（纺织化学与染整工程专业论文）PTT针织物染整工艺研究[纺织化学与染整工程专业优秀论文].pdf

p t t 针织物染整工艺研究 摘要 p t t 是聚对苯二甲酸丙二醇酯的英文缩写，是聚酯家族中的一 员。在2 0 世纪9 0 年代中期，由于其合成原料之一l ，3 一丙二醇的合 成技术有了较大突破，才使低成本的p t t 及其产品开发成为可能， p t t 产品的应用也受到广泛关注，越来越多的国家和企业在对其进行 研究和开发。因为p t t 纤维的各种优异性能，目前服装面料、地毯 材料和热塑性工程塑料等很多领域都在开发应用这种新纤维，被称为 2 1 世纪新型纤维之一。 p t t 纤维比p e t 纤维柔软，又比p b t 纤维有身骨，兼具了聚酯 和聚酰胺纤维的优点。它具有柔软的手感、优异的回弹性、易染性、 易保养性等诸多特点，这都是它用于纺织面料的优势所在。在讲究舒 适的现代社会，弹性织物受到众人喜爱。早在2 0 世纪5 0 年代，杜邦 公司开发的聚氨酯纤维“莱卡”就得到了广泛应用。但聚氨酯纤维生产 成本高，污染重，使得开发其它弹性纤维成为必然。开发者针对p t t 纤维的优异回弹性和易染性，制成手感柔软的高弹性针织物。而要将 其在市场上推广，对p t t 针织物染整加工的研究是必不可少的。 本文根据p t t 纤维和针织物的特点，以及p t t 和p e t 的共同点 与不同点，对p t t 针织物的染整工艺进行了一系列研究和探讨。前 处理方面，选择适当的精练剂和精练工艺设计正交试验，通过去油率 的测定，分析各因素对精练效果的影响，并确定去油率效果好的工艺。 结果表明精练剂品种对精练效果影响最大，其次是精练剂用量，温度 影响次之。精练效果最好的工艺为k i r e l o n0 l 用量l g 1 ，在8 0 。c 条 件下处理3 0 m i n 。热定形方面，对p t t 针织物进行不同定形时间和温 度的热定形后，通过测试定形前后织物的尺寸稳定性能、针织物拉伸 弹性回复率、针织物顶破强力、临界溶解时间( c d t ) 和染色性能来 分析热定形对织物的影响。结果表明在1 4 0 。c 、1 5 0 定形4 0 s 综合 性能比较好。染色方面选用了高中低温型分散染料，通过对p t t 针 织物染色性能的研究，找出各种染料合适的染色工艺条件。染色后测 试了织物的耐摩擦牢度、耐水洗牢度、耐光牢度、耐干热牢度及耐汗 渍牢度。结果表明，所选用的e 型分散染料在1 0 0 ，大多数s e 型 染料在1 1 0 、s 型染料在1 2 0 ，不加其它试剂保温3 0 m i n 染p t t 针织物，有高的上染率和好的匀染性，染色牢度也很好，染浴p h = 4 5 和7 对染色没有影响。 本文通过对p t t 染整工艺的研究，得出了适合p t t 针织物的精 练、热定形和染色工艺，为p t t 针织物进一步推向市场奠定了一定 基础。 关键词：p t t ，弹性针织物，精练，热定形，分散染料，染色牢度 t h er e s e a r c h e so nd y i n ga n df i n i s h i n g t e c h n o l o g yo fp t tk n i t t e d f a b r i c a b s t r a c t p t ti st h ea b b r e v i a t i o nf o rp o l y t r i m e t h y l e n et e r e p h t h a l a t e i ti sa k i n do fp o l y e s t e r i nt h em i d d l eo f1 9 9 0 s t h ep t tp r o d u c eb e c a m e i n d u s t r i a l i z a t i o nd u et ot h eg r e a ti m p r o v ei ns y n t h e s i z eo n eo ft h e m a t e r i a l1 , 3 - p r o p a n e d i 0 1 t h ea p p l i c a t i o no fp t tp r o d u c ta l s oa t t r a c t e d w i d e l ya t t e n t i o n m o r ea n dm o r ec o u n t r i e sa n dd i s t r i c t sb e g i nt or e s e a r c h p t ta n dd e v e l o pp t tm a n u f a c t u r e s n o w , m a n yf i e l d ss u c ha sa p p a r e l f a b r i c ，c a r p e tm a t e r i a l ，t h e r m o p l a s t i ce t ca r ea p p l i e dp t t f i b e rr e s u l tf r o m as e r i e sa d v a n t a g eo fp t tf i b e r p t tf i b e ri sr e g a r da so n eo ft h en e w f i b e ri n2 1 t hc e n t u r y p t tf i b e ri sm o r ef l e x i b l et h a np e tf i b e ra n dr i g i dt h a np b tf i b e r i t p e r f o r m a n c et h em e r i t sb o t hi np o l y e s t e ra n dp o l y - a c y l a m i d e t ob ea t e x t i l ef i b e r , p t th a sp l e n t yo fa d v a n t a g e ss u c ha ss o f th a n d l e e x c e l l e n t e l a s t i cr e c o v e r yp r o p e r t ya n dd y i n gc h a r a c t e r i s t i c ，e a s yc a r ee t e i n m o d e ms o c i e t yw h i c hc o n c e mc o m f o r t a b l e ，a l m o s te v e r y b o d yf a v o ro f i l l s p a n d e xf m e r e a r l yi nt h e1 9 5 0 s ，t h ep o l y u r e t h a n ef i b e r - l y c r ad e v e l o p e d b yd u p o n tc o m p a n yg o tw i d e l yu s e d b u tt h eh i g hc o s ta n ds e v e r e l y p o l l u t i o no fp r o d u c i n gp o l y u r e t h a n ef i b e rr e s u l t i nt h en e c e s s a r i l yo f d e v e l o po t h e rs p a n d e x p t td e v e l o p e rh a dm a d eh i g he l a s t i ck n i t t e d f a b r i co fp t r 行b e ra c c o r d i n gt op t rf i b e r ss u p e rr e s i l i e n c ea n de a s y d y i n gc h a r a c t e r s or e s e a r c h e so nd y i n ga n df i n i s h i n gt e c h n i q u eo fp t t f a b r i c sa r ei n e v i t a b l ec o u r s eo f t h o s ef a b r i c sm a k ef o rm a r k e t s as e r i e so fr e s e a r c h e sa n dd i s c u s sa b o u td y i n ga n df i n i s h i n go fp t t k n i t t e df a b r i ch a v ed o w ni nt h i sp a p e r , b a s e do nt h ep e r f o r m a n c eo fp t t f i b e ra n dk n i t t e df a b r i c ，a n dt h ed i f f e r e n c ea n ds i m i l a rp o i n t sb e t w e e n p e ta n dp t t a ts c o u r i n ga s p e c t a p p r o p r i a t es c o u r i n g a g e n t sa n d p r o c e s sa r es e l e c t e dt od e s i g nao r t h o r g o n a lt r i a l 。t h e n t e s tt h e r e m o v e dr a t eo fe a c he x p e r i m e n t a f t e ra n a l y z e dt h ed a t a , ab e t t e rs o u r i n g p r o c e s sh a se d u c e d a th e a ts e t t i n ga s p e c t ，p t tk n i t t e df a b r i cb e e nh e a t s e t t i n gu n d e rd i f f e r e n th e a tt i m ea n dh e a tt e m p e r a t u r e t oe v a l u a t et h e q u a l i t yo f t h eh e a ts e t t i n gr e s u l t s ，t h ed i m e n s i o n a ls t a b i l i t yo fp t tf a b r i c ， t h ec d t ( c r i t i c a ld i s s o l v et i m e ) o fp t rf i b e lt h er e s i l i e n c eo fk n i t t e d f a b r i c ，t h et o ms t r e n g t ho fk n i t t e df a b r i ca n dd y i n gb e h a v i o rc h a n g e s b e f o r ea n da f t e rh e a ts e t t i n ga r et e s t e d t h e na n a l y z et h er e s u l t st of m d o u to p t i m u mh e a ts e t t i n gc o n d i t i o nf o rp t tk n i t t e df a b r i c t h ef a b r i c p e r f o r m e db e s ta f t e rh e a ts e t t i n g4 0s e c o n d su n d e r1 4 0 。c o r1 5 0 * c a t d y e i n ge x p e r i m e n t s ，t h r e ek i n d so fd i s p e r s ed y e sa r eu s e d t h e ya r el o w i v t e m p e r a t u r ed y e s ，m i d d l et e m p e r a t u r ed y e sa n dh i g ht e m p e r a t u r ed y e s a f t e rr e s e a r c h e so fd i s p e r s ed y e ss o r p t i o nb e h a v i o ro np 1 v rs h o r t - f i b e r k n i t t e df a b r i c ，a n dt h es o r p t i o nc a r v eo fh e a t i n gs p e e d ，a n dd y e i n g t e m p e r a t u r ea n dt h es h a d ed e p t ho fs e v e r a ld y e s ，t h es u i t a b l ed y e i n g c o n d i t i o na r eo b t a i n e d a f t e rd y i n g ，f i v ec o l o r f a s t n e s sw e r ee v a l u a t e d ： f a s t n e s st o l a u n d e r i n g ， f a s t n e s st o s u n l i g h t ，r u b - f a s t n e s s ， s u b l i m a t e f a s t n e s sa n ds w e a t f a s t n e s s w 色c a nc o n c l u d e dt h a tp t tf a b r i c d y i n gw i md i s p e r s ed y e sh a sr a t h e rh i g hd y eu p d a t ea n ds h a p e l ya n d c o l o r f a s t n e s si sw o n d e r f u l t h ed y i n gt e m p e r a t u r eo fe - s t y l ed y e sj u s t n e e d1 0 0 。c a n dm o s ts e j 够l ed y e sn e e d1 i o * c ，a n ds - s t y l ed y e sn e e d 1 2 0 c ，n oa d d i t i v ei so k t h ep hv a l u eo fd y i n gs o l u t i o nt ob e4 - 5 0 r7 h a s n oa f f e c t d u r i n gt h er e s e a r c ho i lp t t f a b r i ci nt h i sp a p e r , t h es u i t a b l es c o u r i n g ， h e a t - s e t t i n ga n dd y i n gc o n d i t i o n sa b o u tp 1 v rk n i t t e df a b r i ca r ef o u n d t h i sp a p e re s t a b l i s h e daf a v o r a b l eb a s ei nt h em a r k e t a b l ec o u r s eo fp t t k n i t t e df a b r i c y u a n c h a n g m i n ( c h e m i c a lt e x t i l e & d y i n ga n df i n i s h i n g ) s u p e r v i s e db yp r o f e s s o rz h uq u a r t k e yw o r d s ：p o l y t r i m e t h y l e n et e r e p h t h a l a t e ( p r r r ) ，f l e x i b l ek n i t t e d f a b r i c ，s c o u r i n g ，h e a ts e t t i n g ，r e s i l i e n c e ，d i s p e r s ed y e ，c o l o r f a s t n e s s v 附件一： 东华大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的 指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包 含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对 所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作：衷章凝 e t 期：吧r 年伊月才占日 附件二： 东华大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家 有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可 以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等 复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本版权书。 本学位论文属于 不保密口 学位论文作者签名 日期： j a 1 l 扣日 指导教师签名： 日期：拓年1 月5 日 2 0 0 3 级硕士学位论文p 1 t 针织物染整工艺研究 第一章绪论 p t t 是聚对苯二甲酸丙二醇酯( p o l y t r i m e t h y l e n et e r e p h t h a l a t e ) 的英文缩写， 是继2 0 世纪5 0 年代聚对苯二甲酸乙二酯( p e t ) 工业化和7 0 年代聚对苯二甲 酸丁二酯( p b t ) 产业化后新开发的可成纤并工业化的聚酯纤维，到现在国内外 已经大规模的开发p t t 纤维及其产品。由于p t t 纤维的很多优异性能，尤其是 它的高回弹性能和低量易染性能! 引起了纤维材料领域的瞩目，目前开发p t t 纤维及其拓展应用领域的研究主要集中在三方面：( 1 ) 合成p d o 生产工艺的开 发研究；( 2 ) p t t 纺丝工艺技术研究；( 3 ) p t t 纺织品的开发利用【l 】。 1 1p t t 概述 1 i ip t t 的合成方法 和p e t 相似，p t t 的合成有直接酯化( p t a ) 法和酯交换( d h 仃) 法。 1 ) p t a 法 “ 此法是用对苯二甲酸( p t a ) 和1 ，3 一丙二醇( p d o ) 直接酯化，熔融缩聚生成p t t 。 p t a 和1 , 3 - p d o 以摩尔比1 1 5 2 5 的比例投料，酯化反应的起始温度为 2 4 0 2 7 5 ，酯化时间为1 0 0 1 4 0 m i n ，压力最好为3 5 b a r ，催化剂钛的用量为 0 - 4 0 p p m 。酯化结束后在3 0 4 5 m i n 内降压至l m b a r 以下，然后在钛催化下进行预 缩聚，温度为2 4 5 2 6 0 c ，压力2 - 2 0 0 m b a r , 钛的用量增加到3 5 1 1 0 p p m ：最后进 行终聚反应，温度从2 5 2 升到2 6 7 c ，压力0 2 2 5 m b a r 【2 】。 2 ) d m t 法 此法是用对苯二甲酸二甲酯( d m d 和1 , 3 一丙二醇( p d o ) 经酯交换，熔融缩聚 生成p t t 。 将d m t 与1 , 3 - p d o 按1 ：2 5 m o l 的比例加入反应器中，在催化剂的作用下 进行酯交换，生成对苯二甲酸丙二酯( b h p t ) 。反应的初始温度控制在1 4 0 c 左右， 当d m t 完全溶解后开始搅拌，将温度升高至2 2 0 。c 直至酯交换结束，再升温减 2 0 0 3 级硕士学位论文m 针织物染整工艺研究 压进行缩聚，得到p t t 树脂。一般缩聚温度为2 4 0 2 9 0 ，整个过程大约需要 1 2 0 r a i n 3 1 。 由于p t a 价格比d m t 便宜，所以p t a 路线比d m t 路线的生产成本低，且 无副产物甲醇，不用回收甲醇，节约投资，减少污染，有利于安全生产。目前，国外 普遍采用p t a 法生产p t t 。目前壳牌公司又开发了一种s s p p t t ，即用固态生产 过程( s o l i d s t a t i n g p r o s s ) 来生产p t t ，该法生产出的s s p p t t l p 熔融法生产出来 的p 订结晶度高，但产率不高 4 1 t ”。 o ho h h t e r e p h t h a l i ca c i d ，3p r o p a n e d i o l ( 1 ，3p d o ) n p o l y t r i m e t h y l e n et e r e p h t h a l a t e ( p t t l 1 1 2p t t 长丝和短纤维的生产 作为一种综合性能优异的纤维材料，由于其不同于p e t 的许多物性特点，其 长丝生产的工艺控制过程有许多特殊性。采用现有涤纶热辊纺丝拉伸一步法生产 设备，通过细致的工艺调整，可以实现p t t 全拉伸丝的工业化生产，制得成形良 好、性能优异的p t t 长丝产品嘲。目前生产的p 1 t 长丝类型有：d t y ( d r a wt e x t u r e y a m s ，拉伸变形丝) ；h o y ( h i g ho r i e n t e dy a r n s ，高取向丝) ；f d y ( f u l l y d r o w n y a m s ，全拉伸丝，一次拉伸成形丝) 。研究表明，p t t 长丝的断裂延伸度远比p e t 的高，但断裂强力较差。三种长丝中，p t t d t y 弹性最好，p t t - h o y 的沸水收 缩率较小。 纺丝过程对纺丝结果的影响因素主要有：干燥时间、纺丝温度、纺丝速度、 卷绕技术、变形技术等。纺丝速度对纤维的取向度和结晶度有较大影响。 p t t h o y 的卷绕速度可在2 5 0 0 一3 2 0 0 r e r a i n 选择。p n - f d y 的卷绕速度约 2 0 0 3 级硕士学位论文 p 盯针织物染整工艺研究 4 0 0 0 - - $ 0 0 0 m m i n ，拉伸辊温度和拉伸比( d r ) 也要做适当调整。在加弹过程中， 变形温度为1 5 5 1 8 0 ，d y 的设置适当低于p e t 的d y ，就可制得卷缩率( e 值) 大于5 0 、卷缩峰深、曲波均匀、丰满的弹力丝【7 1 。 短纤维是长丝在一定条件下经过一系列加工得来的。杜邦公司的p t t 短纤 维生产工艺如下：、扎熔融状的p t t 聚酯在2 4 5 2 8 5 c 纺成长丝；b 长丝冷却拉伸， 然后用折边机在8 3 0 卷英寸( 3 。1 2 卷c m ) 的规格下把长丝卷曲；c 在5 0 1 2 0 使 长丝松弛；d 把松弛后的长丝剪成0 2 6 英寸的短纤维。短纤维的卷曲度决定它的 抱合性，弹性，保暖性和手感等，卷曲度越高，则上述性能越好，但断裂延伸度 则越低嗍。由于加工的不同，短纤维织物的弹性，柔软性优于长丝织物，但断裂 强度不如长丝。 1 1 3p t t 的大分子结构描述 与p e t 和p b t 不同，p t t 在对苯二甲酸单元之间存在3 个噩甲基。有研究表明， 这种化学结构中奇数个亚甲基单元会在大分子链间产生“奇碳效应”，l | 缶近两个羰 基的斥力使苯环不能和三个亚甲基处于同一平面以1 8 0 0 排列，最终影响p t t 的物 理性能。d a n d u r a n d 等通过x 射线和电子衍射法研究发现，p 仃晶体的大分子链中 c l c w h r c h r 旬一单元具有能量最低的反式一旁式一旁式一反式构 象，即呈明显的“z ，字形构象。这种结构赋予了p t t 纤维良好的内在回复性，且 纤维的模量较低。在纵向外力作用下，“旁式”单元发生键旋转而转为“反式”构象， 分子链易伸长，而且旋转过程中分子的构型未变化，所以构象转变完全是可逆的， 外力除去后又恢复原状【9 】。研究表明，p e t 的结晶单元在c 轴上的长度是分子链 完全展开时的9 8 ，p b t 为8 6 ，而p t t 为7 5 ，所以p t t 可拉伸度高【4 】。而陈 克权认为，以“奇碳效应”解释p 1 v r 的高回弹性过于勉强，他认为大分子链在非晶 相中是无规分布的，不可能形成“z ，字形构象。所以，p t t 纤维高回弹性的结构 原因仍有待进一步研刭。 3 2 0 0 3 级硕士学位论文m 针织物染整工艺研究 。曳移殄 p e t 结构p t t 结构 1 1 4p t t 的性能 1 ) 热学性能 图1 1p e t 和p t t 大分子结构比较 表1 1m 纤维与其它纤维热学性能比较 纾缮 p t tp e tp b tp a 6p a 6 6 筮黪 熔点( ) 2 2 82 5 82 2 52 2 02 6 5 t 甙) 4 5 6 5 7 0 8 02 0 4 04 5 5 0 9 0 吸水率( 2 4 h ，) 0 0 3 o 0 9 1 92 8 ( 1 4 d a y s ，) o 1 50 4 90 2 09 58 9 表1 1 是几种合纤的热学性 重要的影响因素。上表可以看出 个很 它的 染色温度也就相应的低。研究表明，p t t 树脂在纺丝条件下具有较好的热稳定性， 完全符合熔融纺丝的要求【1 0 】【l l 】。 2 ) 力学性能 p t t 纤维具有较低的模量，这是因为p t t 大分子构象特点一聚合物链形成明 显的“z ”形，这种构象可以很容易地进行拉伸，所以p t t 的初始模量低，并且随 着拉伸比增大，初始模量的变化不大。wa r d 等人通过测定材料的应力应变曲 线，对取向p e t 、p b t 和p t t 纤维的力学性能进行了对比研究，结果表明，p t t 纤 维的初始模量明显低于p e t 纤维，但较p b t 纤维略高【1o 】【1 2 1 。 ， 加纤维有很高的拉伸回复 参有关对聚酯纤维的拉伸回复性研究发现回复 一一， 性的大小为：p e t p b t t 2 【1 8 】【】9 1 。 短纤织物由于短纤维在加工时受到高速卷绕存在内应力，很有必要对其进行 “松弛处理”来消除内应力，来增加织物的膨松性，压缩弹性，柔软性，并提高织 物的形态稳定性，减少卷边。“松弛处理”是将针织物在松弛状态和适当温度下使 其回缩膨松的处理，可将水洗，精练，松弛并于一浴进行【1 5 】【1 7 3 。由于手感已经 很柔软，故一般不进行碱处理。 1 3 1 精练 精练的目的是清除在纺织加工过程中添加的浆料、油剂和蜡质等，并清洗在 生产过程中造成的纱线或织物的污渍，以保证染料均匀的渗透和后续加工的正常 进行。大多数浆料和油剂可用弱碱洗掉，而有些脏污可能需要更强一些的清洗剂。 美国壳牌化学公司建议的精练条件如下：纯碱2 9 l 、k j e r a l o nj e tbi m l l ，6 0 处理3 0 r n i n ，6 0 醋酸中和5 r a i n 【1 9 1 。 1 3 2 热定形 热定形处理是针对含有合纤成分织物的整理。其主要目的是消除织物上已 有的皱痕和提高织物的尺寸热稳定性( 主要是指高温条件下的不收缩性) 和不易 产生难以去除的折痕。热定形会影响织物的染色性能，织物的强力、手感、起毛 起球和表面平整等性能也会获得一定程度的改变或改善。 热定形包括大分子链段被打断和大分子重组两步。热定形后大分子的结晶 度提高，结晶尺寸增大，结晶完整性提高。织物热定形工艺根据用水与否分为湿 热定型和干热定型两大类。由于水对聚酯纤维几乎无溶涨作用，垦些鐾酯丞基湿 纺织物主垂旦王垫宝毖婴。 p t t 纤维在染色前需要经过预定形，由于热处理对p t t 纤维的弹性影响比 较大，所以定形温度不能过高，不然手感和弹性都会受到很大影响，初定在 1 4 0 1 8 0 ，定形时间为2 0 6 0 s 1 2 ”。 8 2 0 0 3 级顾十学位论文 p t t 针织物婆整工艺研究 热定形效果是用临界溶解时间来衡量的。根据临界溶解时间的不同可以看 出热定形处理前后聚酯纤维晶区的变化程度。结晶度低、晶区尺寸小、结晶完整 性差的纤维，溶解所需时间少，反之则多。 1 3 3 染色原理及工艺 p t t 是疏水性纤维，只能用疏水性染料染色。研究表明，p t t 染色适用染料 和p e t 一样，是分散染料，除碱性染料可上染浅色外，其它染料根本不上染f 1 3 】。 1 ) 分散染料上染聚酯纤维的机理 聚酯纤维的吸湿性很低，在水中很少溶胀。这些纤维在玻璃化温度以下很少 上染。当温度上升到玻璃化温度以后，上染率迅速增加。这种现象可以用所谓自 由体积模型来解释。 分散染料的水溶性小，在水中主要以悬浮液形式存在，只有少量的染料溶 解成为单分子，分散染料正是以这种单分子形式上染到聚酯纤维上的。此外染液 中还有染料颗粒以及溶解在胶束中的染料。 染色时，染料分子吸附在大分子链上，当温度足以使纤维的大分子链段发生 绕动，造成某一临界值的孔穴后，染料分子才能循着这些不断变化的孔穴向纤维 内部扩散。随着染液中染料单分子的不断吸附上染，染液中的染料颗粒不断溶解， 分散剂胶束中的染料不断释放出来，直至完成染色过程。聚酯纤维染料吸附等温 线服从能斯特( n e m s t ) 分配关系1 2 2 1 。不过近年来有研究发现，一些聚酯纤维用 分散染料染色的吸附等温线并不是完全呈直线关系，特别是在高浓度范围内。他 们认为，出现弯曲突起的曲线的特征是由于部分分散染料发生了定位吸附，具有 l a n g r n u i r 型吸附特征。 2 ) p t t 织物染色工艺 分散染料根据应用性能( 主要是升华性能) 分为e ，s e ，s 三类，e 类匀染 性好，升华牢度差；s 类的则相反，s e 类的性能介于两者之间【2 ”。根据选用染 料的不同，染中等色一般在1 0 0 c 时保温30m i n - - - 6 0 m i n 即可达到吸附平衡，可 根据颜色深浅、温度、所选用的染料以及与产品有关的因素对保温时间进行选择， 一般保温30m i n - - 4 5 m i n 。研究表明，分散染料染p t t 纤维时，在6 0 8 0 和 9 0 1 0 0 c 两个温度区间染料上染较快，会明显地影响染料的吸附平衡。所以我 2 0 0 3 级硕士学位论文 p t t 针织物染整工艺研究 们应根据染色温度适当调整升温速率，以提高匀染性。p t t 初始温度一般为5 0 c ( t 2 ，研究内容如下： 扎根据热定形对织物性能的影响，分析确定p t t 热定形的温度，时间，定形 工序的安排。热定形温度范围：1 4 0 1 8 0 ，定形时间：3 0 6 0 s 。 2 0 0 3 级颂：e 学位论文 p t t 针织物染整工艺研究 b 选高中低温型染料进行染色试验，从上染率、匀染性、提升性、染浴p h 值 的影响等来研究p t t 针织物的染色性能，从几种染色牢度( 摩擦牢度、升华牢 度、皂洗牢度、耐汗渍牢度、日晒牢度) 分析比较染色效果。 c 根据服用要求，p t t 的纤维需要的后整理包括亲水整理和柔软整理。因为 聚酯纤维的吸湿性差，所以有必要进行亲水整理来提高它的吸湿性。p t t 短纤针 织物在经过热定形和染色后手感会变差。柔软整理温度：1 4 0 c 1 7 0 c ，具体工 艺与所选的柔软剂有关。 d p e t 和纤维的染色对比实验，体现p t t 和p e t 纤维染色性能的不同之处， 1 6 2 本课题的预期目标 a 找出合适的p 1 - r 针织物热定形的温度、时间、定形工序的安排。 b 得出低、中、高三种染料上染p t t 纤维的最佳染色温度和染色工艺条件。 c 得出一套较完整的p t t 短纤针织物的染整工艺流程，使织物的服用性能满 足要求。 13 2 0 0 3 级硕士学位论文 p t t 针织物染整工艺研究 第二章实验部分 2 1 实验材料 p t t 短纤维针织物，1 0 0 p e t 机织物，测试用标准棉布，尼龙，涤纶。 2 2 实验仪器 a x h - k g 5 5 c 智能温度控制仪( 浩伟纺织印染设备厂) b 热定形机( r a p i dl a b o r t e xc o l t d ) c h 5 k s 织物强力测试仪( 英国h o u n s f i e l d 公司) d h d 0 2 6 n 型电子织物强力仪( 南通宏大实验仪器有限公司) e 超级恒温槽( 上海衡平仪器仪表厂) f r o a c 髓s 高温高压染色机( 佛山市科伦机电设备有限公司) g 红外线染色机( 台湾r a p i dl a b o r t e xc o l t d ) h u - - 3 3 1 0 紫外可见分光光度仪( 日本日立公司) i a e u - 2 1 0 型电子天平( 日本s h i m a d z u ) j 电脑测色配色仪( 美国h u n t e r l a b ) l f & p 烘干机( 广东精湛染整设备厂) m 干湿摩擦牢度仪( 温州纺织仪器厂) n 日晒牢度测试仪( 美国a t l a sx e n o t e s t 15 0 s + j 晒牢度仪) 0 皂洗牢度仪( 英国r o a c h e sw a s h e e l ) p y g6 3 1 型汗渍牢度仪，y9 0 2 n 型汗渍色牢度烘箱( 南通宏大实验仪器有限 公司) q 索氏萃取器2 5 0 m l ，烧杯，瓷托盘，量筒，玻璃棒，定性滤纸母1 2 5 c m 2 3 实验药品 四氯化碳，氢氧化钠( 上海新量化工试剂有限公司) ，丙酮( 中国上海化工振 兴一厂) ，保险粉( 上海硫酸双硫公贸有限公司) ，醋酸( 上海菲达工贸有限公司) ， 醋酸钠( 上海新量化工试剂有限公司) ，苯酚( 上海试剂一厂) ，碳酸钠( 上海虹 14 2 0 0 3 级硕士学位论文p t t 针织物染整工艺研究 光化工厂) ，氯化钠( 化学纯) ，l 一组氨酸盐酸盐一水合物( c 6 h 9 0 2 n 3 h c i h 2 0 ， 化学纯) ，磷酸氢二钠十二水合物( n a 2 h p 0 4 1 2 h 2 0 ，化学纯) ，磷酸二氢纳二水 合物( n a 2 h 2 p 0 4 2 h 2 0 ，化学纯) ，k i e r a l o no l ( b a s f 公司) ，a a t c c 标准皂 粉( s d c ) ，d i a n i x a c - er e d ，d i a n i x a c e y e l l o w ，d i a n i x a c - e b l u e ，d i a n i x e t d r u b i n e ，d i a n i xe t dy e l l o wb r o w n ，d i a n i xe t d d e e pn a v y ( d y s t a r 公司) ，分散 黄e 一3 g ，分散红玉u n s e ，分散黄u n s e ，分散深蓝u n s e ，分散橙s - 4 r l ， 分散深蓝s - 2 g ( 浙江龙盛集团股份有限公司) 。 2 4 实验方法 2 4 1 精练工艺实验 1 ) 正交试验 影响精练效果的主要因素有精练剂品种，精练剂浓度以及精练温度。本次 精练正交实验就考虑这三个因素，相应的选择三水平，确定选用l 9 ( 3 4 ) i e 交表。 精练处理条件：浴比1 ：2 0 ，震荡处理3 0 m i n 。 2 ) 含油率的测试 参照g b 厂r 1 4 3 4 0 9 3 一合成短纤维含油率实验方法，选用四氯化碳作为萃取 溶剂，每组试样准备三份，每份质量为3 9 ，其中两份做平行实验，一份作校正 水分用。操作步骤如下： 乱将脂肪抽出器的蒸发瓶洗净，置于1 0 5 + 2 烘箱内烘2 h ，放入干燥器内冷 却到室温，称量( 精确到o 1 m g ) 并记录g 2 。 b 试样用滤纸包成圆筒形，其高度不得超过萃取同的虹吸管高度，然后放入 萃取筒，下接已知质量的蒸馏瓶，蒸馏瓶内注入溶剂8 0 1 0 0 m a 。 c 在水浴锅上回流萃取2 5 小时，水浴锅温度7 5 8 0 ，回流速度控制在7 8 次几。回收溶剂，将蒸馏瓶置于1 0 5 + 2 c 烘箱内烘2 h ，放入干燥器内冷却到室温， 称量( 精确到o 1 i n g ) 并记录g 】。 d 将上述校正水分的试样放入已知重量的称量瓶中，置于1 0 5 士2 烘箱内烘 2 h ，放入干燥器内冷却到室温，称量( 精确到o i m g ) 9 2 。 e 结果计算如下： 2 0 0 3 级硕士学位论文p 仃针织物染整工艺研究 含水率w = 1 0 0 x ( g l 9 2 ) g l 式中： w 一纤维含水率，； g l 一烘前试样质量，g ； g r - 烘后试样质量，g 。 含油率q = 1 0 0 x ( g l g 2 ) g l ( 1 一w ) 式中；q 一纤维含油率，； w 一纤维含水率， g l 试验前蒸馏瓶质量，g ； g 2 一试验后蒸馏瓶质量，g 。 结果计算n 4 , 数点后三位，取两次平行试验结果的平均值作为测定结果。 3 ) 热定形对精练效果的影响 按照上述标准准备两组试样，一组为坯布，一组为热定形后的布样，热定形 条件：1 4 0 * c x 3 0 s ，经向超喂1 5 ，纬向受张力1 0 。两组试样在相同的精练条 件下进行精练后，测试试样的去油率。 2 4 2 热定形工艺实验 1 ) p t t 针织物的热定形工艺 裁取大小为5 0 c m x 5 0 c m 的p t t 针织物坯布，在针铗链式热定形机上进行干 热定形处理，经向超喂1 5 ，纬向受张力1 0 ，分别在1 4 0 、1 5 0 、1 6 0 、 1 8 0 定形3 0 、4 0 、6 0 秒。 2 ) p t t 针织物湿热回缩率的测试 裁取边长为1 5 c m 的织物，在织物上作好边长为1 0 c m 的正方形记号，然后 分别在1 0 0 c 水中处理3 0 m i n ，取出织物，晾干，测量经向和纬向记号间的距离 a 和b ，面积收缩率按式1 计算： 织物的面积收缩率= ( 1 a x b 1 0 0 ) x 1 0 0 ( 1 ) 3 ) p t t 针织物临界溶解时间( c d t ) 的测定 拆出织物的纱线，做成直径为1 0 m m 的小圈，用大头针作负荷，放入6 0 的苯酚溶液中，记录纤维从初始放入到断裂( 负荷落下) 的时间，每个试样测 1 0 次，结果取平均值。 4 ) p i t 针织物延伸度一拉伸力关系的测定 2 0 0 3 级硕士学位论文p t t 针织物染整= r 艺研究 距布边1 0 c m 处裁取织物大小为1 0 e m x 5 e m ，每个试样经向和纬向各剪三块， 测定试样在不同延伸度下的拉伸应力。 5 ) p t t 针织物弹性回复率的测定 参照z bw6 0 0 0 1 8 9 ，距布边1 0 e m 处裁取织物大小为1 0 e m x 5 c m ，每个试 样经向和纬向各剪三块，在标准大气下( 2 0 ，湿度6 s ) 平衡4 小时，然后测 定其定伸长拉伸应力( n ) ( 拉伸率2 0 ) 、定伸长一次拉伸弹性回复率( 拉伸率 2 0 和3 0 ) 、定伸长反复拉伸三次弹性回复率( 拉伸率2 0 ) 。式样标记如下： 表2 - 1 热定形工艺式样标记 菌丽n 温度 1 4 01 5 0 1 6 01 8 0 、 3 0 l 1 il i 2l 1 3l 1 4 4 0 l a ll 控 k 3 l 2 4 6 0 l 3 1 l 3 2l 3 3l 3 4 6 ) p t t 针织物顶破强力的测定 参照g b t 1 4 8 0 0 9 3 ，定形前后裁剪( p 6 0 m m 的圆形织物，每组试样3 块，在 标准大气下调湿4 小时，然后测其顶破强力，计算平均值。 7 ) 定形前后染色性能对比试验 定形前后织物各剪六块，每块2 9 ，进行染色对比实验。选用的染料为d i a n i x a c ey e l l o w ，染料用量( o w f ) ：0 5 ，1 ，2 ，4 ，6 ，8 。织物于5 0 时入染，以2 m i n 的升温速率将染浴升至染色温度，保温染色3 0 m i n ，然后以 3 c m i n 降温速率将染浴的温度降至6 0 ，取出织物，先水洗，再还原清洗，然 后再水洗，晾干后测列s 值，。 附：精练工艺：k i r a o no ll g l ；浴比1 ：2 0 ；8 0 c 处理3 0 r a i n ； 热定形工艺：1 5 0 定形4 0 秒； 还原清洗条件：2 9 ln a o h ，2 9 l 保险粉；浴比1 ：2 0 ；6 0 c 处理2 0 m i n 。 2 4 3 染色工艺实验 1 ) 吸附性能实验 17 2 0 0 3 级硕士学位论文m 针织物染整