（纺织工程专业论文）羊绒制品拔染印花工艺的研究.pdf

摘要 由于山羊绒纤维性能的独特性 其制品的拔染印花工艺就显得比较复杂繁 琐 需突破的关键技术瓶颈是地色染料的选择和拔染剂的选配等问题 本课题 主要是针对山羊绒制品的特征提供一种适用性强 色彩鲜艳 层次分明 地色 均匀丰满 较廓清晰 染色牢度高 纤维损伤小的拔染印花加工方法 对糊料 地色染料 耐拔印花染料进行了系统分析 研制并筛选出了适合于山羊绒制品 拔染印花用的拔染剂 分析了拔染剂的用量对织物拔白程度和着色染料得色量 的影响规律 染色温度对染料可拔性的影响规律 探讨了烘干 蒸化 水洗工 艺对拔染效果的影响规律 并对拔染工艺进行了优化实验 研究结果表明 糊料a 一9 为假塑型流体 其稳定性 流变性良好 与拔染 剂郎茄烈c b r 一1 均具有良好的配伍性 针对f s m a 平网印花设备和羊绒织 物特征 应选用原糊浓度为5 5 6 5 的色浆 既能满足平网印花的要求 且又 有较好的触变性 酸性多丽兰黄e g g 黄e 2 r 红e 2 r 黑m g 及部分活性染 料 具有较好的拔白效果 是可拔地色染料的良好选择 且在8 5 一9 5 c 温度 下染料染色提升力好 兰纳芯染料的各项染色牢度指标均较高 是山羊绒制品 进行色拔印花的良好着色染料 b r 1 与朗茄烈c 均可应用在羊绒织物的拔染印 花中 得色效果基本相近 但是b r 1 成本价格高 溶解相对困难 不如朗茄 烈c 经济实用 经优化得出的拔白工艺参数为 朗茄烈c 用量为1 2 蒸化温 度为9 5 蒸化时间为5 0 m i n 尿素用量为3 甘油1 冰醋酸2 柠檬酸 1 o 其拔染制品在染色牢度等方面都达到了产品质量标准的要求 关键词 羊绒制品 拔染印花 工艺 染料 助剂 a b s t r a c t b e c a u s eo ft h eu n i q u ec h a r a c t e r i s t i co fc a s h m e r ef i b e rt h ed i s c h a r g ep r i n t i n g p r o c e s so fi t sp r o d u c eb e c o m em o r ec o m p l e x t h ek e yo ft h i st e c h n o l o g ya r et h e s e l e c t i n go fg r o u ds h a d ed y e sa n dt h em a t c h i n go fd i s c h a r g ep r i n t i n ga g e n ta n ds oo n w h i c hm u s tt ob ei m p r o v e d a c c o r d i n gt ot h ef e a t u r eo fc a s h m e r ep r o d u c e i nt h i sp a p e rw ei n t r o d u c e da p r o c e s so fd i s c h a r g ep r i m i n gw i t hw i d ea p p l i c a b i l i t y b r i l l i a n tc o l o r t r e n c h a n t l a y e r e v e na n df u l lg r o u ds h a d ec o l o r c l e a rf i g u r e b e t t e rc o l o rf a s t n e s sa n dl i g h t f i b e rd a m a g e w ea l s os t u d i e dt h es e l e c t i n go ft h i c k e n e r g r o u ds h a d ed y e sa n dd i s c h a r g i n g p r i n t i n gd i s t a n t d y e i n g a n dt h e nd i s c u s s e di n f l u e n c eo fa m o u n to fd i s c h a r g i n g a g e n to nd e g r e eo fd i s c h a r g i n ga n dc o l o ry i e l do fd o p e d y e dd y e f i n a l l ya n a l y z e d t h ep r o c e s s e so fd r y i n g h a z i n g w a s h i n gf o ro p t i m i z a t i o nd i s c h a r g i n gp r i n t i n g p r o c e s s t h er e s u l t so ft h i ss t u d ys h o wt h a ta l lo ft h et h i c k e n e r a 9p s e u d o p l a s t i cf l u i d n o to n l yp o s s e s sb e t t e ri n h e r e n ts t a b i l i t ya n dr h e o l o g i c a lp r o p e r t i e sb u ta l s oh a v ea g o o dc o m p a t i b i l i t yw i t hd i s c h a r g i n gd y e i n go fl a n g q i e l i ea n dm i x t u r eb r 1 f o r c o n s i d e r i n gt h ep r o p e r t i e so ff s m a p r i n t i n ge q u i p m e n ta n dc a s h m e r ef a b r i c t h e o r i g i n a lp a s t ec o n c e n t r a t i o no fd i s p e r s i o ns h o u l db ec h o s e nb e t w e e n5 5 6 5 b o t h t h ep r o c e s so f p l a i nn e tp r i m i n ga n dp o s i t i v et h i x o t r o p yc a nb ei m p r o v i n ga f t e ru s i n g t h i sm e t h o d t h ea z og r o u p so ft h e s es e r i e so fa c i d i cd u o l i l a nd y e s t u f fa n da c t i v ed y e sa r e e a s i l yt ob ed e o x i d i z e db yt h er e d u c e r s ot h e r ei sag r e a te f f e c to nd i s c h a r g i n g p r i n t i n ga n db o t t o m i n g t h eb u i l tu po fd y e s l n d e xa n dd i s c h a r g e a b i l i t yt e n dt ob e s t a l l ea n db e t t e rb e t w e e n8 5 ca n d9 5 c t ot h ec a s h m e r ep r o d u c t s l a n a s y nd y e s t u f fi sag o o dc h o i c ef o rd i s c h a r g i n g p r i n t i n g b e c a u s eo fi t se x c e l l e n tc o l o r f a s t n e s s o p t i m i z a t i o np a r a m e t e r so f d i s c h a r g i n ga l et h ep e r c e n to fl a n g q i e l i e ci s12 h a z i n gt e m p e r a t u r ei s9 5 c h a z i n gt i m e5 0 m i na n d3 c a l b a m i d e 1 g l y c e r i n 2 a c e t i ca c i dg l a c i a l 1 c i t r i ca c i d r e s p e c t i v e l y t h eq u a l i t yo fp r o d u c th a sa c h i e v e di t sd e m m a n d i n g 2 s t a n d i n gi nc o l o rf a s t e n e s se c t s k e yw o r d s c a s h m e r ep r o d u c t s d i s c h a r g i n gp r i n t i n g p r o c e s s d y e a d d i t i v e s 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果 除了文中特别加以标注和致谢之处外 论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果 也不包含为获得丞洼兰些太堂或其他教育机构的学 位或证书而使用过的材料 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示了谢意 靴敝储獬 签字日期 a 7 牢1 9 乡日 f 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解丞洼王些太堂有关保留 使用学位论文的规定 特授权丞洼王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索 并采用影印 缩印或扫描等复制手段保存 汇编以供查阅和借阅 同意 学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘 保密的学位论文在解密后适用本授权说明 学位论文作者签名 签字日期 加产 刷噬伊气汶匆 签字日期 呻年 月么日 磊 1日 胡莎 罨 月 学位论文的主要创新点 一 针对山羊绒制品的特征 研究一种适用性强 色彩鲜艳 层次 分明 地色均匀丰满 较廓清晰 染色牢度高 纤维损伤小的拔染 印花加工方法 二 筛选并研制出适合于山羊绒制织品拔染印花的拔染剂 筛选出 了适用的糊料及可拔地色染料 确定了具有较高的固着率和染色牢 度而且受拔染剂影p r o d 的耐拔印花用染料 三 对影响山羊绒制品拔染印花质量的因素包括工艺条件和助剂用 量进行了优化设计 研究认为 拔染工艺中拔染剂的用量 蒸化时 间是影响白度的主要因素 拔染剂用量 蒸化温度是影响织物顶破 强力的主要因素 尿素的用量是影响白度的主要因素 甘油用量是 影响顶破强力的主要因素 得出了一组可用于指导企业实际生产羊 绒制品拔染印花优化的工艺参数 第一章绪论 1 1 概述 第一章绪论 纺织品印花技术是一门古老的技术 从最初的手工印花到1 7 世纪问世的 机器印花 历经上千年的演变 进入21 世纪 随着技术进步印花技术日臻成 熟且内容也在不断发展 我国是世界纺织品印花技术的发源地之一 如直接印花 防染印花 真蜡 防印等 直接印花是一种非常成熟且应用最广的工艺 即将含有染料或颜料的 色浆直接印到白色或染有地色织物上 染料或颜料上染印花之处以获得各种花 纹图案的印花方法 印花效果在印花机上一目了然 印花质量最易控制 直接 印花中 活性染料 分散染料 涂料印花工艺应用最多 涂料直接印花工艺是一种清洁生产工艺 无需蒸化和水洗 工艺简单 随 着水性合成增稠剂的广泛应用 对环境的影响越来越小 而且对印制织物限制 小 色光易于调整和控制 氯漂牢度和日晒牢度优于活性染料 缺点是手感不 如活性染料 深色摩擦牢度也不尽理想 虽然近几年来粘合剂的性能和涂料的 颗粒有了很大改进 目前 装饰面料和小花型面料 首选涂料印花工艺 活性染料直接印花的特点是 色泽鲜艳 色谱齐全 具有良好的湿处理牢 度 配置色浆方便 且不影响手感 是目前加工服装面料较理想的工艺 对大 面积鲜艳花型 棉 亚麻织物及其混纺织物印花 一般都选用活性印花工艺n 在纺织工业迅速发展的今天 防染印花以它经久不衰的朴实风格和独树一 帜的民族特色 在国内外市场倍受人们的欣赏和喜爱 当代防染印花在继承传 统工艺的基础上不断创新 拓展了实用与欣赏的广阔领域 防染印花技术遍及 中国各地 过去在西南 中南 华东 华北 东北地区都曾采用过 防染印花 产品是广大农民喜闻乐见的手工印染品 现代防染制品以其独特的魅力已走进 都市 走出国门 给人们生活送去一股乡村的泥土气息 让人们领略到返璞归 真的艺术真谛嵋 防印印花就是在印花机上利用罩印的方法 达到防染印花的效果 防印印 花机理与防染印花相同 但防印印花生产过程较防染印花短 印花和防染在印 花机上一次完成 工艺灵活 一个花型可采取多种防印工艺 印制效果好 质 量比防染印花稳定 容易控制 并可利用机械或化学防染剂 设计出很多的防 印工艺 达到其他工艺不能达到的效果 因此是目前各地广泛使用的一种印花 第一章绪论 工艺 常用的防印工艺有 1 机械 白涂料 和化学 三乙醇胺 半防活性染料印花 2 涂料防印活性染料 3 k 型活性染料防印k n 型活性染料 转移印花是最年轻的具有工业规模的织物印花技术 转移印花是指经转印 纸将染料转移到织物上的印花工艺过程 它是根据一些分散染料的升华特性 选择在1 5 0 2 3 0 2 升华的分散染料 将其与浆料混合制成 色墨 再根据不同 的设计图案要求 将 色墨 印刷到转移纸上 这是一种特制的纸 故称转移 纸 然后将印有花纹图案的转移纸与织物密切接触 在控制一定的温度 压力 和时间的情况下 染料从印花纸上转移到织物上 经过扩散作用进入织物内部 从而达到着色的目的 1 转移印花有升华法 泳移法 熔融法和油墨层剥离法 等几种方法 其中以升华法转移印花最为成熟 在长期发展中 转移印花之所 以能够在激烈的市场竞争中保留下来 原因是它具有许多优点h 1 1 花纹富有艺术性 层次丰富 形态逼真 图案精细 精细程度很高 2 由于转移印花在生产过程中消除了湿处理的缘故 所以无废水排放 符 合2 l 世纪绿色生产要求 3 i 艺简单 交货迅速 生产高度灵活 2 0 世纪9 0 年代以后 科学技术迅速发展 出现了更为先进的印染技术 数码印花技术 数码印花技术是随着计算机技术不断发展而形成的一种集机械 计算机电子信息技术为一体的高新技术产品 数码印花的生产过程简单地说就是通过各种数字化手段如扫描 数字相片 图像或计算机制作处理的各种数字化图案输入计算机 再通过电脑分色印花系 统处理后 由专用的r i p 软件通过对其喷印系统将各种专用染料直接喷印到各 种织物或其它介质上 再经过处理加工后 在各种纺织面料上获得所需的各种 高精度的印花产品 其主要特点是胪1 1 印染精细度高 色彩丰富 采用八色加专色 可印出1 6 7 0 万以上个品种的颜色 能达到1 4 4 0 d p i 获 得照片效果 而传统的筛网印染只能达到2 0 0 d p i 印染精细度的大幅度提高为 设计师提供了丰富的想象空间 使高清晰度印染纺织品的生产成为可能 2 批量灵活 可以实现单独制作 也可大批生产 交货速度快 传统印染要事先制版 调色 打样 图案的颜色越多 准备的时间越长 过去一个产品从设计到交货 需要几天甚至几十天 因此 传统印染方式无法根据客户要求进行单件制作 2 第一章绪论 不能满足消费者的个性化要求 使用现在的数码印染技术 只要顾客选定了花 型和面料 一小时成品便可到手 适合市场流行的 多品种 小批量 生产 满足消费者穿着或装饰的个性化需求 同时还能通过因特网实现个性化电子商 务消费 3 i 在计算机上随意修改花样 方便快捷 在计算机控制下花型可一个接一个印制出来 小批量印刷的成本较低 因 为数码印染不用描稿 制片 制网 雕刻等工序及设备 也省去了胶片 丝网 等材料消耗 例如过去仅仅每个颜色制作一个胶版 1 2 0 2 0 0 元 片 一般最低 印刷四色 生产批量小的时候传统印刷的生产成本很高 而数码印染就可以省 去许多成本 4 无染料和助剂的废弃和浪费 无污水排放 传统印染要冲洗花板 印染后的织物要水洗去除浮色不仅造成染料 助剂 水资源和能源的浪费 而且污染严重 而数码印花则可以有效地利用各种资源 2 0 世纪西欧筛网印花的开发大大地推动了世界印花纺织品的发展 近年 来随着欧美等国纺织工业向亚洲国家转移 亚洲国家特别是东南亚国家已成为 世界印花织物的主要生产地区 其产量已超过世界印花织物产量的一半砸1 2 0 0 5 年我国的印花布产量达到9x1 0 8 m 为2 0 0 0 年的2 3 倍 占世界印花织物产量 的3 0 以上 目前我国印花布产品中服装面料约占8 0 装饰布占1 2 余下的 8 为工业用布 按印花织物的结构分析 我国和全球情况基本相似 都以纤维 素纤维和涤纶为主 纤维素纤维的印花织物大致占6 2 6 5 涤纶和涤 棉 织物大致上各占约1 8 从国内外市场的需求前景来看 消费者追求个性化 多样化的消费趋势会 随着产品的日趋丰富逐步增强 现有的品种不能满足多样化的市场需求 由此 发展印花产品 部分替代以针织纹路表达色彩的加工方式成为业界在新产品 新款式方向的重要途径 拔染印花是基于印花部位的地色染料遭拔染剂破坏而 产生花纹 比直接印花更加丰富多彩 直接印花只能在较浅或本白地色上印制 较深的花纹 且存在织物表面容易漂浮白毛 渗透性 覆盖性不易控制等问题 而拔染印花能克服直接印花色相间复色印问题 尤其是能在深地色上e p i j 浅色 花型 产品具有地色丰满 花纹精细的独特风格 深受消费者的欢迎 涤纶织物碱剂拔染印花是2 0 世纪8 0 年代中期发展起来的一项技术 它是 先将织物染上地色 然后印碱性拔染浆 在高温汽蒸时 印有碱性浆部位的地 色染料被碱性拔染剂破坏 生成水溶性的羧酸钠盐而不能上染纤维从而获得拔 染花型的工艺 m i k a w a a k i y o s h i 研究了涤纶纤维用分散染料进行的拔染和防染印花 第一章绪论 取得了一定的成果与经济效益靠1 b e l l va 等人研究了传统的羊毛印花方法包括织物预氯化和蒸汽印花的 发展 讨论了特殊模式的拔染和防染印花存在的问题 常州印染机械试验中心对弹力织物拔染印花面料进行了相关的研究 通过 筛选染化助剂 改进工艺使拔染印花一等品合格率达到9 5 以上 取得了较好 的经济效益和社会效益 蚕丝织物的涂料活性拔染印花工艺 解决了常规酸性染料拔染印花色牢度低 的问题 受到丝绸印染企业和研究者的关注 周秋宝等人以浆状还原染料作为 花色染料 用乙烯砜型活性染料为地色染料应用于蚕丝织物拔染印花中 印花 后获得了鲜艳的色泽 色牢度优良 但织物强力有损伤 1 刘华等人旧1 报道了新研制的z s 8 型拔染剂的主要理化性能及其在各类真丝 绸拔染印花中的拔染效果 结果表明 z s 8 型拔染剂特别适用于真丝绸的高精 度 高渗透度的拔染印花 浙江美欣达印染集团股份有限公司开发了涂料 士林和活性等纯棉灯芯绒 织物拔染印花工艺 以其独特的织物风格 多变的布面效果而深受消费者欢迎 再加上特殊的后整理使织物面料更柔爽 仿呢绒感强 从根本上解决了底板白 芯和相反色叠印过程中容易产生第三色的问题 天津纺织集团以氯酸钠和黄血盐钠按合理配比配制氧化拔染剂 以柠檬酸 作催化剂 冷法制备拔染浆对靛蓝牛仔布进行氧化拔染印花 实践证明 该工 艺可获得拔染效果优良的印花牛仔布 且牛仔布的强力保留率高达9 0 印花 成本也远低于还原拔染印花 经济效益显著n 引 涤纶织物拔染印花比直接印花有显著的特点如精细度高 层次清晰 没有 变色 白边 主体感强 表现突出 拔染方法有碱性工艺 氯化亚锡工艺n 和 加工锡工艺n 羽等 修建 侯学锋等人对毛用活性染料的可拔性能进行了研究 取得了初步的 效果 我国是山羊绒纤维材料生产大国 全球年产山羊绒1 2 1 3 万吨 我国约 占世界羊绒产量的8 0 西部地区占我国总产绒量的7 0 以上 羊绒纤维是一种 天然珍稀纺织材料 其独有的柔软 滑糯 光泽柔和 弹性好等优良特性是其 它任何纺织纤维材料都不具备的 被誉为 软黄金 从纤维品质来看 中国的 山羊绒品质最佳 鄂尔多斯生产的k v s s 无毛绒被国际同行誉为 中国一号无毛 绒 纤维钻石 资源优势 纤维材料的品质优势 高新技术提升传统产业的 巨大发展空间决定了我国具备发展成为世界羊绒制品强国的基本条件n 羽 现有的羊绒印花制品多数为直接印花 数码印花印制的 对于羊绒制品拔 4 第一章绪论 染印花的研究几乎未见任何报道 因此本课题的研究具有非常重要的意义 1 2 本课题研究目的与意义 拔染印花作为一种特殊的印花方式 同其它印花方法相比有以下优点 1 可获得大面积深地色印花产品 2 可获得其它印花方法无法达到的颜色深度 均匀性和渗透性的效果 3 在各种深浅地色上可以重复印制得到色泽娇嫩 鲜艳和花型复杂的图 案 且花纹轮廓清晰 尽管拔染印花产品成本高 操作需要特别小心 但可提 供优异美观的织物 赋予织物高附加值n 4 j 目前 欧洲的拔染印花技术虽处于世界领先地位 但大多数加工都是针对 棉 化纤及蚕丝织物 我国的拔染印花技术近几年已有很大的发展 在棉 化 纤及蚕丝织物上进行拔染印花己形成比较成熟的加工工艺 对毛织物的拔染印 花工艺虽然有较多研究 但产业化应用的并不多 而对于山羊绒制品拔染印花 的研究几乎未见任何报道 在纺织纤维材料中 棉纤维是天然纤维素纤维 有很强的耐碱性和耐氧化 还原性 蚕丝 羊毛 山羊绒是天然蛋白质纤维 它们的主要组成物质是蛋白 质 都是由多种a 氨基酸通过肽键相联缩合而成的 蚕丝为丝素蛋白 是一 种两性化合物 在一定的条件下既能和酸作用又能和碱作用 蚕丝对酸具有一 定的抵抗能力但比羊毛差 蚕丝的耐碱性能较差 强碱的稀溶液即使在常温下 也酏b 匕 引ju 起丝素蛋白质水解 羊毛 羊绒称为角朊蛋白 抗酸能力较强 一般情 况下低温弱酸对羊毛 羊绒无显著破坏作用 浓度大的强酸可使其受到损伤 温度越高 时间越长损伤越大 羊毛 羊绒抗碱能力差 无论是强碱还是弱碱 对纤维的破坏作用都很明显 这是因为角朊对碱比较敏感 碱首先破坏羊绒的 二硫键 如果温度高 更能促进其破坏作用 由于羊绒所含的胱氨酸比羊毛高 所以更不耐碱的作用 这些天然蛋白质纤维的化学组成和组织结构也有不同之 处 常用拔染剂 还原剂 对二硫键和皮质层具有强烈分解破坏作用 此外 蚕丝 羊绒 羊毛纤维的染色过程需要高温环境 使得染料上染不如纤维素纤 维容易进行 同一类染料的染色过程可能对蚕丝或羊毛损伤较小 而对山羊绒 损伤可能就很大 因此 相比较而言棉制品的拔染印花工艺最简单 而蚕丝 羊毛制品有一定难度 山羊绒制品就更加困难了 由此可见 研究羊绒制品的 拔染印花 实现技术突破具有非常重要的意义 第一章绪论 1 3 本课题主要研究内容 由于山羊绒纤维性能的独特性 其制品的拔染印花工艺就显得更加复杂 需突破的关键技术瓶颈是地色染料的选择和拔染剂的选配以及减少拔染过程中 纤维损伤问题 本课题主要是针对山羊绒制品的特征研究一种适用性强 色彩 鲜艳 层次分明 地色均匀丰满 较廓清晰 染色牢度高 纤维损伤小的拔染 印花加工方法 采用拔染印花方法可以扩大山羊绒印花制品的花色品种和适应 范围 为消费者提供更广阔的选择空间 大大提高产品的附加值 使产品档次 和品位得到提升 本研究主要内容为 1 筛选印花糊料 j 糊料是印花过程中染料和助剂的载体及分散介质 糊料的选用是印花工艺 中的首要问题 拔染印花对糊料的要求大大高于常规直接印花 通过糊料性能 的比较筛选出适合羊绒制品拔染用的糊料 2 筛选拔染剂 目前 国内外常用的拔染剂主要有氯化亚锡 德古林 雕白块 雕白钙 r o d i x 以及二氧化硫脲 还原剂f m 等 这些产品都属于还原剂 主要用于 棉 化纤 蚕丝织物的拔染印花 而应用在山羊绒制品的拔染印花工艺中则存 在许多问题与矛盾 如山羊绒纤维遇到强还原剂容易分解 损伤严重 多数拔 染剂只能在碱性条件下使用效果才好 而山羊绒纤维不仅不耐碱且常用的染料 又都需在酸性条件下上染等 综上所述并结合实际 需要筛选并复配一种适合于山羊绒制品拔染印花的 拔染剂 3 筛选地色染料 选择可拔的地色染料需满足以下条件 o 染色牢度在3 级以上 0 有较高的鲜艳度均匀度 o 色光纯正 色泽饱满 染色简便且对纤维的损伤小 o 符合环保要求 不含有害芳香胺类衍生物 4 筛选山羊绒保护剂 通过分析可知 不论拔染印花工艺条件多温和 对山羊绒纤维及制品的损 伤是不可避免的 因而 需在印花色浆中加入保护剂 尽可能减少对羊绒制品 的损伤 5 选择耐拔的印花染料 由于拔染剂都是很强的还原剂 因而用于山羊绒制品印花的大多数染料在 6 第一章绪论 拔染印花时有不同程度的变色或褪色现象 本课题在实验的基础上 筛选出具 有较高固着率和染色牢度而且受拔染剂影响小的耐拔印花染料 6 拔染印花工艺的设计及优化 拔染浆液的配方和印花色浆的配方 o 拔染剂用量对织物拔白程度和着色染料得色量的影响 染色温度对染料可 拔性的影响 o 烘干 蒸化 水洗工艺分析 o 最佳的助剂用量 7 第二章拔染印花原理 第二章拔染印花原理 2 1 山羊绒的结构与性能 羊绒纤维是天然蛋白质纤维 由多种q 一氨基酸以肽键的形式结合而成 覆盖于山羊皮肤表面 在每年春季山羊脱毛之际 用特制的铁梳从山羊躯体上 抓取的绒毛 称为原绒 洗净的原绒经分梳 去除原绒中的粗毛 死毛和皮屑 后得到的山羊绒 称为无毛绒 山羊绒有白 青 紫三种颜色 其中以白绒最 为珍贵 我国无毛绒的质量标准分为5 个等级 按含粗率 含杂率和长度指标 进行分级 白绒和紫绒的分级标准则有所不同 羊绒纤维从截面将其划分为二或三个层次 即外表面的鳞片层 内部的皮 质层和中心的髓质层 细的羊绒纤维一般只有鳞片层和皮质层 没有髓质层 较粗的羊绒纤维一般三层均有 羊绒纤维表面包覆的鳞片呈竹节状 瓦状 龟 裂状排列 鳞片指向毛尖 鳞片密度约为6 0 7 0 个 m m 羊绒纤维截面基本属于 椭圆形态 沿长度方向从根向尖逐渐变细 羊绒纤维沿长度方向一般呈一定的 卷曲形态 t 羊绒纤维直径比细羊毛还要细 平均细度多在1 4 1 6um 细度不匀率小 约为2 0 长度一般为3 5 4 5 m m 伸长度 吸湿性优于绵羊毛 集纤细 轻薄 柔软 滑糯 保暖于一身 纤维强力适中 富有弹性 并具有一种天然柔和的 色泽n 5 1 羊绒纤维的吸湿性取决于纤维本身的结构和大气中水分的多少 随羊绒含 水量的变化 羊绒纤维的结构发生了一定的改变 从而引起纤维 纱线和织物 的尺寸 形状和透气性等的变化 羊绒纤维的断裂强度 初始模量是天然纤维中最低的 纯羊绒织物强度较 低 柔软性特别好 弹性恢复能力好 压缩时不易走形 纤维表面的鳞片结构 使羊绒织物的光泽非常柔和 比较平滑的羊绒纤维表面有更良好的光泽 羊绒纤维在未受损伤时 有较强的化学稳定性 特别是对酸的化学稳定性 较好 但对碱的化学稳定性较差 羊绒纤维对酸 碱 热的反应比细羊毛敏感 即使在较低的温度和较低浓度酸 碱液的条件下 纤维损伤也很显著 对含氯 氧化剂尤为敏感u 6 1 9 第二章拔染印花原理 2 2 羊绒制品的拔染印花机理 拔染印花是在染有地色的织物上用含有拔染剂的色浆印花 在汽蒸时地色 被拔染剂破坏 如色浆中只含拔白剂不含染料则印花之处得到白色花纹 称拔 白 如印花色浆中既含有拔白剂又含有染料 在拔染剂破坏织物地色的同时色 浆中的染料又使地色着色 这样便得到了有色花纹 这种方法称着色拔染 简 称色拔 所谓色浆就是印花时 为了克服织物的毛细管效应引起的渗化现象 获得 清晰的花纹 必须在染料溶液或分散液中加入称为原糊的物质 将它们调成具 有一定粘度的浆糊 称为色浆 与染色相比 印花的浴比小的多 所以印花尽 量选择溶解度大的染料或增大助溶剂的用量 另外 由于印花中色浆糊料的影 响 染料由色浆向纤维内转移实现上染过程比染色时复杂 依据染料结构特点即发色的特性 通常拔染印花是利用印花染料中分子与 还原剂 拔染剂 之间发生化学变化而消色的原理实现的 染料的颜色是由分 子结构中的发色基团提供的 它们的分子结构里有一个由若干共轭双键构成的 共轭系统 大多数染料的共轭双键系统是由偶氮基连接芳环构成的 要使染料 消色 就必须破坏它们的偶氮基 用于纺织品染色的染料中有一部分染料为偶 氮结构染料 它们所含的偶氮基团 一n 卜 可被还原剂分解成两个氨基化 合物 破坏了染料的分子结构 使染料失去了原有的色泽 为加快促进偶氮基 团的消色 必须进行蒸化处理 消色的难易程度除与染料有关外 还需控制蒸 化的温度 湿度 时间及相互关系 蒸化完毕后还要经过水洗 以消除消色后 生成的残存物和浆料h 7 1 拔染印花机理反应方程式 抖 2 扛期i r n n r 二竺竺二二与r 一慨 已 一忌 f 偶氮染料结构简式 2 3 拔染印花用糊料的类型 f 氨基化合物 f 氨基化合物 糊料是印花过程中染料 助剂的载体和分散介质 把染料或涂料 化学试 剂和助剂等传递到织物上而形成花型图案 糊料的选用是印花工艺中的首要问 题 制备色浆的糊料是否适当 直接影响印花成品的质量和印制效果 包括得 1 0 第二章拔染印花原理 色量 鲜艳度 花纹轮廓清晰度 渗透程度 印后易洗除性等 印花色浆的印花性能很大程度上取决于糊料的性质 糊料的性能直接影响 着印花产品的品质和成本 糊料的应用随纤维 染化料 印花设备等的差异而 不同 因此 在织物印花前 对糊料的性能必须进行合理分析和选择 淀粉糊 淀粉糊是应用最早的糊料之一 淀粉的成糊率高 原糊无还原性 耐弱酸和弱碱 基本上不带离子基团 适用于大多数类别的染料印花 由淀粉 糊制成的色浆给色量高 印出的花纹清晰 但印透性和印花均匀性差 烘干后 浆膜硬脆 也不易洗除 因而织物手感硬 海藻酸钠 海藻酸钠制糊较简单 原糊呈黄褐色 p h 值在6 1 0 之间的 稳定性较好 p h 值高于或低于此范围有凝胶产生 遇重金属离子也易产生凝胶 用硬水制糊时 易生成钙盐沉淀 海藻酸钠糊印制的花纹均匀 轮廓清晰 印 透性和吸湿性良好 易于洗涤 合成增稠剂 合成增稠剂具有高度的触变性 印制轮廓清晰 线条精细 是筛网印花的理想糊料 但吸湿性强 汽蒸时易渗化 由于其用量少 含固量 很低 印花后不经洗涤 手感也很柔软而得到广泛应用 合成增稠剂调浆方便 增稠性极强 但遇电解质粘度大大降低 引 l a m e p r i na 9 中粘度植物种子胶印花糊料 它是由半露糖甘露聚糖聚 乙二醇醚组成 有很高的得色量和良好的流动性 极佳的轮廓清晰度和匀染性 极好的染料相容性 适用于各种印花设备及各种类型纤维的印花 在正常条件 下 可完全从织物上洗去 2 4 拔染印花用拔染剂的类型 用以破坏地色染料而使之消色的化学药剂称为拔染剂 拔染剂主要有氧化 剂和还原剂 氧化剂由于处理过程中对织物存在很大损伤已很少使用 现最常 用的是还原剂 目前 国内外印花行业使用的拔染剂主要有氯化亚锡 德古林 雕白块 雕白钙 r o d i x 以及二氧化硫脲 还原剂t d 0 等这些产品都属于还原剂 氯化亚锡又称二氯化锡 通称锡盐 是古老还原剂 商品形状为无色针状 的结晶体 有毒 具有潮解性 其最大优点是易拔染料和耐拔染料色谱齐全 拔染工艺简单 稳定而且价格低廉 但存在以下缺点 有腐蚀现象 氯化亚锡 在汽蒸时会产生大量的氯化氢气体 对设备腐蚀大 对织物有一定损伤 会使 纺织品变黄 变脆 与一些糊料产生凝冻现象 白圈疵点 拔白效果不佳 对 人体有害 第一二章拔染日j 花原理 德科林 d e e r o l i n e d e c r o l i n e 是b a s f 公司拔染剂锌盐雕白粉的商品名 它 是由甲醛与低亚硫酸锌 z n s 2 0 4 反应生成 它的分子式为z n h s 0 2 c h 2 0 2 它的水溶性不高 不易发生渗化 还原电位在氯化亚锡与雕白粉之间 拔染效 果好 拔白白度较好 但可以选用的着色染料较少 色谱不齐 大多用于拔白 印花 雕白块也叫雕白粉 分子式为n a h s 0 2 c h 2 0 2 h 2 0 学名羟甲基亚磺酸钠 常温下稳定 温度升高 稳定性降低 6 0 开始分解 1 0 0 时还原能力最为强 烈 雕白粉对酸敏感 吸湿性高且汽蒸时易渗化 而且由于还原电位太高 拔 白白度虽好 但可供选择的着色染料较少 雕白钙的特点是较低的还原电位和较高的色浆稳定性 对于色拔印花十分理 想 化学稳定性较好 由于难溶于水 汽蒸时不易渗化而造成白圈疵点 印制 的轮廓清晰度高于雕白粉 拔白度比氯化亚锡好 印制鲜艳度优于德古林 缺 点是易造成堵网 r o d l x 是近几年由意大利引进的新型还原剂 有较高的温度稳定性 色浆 稳定 可放置4 5 天 且蒸化时无腐蚀性气体放出 是较为理想的拔染剂 二氧化硫脲是硫脲的氧化产物 分子式0 2 s c n h 2 2 可用柞蚕丝拔白剂 地色染料为直接 酸性或中性染料 w a t a r u s u g i u r a 等研究偶氮还原酶n 鲫还原剂可释放出甲醛等有害气体 能引 起人的过敏反应 早在2 0 世纪7 0 年代研究人员就发现 某些细菌可降解偶氮 染料 这些细菌可产生偶氮还原酶 这些酶可还原降解偶氮染料 以甲基红为 例 偶氮还原酶在1 3 n a d p h 还原型辅酶i i 作用下可将偶氮基破坏 可还原甲 基红 生成二甲基对苯二胺和邻氨基苯甲酸 用此配成的细菌浆 应用于棉织 物的拔白印花 所得试样图案清晰 印度j v r a o 和m s p a r m a r 研究用臭氧0 3 作为拔染剂口刚 空气作为增 稠剂的成衣拔白印花获得良好的效果 织物先用活性 直接或靛蓝染料室温染 色 再用0 3 处理几分钟 该法不需高温汽蒸 水洗等步骤 对织物没有明显的 损伤 2 5 影响羊绒制品拔染印花的因素 拔染印花工艺流程为 地色染色一拔染色浆配制一刮印色浆一烘干一蒸化 一水洗一固色一皂洗一水洗一烘干 羊绒制品作为一种性能优越 风格独特 服用性能好的产品深受人们的喜 爱 为保证产品的风格 手感其加工过程必须严格控制 在拔染印花中 影响 1 2 第 二章拔染印花原理 产品质量的因素有拔染剂的性质 糊料性能 印花工艺 网目数 半制品质量 织物的亲水性 印花机 与蒸化机的性能和操作水平以及生产过程的质量控制 和现场管理等 而其中拔染剂的性质是至关重要的影响因素 因为氯化亚锡 德科林 雕白块等拔染剂应用在山羊绒制品的拔染印花工艺中存在许多问题 具体如下 1 由于这些拔染剂是很强的还原剂 而山羊绒纤维遇到强还原剂很容易断 裂分解 强力损伤 2 山羊绒制品属高档产品 以上拔染剂的拔白或色拔性能大都不理想 3 多数拔染剂只能在碱性条件下使用效果才好 而山羊绒纤维不耐碱且需 在酸性条件下染色 因此 需要筛选并配制一种适合于山羊绒制品拔染印花的拔染剂 原糊的性能是决定花形轮廓清晰度的关键 也是透网性 流变性 抱水性 等性能的综合反映雎 糊料流变性通常用印花粘度指数p v i 值来表示 印花粘 度指数是一个综合性能指标 在一定程度上反映了印花原糊的流变性 触变性 表面得浆量 渗透能力等主要性能 p v i 值趋近于1 时 表明原糊的结构粘度 系数很低 原糊触变性很小 表面得浆量低 而渗透性较好 趋向于牛顿型流 体的特征 p v i 值在0 卜l 的原糊为假塑性流体 p v i 值越小 原糊的结构粘 度系数越大 触变性也越大 当p v i 值向o 1 靠近时 则触变性变大 表面得 浆量提高 而渗透性较差 是典型假塑性流体的特征盟 不同的印花方式对糊料的流变性有不同的要求 山羊绒拔染印花大多为筛 网印花 其特点是操作速度较慢 尤其是采用手工台板筛网印花时糊料在自然 重力的应力下静止 用刮浆刀刮过后才通过筛网 色浆刮在织物上后 要求仍 呈静止状态 这种加工法要求糊料的表观粘度大 在无应力作用时 保型性好 但从织物印花的渗透效果考虑又要求糊料有一定的流变性 使糊料分子能在加 压情况下迅速向织物内部渗透 刮印时的流变性能好 有利于色浆向织物内部 渗透 若是采用平网印花机印花色浆所受剪切力也较小 要求糊料厚而不粘 流变性要好 触变性要小 此外 织物的前处理 图案设计 色浆的配制 印花工艺的制定 蒸化及 后处理等对拔染印花也有重要的影响 织物经过前处理 可除去前道工序残留 下来的脏污 油渍 还能使织物具有良好的渗透性 有利于印制也有利于染料 的上染 在图案设计方面 尤其涉及到来样印制时 感光底稿的制作效果 会 直接影响到是否符合原样精神 这就要求分色人员很好地理解和应用分色的原 则q 色浆的组成及性能对图案的对样准确性和整个印花质量有很大影响 印花工艺的制订不仅要考虑纤维性质的要求 还必须以保证车间实际生产 第二章拔染印花原理 顺利进行为准则 对于来样花稿 要预见到实际生产时可能会出现的印制疵病 诸如对花不准 色差 传色 拖浆 露底和效果不符等 在制订制网工艺时采 取必要的预防措施加以避免 而工艺 配方的正确选择则是保证产品质量的前 提 另一个重要的环节是印花后的蒸化 蒸化的作用是保证染料上染固着 拔 染剂与地色染料反应的重要步骤 要求印花后迅速蒸化 蒸化温度 湿度和车 速必须稳定 总之 在印花生产的各个环节建立完善的工艺 操作和管理制度 使生产处于可控状态是取得稳定产品质量的关键 1 4 第三章拔染印花实验部分 第三章拔染印花实验部分 3 1 药品 仪器与设备 表3 1 实验用药品 药剂名称产地或公司 多丽兰系列染料德国m d o h m e n 克牢素系列染料上海桃浦染料公司 兰纳芯m 系列染料科莱思化工 中国 有限公司 二氧化硫脲 工业品 河南宏业化工有限公司 氯化亚锡 化学纯 上海踏浪精细化工有限公司 郎茄烈c 工业品 巴斯夫 中国 有限公司 拔染剂b r 1自锖0 尿素宁夏石化公司 甘油 化学纯 浙江遂昌甘油厂 印花油德国科宁 中国 有限公司 柠檬酸 化学纯 苏州市锦程精细化工厂 冰醋酸 工业品 吴江市华誉化工有限公司 消泡剂德国科宁 中国 有限公司 l a m e p r i na 9 糊料德国科宁 中国 有限公司 表3 2 实验所用仪器设备 设备名称 产地或公司 o r i n t e x 测配色系统上海瑞科印染技术有限公司 n d j 一1 旋转粘度计上海群旭科学仪器有限公司 酸度计武汉易控特科技有限公司 电热恒温干燥箱2 0 2 0 天津十和田环境试验设备有限公司 l f y 一2 0 1 d 织物顶破试验仪山东省纺织科学研究院仪器研究所 织物全自动硬挺度实验仪m 5 0 7青岛山纺仪器有限公司 新华1 号滤纸杭州新华纸业有限公司 h s 一1 2 2 4 型高温染色小样机南通三思机电科技有限公司 y 5 7 1 b 型摩擦 刷洗色牢度仪南通三思机电科技有限公司 f s m a 新型全伺服平网印刷机西安德高佳美印染设备有限公司 天平 上海精密科学仪器有限公司 量筒上海何田工贸有限公司 烧杯北京科教兴通工贸有限公司 第三章拔染印花实验部分 3 2 实验原料 拔印试样 针织羊绒衣片 纱支4 2 t e x 2 平纹组织 横密5 6 1 1 0 c m 纵密4 5 1 0 c m 粗纺羊绒围巾 纱支7 1t e x 经密1 2 6 6 l o o m 纬密1 3 1 4 1 0 c m 3 3 实验方法 3 3 1 原糊的结构粘度指数n 与印花粘度指数p v i 测试方法 在2 5 c 士1 时 用n d j 一1 旋转式粘度计4 号转子及固定架装在n d j l 旋 i 转式粘度计上 升降仪器 使转子浸入色浆中直至液面标志为止 保持仪器水 平 开启电源 等转子旋转5 转后 分别测定6 0r m i n 和6 r m i n 转速下的r l 曲 n 其中r l 和r l 分别是转速为6 0r m i n 和6r r a i n 时的原糊粘度 按下 述公式计算印花粘度指数和结构粘度指数 p v i 值 堕 7 76 上旦 p v i 值 10 靠 式中 n 结构粘度指数 p v i 印花粘度指数 3 3 2 糊料与拔染剂相容性的测试方法 公式 3 1 公式 3 2 称取原糊5 0 9 加入2 5 m l 蒸馏水 调匀后测得粘度值即空白糊粘度作为 参比粘度 分别在原糊中加入实验用拔染剂调匀 将制备好的含有拔染剂的糊 料置于2 5 c 士1 的浴槽中 恒温2 h 用4 号转子按印花粘度指数的测试方法 测定其当天的粘度变化情况 按公式3 3 计算粘度变化率 粘度变化率c 塑堕塑塑掣墓琶蔫霎嘉言产 公式c 3 3 3 3 3 原糊抱水性的测试方法 称取原糊5 0 9 加入2 5 m l 蒸馏水调匀 将剪成2 c m 宽的新华1 号定性滤 纸浸入浆液l c m 3 0 m i n 后测取水析出高度 测得数值越大 抱水性越差 数值 越小 抱水性越好懈1 第三章拔染印花实验部分 3 3 4 白度的测试方法 首先将试样进行地色的上染 然后在试样上印制1 5 x 1 5 c m 拔白色浆 经蒸 化 水洗后 用o r i n t e x 测配色仪测量单层织物拔染处的白度 3 3 5 列s 值的测定方法 用色浆在地色试样上印制1 5 x 1 5 c m 有色色块 经蒸化 水洗后 用o r i n t e x 测色仪测定单层织物的正反两面反射率 用下述公式计算k s 1 一尺 2 科s 百 其中 rn 得反射率 3 3 6 总色差 e 的测定 公式 3 4 实验中以羊绒直印样品为标准样 拔染印花样品为比较样 测量色差 e 使用o r i n t e x 测配色仪进行色差的测定 表3 3 表示了o r i n t e x 测配色系统代码 内容和 e 的关系 色差是指两个颜色在色觉上的差异 它包括明度差 彩度 差和色相差三个方面 明度差世 r 印一r 谢公式 3 5 色相差胡o h o 印一h o 鲋 公式 3 6 彩度差a c 口 2 6 2 l 2 印一 口 2 6 2 l 2 鲋 公式 3 7 总色差衄 x 2 a l a a 2 6 2公式 3 8 a 一红绿轴坐标 b 一黄蓝轴坐标 胡 一色相角 c 一彩度 s r 颜色样 品 s t 卜标准样 h o a r c t a n b a 明度l 人眼对物体的明暗感觉 其值越大越亮 负数为黑色 红绿轴a 正数表示颜色偏红色 负数表示颜色偏绿色 黄蓝轴b 正数表示颜色偏黄色 负数表示颜色偏蓝色 彩度c 亦称饱和度 是指彩色的纯洁度性 其值越大 表明染品的颜色 越鲜艳 反之则越萎暗 可见光谱中的各种单色光是最饱和的色彩 色调h 彩色彼此相互