种物质已有了严格的限定。这些物质主要存在哪些助剂中是我们必须关注的问题。游离甲醛存在树脂整理剂、固色剂、粘合剂等中。APEO是一种乳化剂在精练剂、柔软剂、黏合剂中较多,PFOS和PFOA主要在含有机氟类整理剂中,如三防整理剂、防水剂、防污剂、粘合剂等。对于应用企业来说我们并不清楚他们的化学成分,因此为了避免无意中生产非生态纺织品,最好是选择知名大公司的助剂,并请供应商出示不含有害物质的质保证明,以保障产品的绿色。还有一些后整理产品如阻燃剂、防螨抗菌等都带有一定的毒性,使用时要选低毒并控制助剂的用量,控制有害物质在规定的限量之内。
3.2 助剂筛选要求性价比优良者优先
进行助剂性能测试,主要测试稳定性、相溶性、工艺适用性、整理效果优劣差异,择优选用。仪器和技术条件不具备时,采用平行同比生产工艺条件的小样试验,看整理后产品质量的好坏来评判。这也是工厂常用的简易实用筛选方法之一。
所谓同比平行试验方法,即从以下几个方面来筛选:①最优整理效果来选;②最简便的操作方法来选;③最优性能价格比来选。对于后整理要求高、品质优的产品选用:①的方法是在满足客户高品质要求的情况下选用,缺点是成本相对较高,但因无可比拟的品质而产生高附加值,往往利润丰厚;选②的方法生产操作简便,可以降低生产风险;选用③的方法从性能价格比来选,在满足客户品质要求的情况下,可降低生产成本,增加企业效益。
3.3 工艺配方和工艺条件要注意使用优选法实施筛选
工艺筛选主要是从浓度、温度、时间、PH值上进行选择,一般助剂生产商会提供参考处方和工艺。我们可以采用正交试验法来优选,这是最全面的较科学优选法。但要做很多次的试验,花费时间精力较多,一般是院校科研机构的试验法。作为企业快速反应很重要,没有这么多的时间和精力来做数据。采用简便快速的试验方法是比较实际可行的,如结合本企业的设备状况利用现有的参考处方和工艺,采用黄金分割法来筛选浓度间隔选点,其它条件不变来初选浓度;浓度不变,看不同工艺条件对产品质量的影响;然后精选处方和工艺,选出一个合适本企业设备状况的工艺。
3.4 用简易方法来测试整理后的效果评价产品
在企业对特种后整理测试仪器暂时还未添加的情况下,采用简易的方法,初步确定小样试验方案的优劣,同比试验的助剂好坏。当然最终的物理指标还是要有权威的正规检测机构为准。简易测试方法如:
1、防水性,淋水试验(带防溅装置水笼头)模仿自然雨淋的方法。
2、防污性,污物选用酱油、油、番茄酱、蛋黄酱等,沾污物后采用标准缩水率水洗方法。多次洗涤对比污垢去除效果。
3、吸湿排汗,测芯吸效果、蒸发量和润湿性,可以用测毛细管效应的方法和自然失重的方法来选优,试验时要注意避风。
4、温感测试,自制的透明箱体中加干湿球温度计,可通热蒸汽,控制箱体内的温湿度,用普通温度计可以作同比测试。
涉及到耐水洗后的品质评定一般水洗方法采用标准水洗方法如美标或国标(因国标是参照IS0标准与欧标相类似),不要随意操作,这样每次测试的结果有一定的可比性。
4 确保质量。把握工艺操作细节是关建
正确掌握后整理中化学反应的条件有效控制工艺过程。主要从温度、时间、浓度、PH值这四个方面加以关注。
严格按工艺要求操作,表观上车间放大样是按选定的工艺处方工艺条件操作,但实际上往往不尽如人意,譬如定型机显示温度为180℃。但实际温度己高达190℃或只有170℃这种情况也是常有的。因此对温度要求严格的整理工艺和对温度要求敏感的纤维,要求摸清确切的实际温度,做前可以用测温纸来把握真实的温度。时间的控制较简单,可以直接用表在现场测定。浓度控制一般重视处方浓度及化料配料的操作准确性,往往忽略了轧液率对织物实际带整理液量的直接影响,更容易忽视隐性的影响因素。因浸轧方式不一,引起料液匀透性不一,如多浸多轧,多浸二轧,一浸一轧。对整理效果也略有影响。尤其是当毛效差时影响更大。最能直观显示毛效影响力的是染色,同规格品种的织物毛效差的半制品做轧染时得色浅,白芯严重。同理,后整理也会产生相同的效应,不同的是人的肉眼无法分辨。后整理助剂因分子量大,不易渗入纤维内部,形成表面整理,也是造成功能整理效果及耐久性差的原因之一。
有些交联型后整理,因毛效差,难以形成立体框架结构,或不易渗透到织物纤维内部而不耐水洗。在连续式加工过程中因前道工序难免会在织物上残留下化学助剂而引起工作液的PH值变化甚至破坏工作液的稳定性,化料所用的水质可能引起的问题。因此做好印染加工必须预前考虑到这些可能会发生的问题越多,成功的概率就越大,风险越小。
5 结束语
纵观我们的纺织品普遍利润较低的原因,一是自主品牌太少、二是后整理品质与国外产品存在差距。未来,在后整理方面,还需要印染界的同行努力,才能创造出高附加值产品,赢得更大的利润空间,做强企业。 作者:蔡如月 常州国泰东南印染有限公司 原载:第七届全国印染后整理论文集
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