【微课堂】涤纶户外休闲面料染色印花染料及日晒牢度提升剂的选择

作者:电子游戏  来源:电子游戏下载  时间:2019-09-22 13:39  点击:

  户外休闲面料要能适应在各种气候环境下使用,并对人体具有保护作用,所以其产品性能要求非常高。户外休闲面料的功能主要有防风、防水和耐静水压,其他还包括耐日晒、阻燃等等,这些性能靠任何单一种类纤维或单一织造方法是无法同时实现的,只能通过面料复合以及多途径的化学整理来实现。本文对涤纶户外休闲面料必须具备的颜色、图案、耐日晒牢度的生产工艺进行探讨与研究。

  要保证涤纶户外休闲面料的日晒牢度,染料品种选择非常重要。一般来讲,面料日晒牢度与染料化学结构有关,通常含蒽醌类结构染料的日晒牢度要好于含杂环结构的染料,而含杂环结构染料的日晒牢度又好于含偶氮结构的染料。

  同时,面料耐日晒牢度与染色深度有关。染色深度越深,染料在面料上聚集颗粒就会越多,单位质量的染料暴露于空气中的比例就会越小,耐日晒牢度会越佳。

  另外,染色后处理十分重要,面料上未固着的浮色染料的日晒牢度会明显低于已经固着的染料。同时,如果面料表面有残存的染色助剂,在高温拉幅定形时,某些染料会通过扩张后的纤维毛细管由纤维内部迁移到纤维表面,导致染料在纤维表面堆积,这种热迁移问题会造成牢度下降。因此,充分进行染色后处理将会提升和保证面料的日晒牢度。

  通过对染料进行分析试验,发现无锡先进化药公司生产的KPKFL、德司达公司生产的DianixAM等染料品种可以满足高日晒牢度的要求,但这些染料与普通分散染料相比,价格较高。

  值得注意的是,提高日晒牢度不能仅看单色染料品种的日晒牢度指标。在拼色时有些染料会促使相拼的其他染料光褪色,这比其染料单色自身光褪色有时还要明显,所以必须避免使用会产生相互催化褪色的染料,而要选用具有同步褪色性的一组染料。

  以AATCC16—2004《纺织品耐光照色牢度》为标准,氙灯连续光照,黑板温度计:(63±1)℃,箱体空气温度:(43±2)℃,相对湿度:30%±5%,光照周期时间:连续80h,辐射量W/m2(420nm):1.10±0.03。

  测试结果:以美国纺织化学师与印染师协会AATCC变色用5级灰卡为评级标准,织物测试结果为耐日晒牢度达到4.0级。

  为了进一步增强涤纶户外休闲面料分散染料染色的耐日晒牢度,除了选择专用型耐日晒效果好的分散染料外,合理筛选可与分散染料配合使用的高效日晒牢度提升剂可以进一步提高耐日晒牢度。一般所选择的日晒牢度提升剂应具有以下特性:

  b.可与其他阴离子或非离子物质接触,并在硬水、弱酸、弱碱条件下性能保持稳定;

  a.无机类紫外线反射剂,如二氧化钛、氧化锌等微米或纳米级粉体,配以黏合剂等载体可固着于面料表面。利用这些无机物的微粒子起到对光线的反射和折射作用,防止紫外线对面料的穿透。不同种类的粉末对光线的遮蔽及反射效率有差异,如氧化锌与二氧化钛相比较,波长小于350nm(UVB)时,两者遮蔽效率相近;但在350~400nm(UVA)时,氧化锌的遮蔽效率明显高于二氧化钛;另外,氧化锌的折射率(n=1.9)小于二氧化钛的折射率(n=2.6),因此,其对光的漫反射率较低,使得纤维透明度较高而更适用于纺织面料中。总体来说,根据光散射理论,当颗粒的折射率越大,对光的散射能力也就越大,但粉体粒径也不能过大,一般在70nm以下时就具有较好的紫外屏蔽性能。

  b.有机类紫外线吸收剂,它吸收紫外线并将其转换为低能量的热能或波长较短的电磁波,降低紫外线对面料的透射率,从而达到防紫外线辐射的效果。

  例如涤纶面料日晒牢度提升剂RayosanPESliq是为提高普通涤纶及阳离子可染涤纶纤维CDP的耐日晒牢度而开发的有机类紫外线吸收剂产品,其性状外观为淡黄白色液体,呈阴离子性,适合在染色同浴或浸轧工艺中使用,对染料色光无影响,不会产生焦油等问题;再比如,具有吸收和反射太阳光双重性能的SF-MC600日晒牢度提升剂,其功效主要表现为将所吸收的紫外线进行能量转化,阻挡紫外线对织物的穿透,并折射红外线,降低深色面料对热能的吸收,数据显示,经过此整理剂整理后的面料可反射高达70%的热射线,提高超高日晒分散染料印花或染色面料的日晒牢度性能指标≥1.0~1.5级。

  2.4.1不同分散匀染剂对日晒牢度提升剂的影响不同,上染率相差可达15%左右,最终对日晒牢度影响可达1级。因此,建议选择染料供应商推荐的分散匀染剂或经优化试验选择的匀染剂。同时,分散匀染剂的用量必须严格控制。

  2.4.2染色温度升高可以提升日晒牢度。根据试验,在其他工艺条件不变的条件下,染色温度相差10℃,最终的日晒牢度影响可相差0.5级。因此,必须按照染料厂家推荐的染色温度进行染色生产。

  2.4.3热定形温度和时间的变化对日晒牢度提升剂在面料上的附着量有较大影响。试验表明,以190℃、0.5min定形的面料上的日晒牢度提升剂比150℃、3.0min定形的面料上的日晒牢度提升剂含量减少约30%,所以要严格控制定形温度和定形时间。

  2.4.4日晒牢度提升剂应能与染料同浴浸染为佳,这有利于控制成品的色光、手感及成品耐洗涤牢度,提高织物耐光效果并降低生产成本。

  总而言之,在实际生产中,影响织物日晒牢度的因素很多,要想使染色织物具有良好的日晒牢度,就要综合考虑各个生产环节及其影响因素,重点把握以下5点:

  分散染料热转移印花具有耐日晒、耐水洗、色牢度强、色彩丰富等特点,该工艺印花较传统的网印工艺在图案花色的丰富程度、层次的清晰度、色彩的鲜艳度、逼真程度以及环保、耐水洗牢度、耐日晒牢度和手感方面都有大幅度的提高,是产品走向高档化的印花工艺。

  热转移印花是根据分散染料的升华特性,将分子量为250~400、颗粒直径为0.2~2.0μm、可在210~230℃升华的分散染料与水溶性载体、油溶性树脂制成“油墨”,再将“油墨”印到特制的转印纸上,然后将印有花纹图案的转印纸与面料在转移印花机上施加一定压力、温度,相贴接触处理一定时间后,使转印纸上的分散染料转移到涤纶面料的纤维内部,从而达到印花的效果。

  热转移印花的一般工艺流程为:将客户所要求的风格、色彩、花形图案进行图案设计→计算机分色→电雕制版→轮式凹版印刷和油墨→将图案印在特种热转印纸上→经过一定的时间、温度和压力的控制,将花纹热转移加工至涤纶面料上。

  常规的分散染料热转移印花工艺条件是在210℃下作用20s。根据分散染料的升华特性,我优选出分子量为300~400、颗粒直径为1.0~2.0μm的进口分散染料与水溶性载体、油溶性树脂复配制成超高日晒分散油墨,因所选用的进口分散染料分子量相对较大,我就单色(灰色、绿色、咖啡、黑色)印花做了温度、时间、转印深度等工艺试验,综合试验结果显示,在温度220~230℃、时间25~30s条件下,转印深度L值最佳,分散染料大分子能够充分地从转印纸转移到涤纶纤维的深处并固着。

  在转移过程中,印花温度提高及转印时间适度的延长,有助于分散染料充分渗透到纤维的深处,从而不产生游离现象,确保日晒牢度指标提高。

  测试结果及对比:采用的超高日晒分散油墨转印产品经过AATCC16—2004《纺织品耐光照色牢度》标准曝晒120h,日晒牢度≥4级(ITS机构检测报告);而市场上普通的分散油墨热转移印花面料经过AATCC16—2004《纺织品耐光照色牢度》标准曝晒80h,日晒牢度基本上只有≤3级。

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