一种高色牢度篷布处理工艺
阅读说明：本技术 一种高色牢度篷布处理工艺 (Treatment process for tarpaulin with high color fastness ) 是由 顾全 姚惠明 于 2021-09-25 设计创作，主要内容包括：本发明涉及纺织品制造的技术领域,公开了一种高色牢度篷布处理工艺,包括对涤纶长丝牛津布依次进行的退浆精炼、预定型、碱减量、染色整理、还原清洗步骤,涤纶长丝牛津布经过还原清洗后浸泡在固色剂中,浴比为1:(10～20),轧液率为60～80%,70～90℃烘干得到成品篷布；所述固色剂由包括如下原料组成：羟基硅油乳液、纳米金属氧化物粉末、松香基季铵盐、渗透剂和稳定剂。本申请中使用固色剂在涤纶长丝牛津布表面形成一层具有高疏水、耐高低温以及抗紫外线功能的保护膜,降低染料褪色的可能性,从而延长保护膜的有效防护时间,提高篷布在户外环境下的色牢度。(The invention relates to the technical field of textile manufacturing, and discloses a tarpaulin treatment process with high color fastness, which comprises the steps of desizing and refining, presetting, alkali decrement, dyeing and finishing, and reduction cleaning which are sequentially carried out on polyester filament oxford, wherein the polyester filament oxford is soaked in a color fixing agent after reduction cleaning, the bath ratio is 1 (10-20), the mangle ratio is 60-80%, and the finished tarpaulin is obtained by drying at 70-90 ℃; the color fixing agent comprises the following raw materials: hydroxyl silicone oil emulsion, nano metal oxide powder, rosin-based quaternary ammonium salt, penetrating agent and stabilizing agent. Use the fixing agent to form the protection film that the one deck has high hydrophobicity, resistant high low temperature and ultraviolet resistance function on dacron filament oxford surface in this application, reduce the possibility that the dyestuff faded to the effective guard time of extension protection film improves the colour fastness of tarpaulin under outdoor environment.)
技术领域
本发明涉及纺织品制造的技术领域，尤其是涉及一种高色牢度篷布处理工艺。
背景技术
篷布是一种高强度、具有良好韧性和柔软程度的防水面料。目前市场上常见的一类篷布为涤纶长丝牛津布，涤纶长丝牛津布强度高、弹性好、不受虫蛀，可以用于制造时尚箱包、雨棚、广告布等具有鲜艳色彩的产品。但篷布长期在户外使用，受到温差、光照以及酸雨的影响，导致篷布上的颜料易发生褪色等问题，篷布的使用寿命缩短。
目前，关于增强篷布色牢度的处理工艺如下：对分散染料进行改良，使得分散染料能够充分进入篷布的涤纶纤维中，使得染色更加牢固。同时还使用还原剂对涤纶长丝牛津布进行还原清洗，洗去浮色，防止篷布沾色。但经过此类方法处理后的涤纶长丝牛津布仅对色光鲜艳度有明显的改善作用，在户外长期使用过程中仍然存在快速褪色的问题。
因此，亟需一种篷布处理工艺，能够显著改善篷布在户外使用时的色牢度。
发明内容
为了提高篷布在户外使用时的色牢度，本申请提供一种高色牢度篷布处理工艺。
本申请提供一种高色牢度篷布处理工艺，采用如下的技术方案：
一种高色牢度篷布处理工艺，包括对涤纶长丝牛津布依次进行的退浆精炼、预定型、碱减量、染色整理、还原清洗步骤，涤纶长丝牛津布经过还原清洗后浸泡在固色剂中，浴比为1:(10～20)，轧液率为60～80％，在70～90℃烘干得到成品篷布；
所述固色剂由包括如下重量份的原料组成：羟基硅油乳液70～90份、纳米金属氧化物粉末10～20份、松香基季铵盐17～25份、渗透剂3～6份、稳定剂1～3份。
通过采用上述技术方案，涤纶长丝牛津布作为篷布的基布，在退浆精炼步骤去除表面以及缝隙中残留的油污，避免油污影响后续染料的上染质量；涤纶长丝牛津基布在预定型步骤中利用涤纶的热塑性，改善涤纶非结晶区分子排列结构，使得涤纶结晶度提高，后续碱减量处理时的均匀性得到改善；
涤纶长丝经过碱减量处理后，表面出现凹槽，增加了涤纶长丝牛津布的空隙率，有利于后续染料能够充分渗透入涤纶长丝中，完成染色；同时，涤纶长丝表面粗糙，能够增强染料与涤纶长丝之间以及改性固色剂和涤纶长丝之间的结合，降低染料从涤纶长丝牛津布表面脱离的可能性。涤纶长丝牛津布料染色完毕后，通过还原清洗洗去浮色，再使用固色剂进行固色整理。
固色剂在涤纶长丝牛津布表面形成一层超疏水保护膜，提高篷布的防水性能；固色剂中纳米金属氧化物粉末能够在松香基季铵盐以及稳定剂的作用下充分分散在羟基硅油乳液中，并且随着羟基硅油乳液的渗透，能够填充在涤纶长丝的空隙处，防止染料泄露、褪色；纳米金属氧化物在保护膜中充分分散，并且通过尺寸效应的特性反射或者折射紫外光线，使得保护膜具有抗紫外线功能，降低染料由于光照作用而发生褪色的可能性；
除此之外，保护膜的耐热性好，能够吸收一部分能量，降低涤纶长丝牛津布中大分子链移动的可能性，使得染料牢固封锁在涤纶长丝中，从而延长保护膜的有效防护时间，提高篷布在户外环境下使用时的色牢度。
优选的，所述纳米金属氧化物粉末由纳米级氧化锌和纳米级二氧化硅按照重量比1:(0.5～1.5)复配而成。
通过采用上述技术方案，氧化锌和二氧化硅粉末不影响篷布的色彩，并且在抗紫外方面具有协同增效的作用，其可能原因为：氧化锌能够吸收长波紫外线和中波紫外线，而二氧化硅粉末在长波紫外线和中波紫外线的范围内能够大量反射紫外光线，降低篷布内颜料光氧化的可能性，显著改善篷布的色牢度。
优选的，所述纳米级氧化锌的粒径为30～50nm，所述纳米级二氧化硅的粒径为200～400nm。
通过采用上述技术方案，纳米级氧化锌以及纳米级二氧化硅在此级配下，在固色剂中的分散效果较好。
优选的，所述羟基硅油乳液和纳米金属氧化物粉末的重量比为5:1。
通过采用上述技术方案，金属氧化物粉末的掺量过大时，其在涤纶长丝牛津布表面的分散不均匀，影响篷布的手感；而金属氧化物粉末的掺量过小时，保护膜的耐热性以及抗紫外性能减弱。
优选的，所述纳米金属氧化物粉末与松香基季铵盐的重量比为16:21。
优选的，所述纳米金属氧化物粉末与稳定剂的重量比为8:1。
通过采用上述技术方案，在此配比下，纳米金属氧化物粉末在固色剂中的分散效果最佳，保护膜的抗紫外线效果最佳。
优选的，所述稳定剂为丙烯酸酯。
通过采用上述技术方案，丙烯酸酯包括但不限于丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸酯能够使得固色剂的粘度增加，有利于固色剂成膜。
优选的，所述渗透剂为脂肪族聚氧乙烯醚。
通过采用上述技术方案，脂肪族聚氧乙烯醚与羟基硅油乳液的配合，能够促进固色剂在涤纶长丝牛津布中的渗透，进一步提高固色剂与涤纶长丝牛津布的粘接强度。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请使用固色剂对染色后的涤纶长丝牛津布进行处理，在涤纶长丝牛津布表面以及空隙处附着一层牢固的保护膜，保护膜具备高疏水、耐高低温以及抗紫外线功能，降低染料褪色的可能性，从而延长保护膜的有效防护时间，提高篷布在户外环境下使用时的色牢度；
2、本申请通过使用氧化锌和二氧化硅粉末复配使用，保护膜吸收紫外线的同时反射紫外线，在抗紫外方面具有协同增效的作用，显著改善篷布的色牢度。
具体实施方式
若无特殊说明以下实施例和对比例的原料来源如下表所示:
表1.原料的来源
实施例
实施例1
一种高色牢度篷布处理工艺，按照如下步骤进行：
(1)退浆精炼：
涤纶长丝牛津坯布的克重为180g/㎡，幅宽150cm，长度为150m；
预浸槽内投入250L浓度为20g/L的氢氧化钠溶液、60kg净洗剂F-OLB(牌号：奇利龙@精炼剂F-OLB浓缩，购买自广州科夫能化工有限公司)以及22kg耐碱螯合剂BP-8199(型号：BP-8199，品牌：Suractent，购买自邦普化学)，以1000rpm的转速搅拌混匀，并且升温至60℃，备用；
涤纶长丝牛津坯布平幅进布，继而进入预浸槽中，涤纶长丝牛津坯布保温浸泡30min，得到退浆的涤纶长丝牛津坯布；
取出后依次使用95℃的热水清洗2遍，50℃的温水清洗2遍，20℃的冷水清洗2遍，烘干得到精炼的涤纶长丝牛津坯布；
(2)预定型：
将精炼的涤纶长丝牛津坯布送入定型箱中，定型箱中的温度升温至180℃，保温定型30s，得到预定型的涤纶长丝牛津坯布；
(3)碱减量：
在碱槽中加入浓度为30g/L的氢氧化钠溶液，将预定型的涤纶长丝牛津坯布送入碱槽中，控制浴比为1:10，轧液率为60％，轧制完毕后进入蒸汽箱，设置蒸汽箱中的温度为130℃，按照30m/min的车速运行，保温加工5min，取出后依次使用95℃的热水清洗2遍，50℃的温水清洗2遍，20℃的冷水清洗2遍，烘干得到碱减量的涤纶长丝牛津坯布；
(4)染色整理：
启动染色机，先向染色机中55kg分散染料分散红s-bwf(购买自浙江山峪染料化工有限公司)，待分散染料的温度为60℃时再依次加入15kg乙酸、2kg松香基双季铵盐、20kg匀染剂、3kg AEO-3以及70kg水，搅拌均匀，得到染料，备用；将碱减量的涤纶长丝牛津坯布放入装有染料的染色机中进行染色，染料升温至130℃，染色过程中控制染料的pH值为4.5～5.5，保温染色45min，得到染色整理的涤纶长丝牛津坯布；
(5)还原清洗：
向洗涤池中加入浓度为20wt％的氢氧化钠溶液、保险粉和水，使得洗涤池中氢氧化钠浓度为6g/L，保险粉浓度为2g/L，得到还原清洗剂；
将染色整理的涤纶长丝牛津坯布投入洗涤池中，控制浴比为1:10，还原清洗剂升温至80℃，保温洗涤30min，洗涤结束后使用20℃的冷水清洗2遍，得到还原清洗的涤纶长丝牛津坯布；
(6)固色整理：
向固色池中加入70kg羟基硅油乳液、10kg纳米级氧化锌(型号为PZT-15)、17kg松香基双季铵盐、3kg AEO-3、1kg丙烯酸乙酯，搅拌混匀，得到固色剂；
将还原清洗的涤纶长丝牛津坯布投入固色池中，控制浴比为1:10，浸泡30min后，控制轧液率为60％进行轧制，轧制结束后在70℃下烘干，得到成品篷布。
实施例2-11
一种高色牢度篷布处理工艺，与实施例1的区别点在于，固色整理步骤中使用的固色剂的组成不同，具体固色剂的组成如下表2所示。
表2.固色剂的组成
注释：纳米级二氧化硅的粒径为100nm。
实施例12-14
一种高色牢度篷布处理工艺，与实施例11的区别点在于，固色剂中纳米级氧化锌和纳米级二氧化硅的粒径级配不同；其中，实施例12的纳米级氧化锌的粒径为30nm、纳米级二氧化硅的粒径为200nm；实施例13的纳米级氧化锌的粒径为50nm、纳米级二氧化硅的粒径为400nm；实施例14的纳米级氧化锌的粒径为100nm、纳米级二氧化硅的粒径为1000nm。
实施例15
一种高色牢度篷布处理工艺，与实施例13的区别点在于，固色整理步骤中控制浴比为1:15，轧液率为70％进行轧制，轧制结束后在80℃下烘干，得到成品篷布。
实施例16
一种高色牢度篷布处理工艺，与实施例13的区别点在于，固色整理步骤中控制浴比为1:20，轧液率为80％进行轧制，轧制结束后在90℃下烘干，得到成品篷布。
对比例
对比例1-3
一种篷布处理工艺，与实施例1的区别点在于，固色整理步骤中使用的固色剂的组成不同，具体固色剂的组成如下表3所示。
表3.固色剂的组成
对比例4
一种篷布处理工艺，与实施例1的区别点在于，还原清洗的涤纶长丝牛津坯布不经过固色整理工艺进行整理。
性能检测试验
检测方法
将由实施例1-16以及对比例1-4制得的篷布进行裁剪，裁剪成面积为10cm×10cm的测试样品；
Ⅰ、将测试样品放入试验箱中，控制试验箱内的温度和湿度，并使用氙灯模拟光照，控制照射时间进入如下检测，观察是否褪色：
检测条件
温度/℃
湿度/％
照射时间/h
a
60
20
24
b
60
20
120
c
-30
20
24
d
-30
20
120
e
60
100
24
f
-30
100
24
Ⅱ、将测试样品放入试验箱中加入pH值为5为盐酸溶液中浸泡24h：
g.盐酸溶液的温度为30℃；
h.盐酸溶液的温度为0℃。
检测数据
表4.实施例1-16和对比例1-4色牢度检测
注释：篷布色牢度的程度由大到小依次为未褪色、局部褪色、褪色和完全褪色。
结合实施例1和对比例1-4并结合表4可以看出，对比例1中不掺加纳米金属氧化物粉末，其色牢度不佳，在干热或者湿热条件下长期受到日光照射，120h后完全褪色，证明纳米金属氧化物的抗紫外效果佳；
对比例2中不掺加松香基季铵盐，对比例3中不掺加稳定剂丙烯酸乙酯，两者在干热或者湿热条件下短期受到日光照射发生局部褪色，表明稳定剂和松香基季铵盐能够使得纳米金属氧化物粉末进行充分分散，护色效果好；
对比例4不使用固色剂进行整理，其在干热或者湿热条件下短期受到日光照射就完全褪色，而使用本申请的固色剂进行固色整理后并未出现褪色，表明本申请的固色剂固色效果显著。
结合实施例1-4并结合表4可以看出，纳米金属氧化物粉末的组成对篷布色牢度的影响较大：使用纳米级氧化锌和纳米级二氧化硅进行复配，能够在提高固色剂抗紫外性能方面起到较好的促进作用。
结合实施例8-10、对比例3并结合表4可以看出，掺加有丙烯酸乙酯的固色剂对涤纶长丝牛津布进行整理后，篷布表面的保护膜能够在高低温酸液中稳定存在，不开裂；表明丙烯酸乙酯作为稳定剂能够显著改善篷布在酸液中的持久性，进一步改善篷布的色牢度。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
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