尿素替代劑XD-N在活性印花中的應(yīng)用

康 健

（佛山市晨輝化工發(fā)展有限公司，廣東佛山 528248）

纖維素纖維和蛋白質(zhì)纖維大多采用活性染料進(jìn)行印花，為了使織物在蒸化過(guò)程中吸收更多的水分，使纖維充分溶脹，促進(jìn)染料與纖維的反應(yīng)并固著，必須使用一定量的尿素來(lái)完成[1]。但尿素在高溫條件下會(huì)分解為污染水體的氨氮化合物[2]。隨著環(huán)保要求的日益提高，對(duì)印染廢水中的氨氮排放指標(biāo)越來(lái)越嚴(yán)格[3]，因此，開發(fā)低尿素或無(wú)尿素印花工藝受到關(guān)注。

傳統(tǒng)平網(wǎng)和圓網(wǎng)印花的每套顏色都是獨(dú)立調(diào)色、獨(dú)立印制，尿素直接加在色漿中。如果色漿中的染料適應(yīng)尿素替代劑，可以用尿素替代劑代替尿素；如果色漿中的染料不適應(yīng)，則可部分使用尿素。這樣可以降低尿素使用量，從而減少印花污水的氨氮排放量。數(shù)碼印花利用4、6、8種顏色，通過(guò)噴頭進(jìn)行混色印花。尿素或尿素替代劑則是加在織物預(yù)處理的上漿漿糊中，然后把漿糊浸軋?jiān)诳椢锉砻妫娓珊髧娪?。因此，?shù)碼印花的尿素替代劑無(wú)法像傳統(tǒng)印花那樣，哪種顏色適合就使用，哪種顏色不適合就不使用。即尿素替代劑在數(shù)碼印花中只要其中一種顏色不能用就會(huì)影響到整個(gè)印花圖案的色彩表現(xiàn)，就無(wú)法替代尿素。

本文利用尿素替代劑XD-N 代替尿素，在活性印花上對(duì)棉布和人棉2 種面料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將尿素替代劑XD-N 2%、尿素替代劑XD-N 1%+尿素5%拼混和尿素10%3 種不同的工藝配方進(jìn)行比較。通過(guò)測(cè)定幾種設(shè)定顏色印花的正面K/S值和反面K/S值（滲透性），來(lái)評(píng)估尿素替代劑XD-N 對(duì)印花效果的影響和適用性。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料和設(shè)備

試劑：尿素替代劑XD-N（佛山市晨輝化工發(fā)展有限公司），海藻酸鈉糊料、尿素、碳酸氫鈉、皂洗劑、活性染料（工業(yè)級(jí)）。

織物：133×78/40×38純棉斜紋布，100×80/40×40人棉平紋布。

設(shè)備：JJ-1300W 電動(dòng)攪拌機(jī)（金壇市晶玻實(shí)驗(yàn)儀器廠），HD394A 氣動(dòng)立式軋車、HD101A 電熱鼓風(fēng)烘箱（南通宏大實(shí)驗(yàn)儀器有限公司），數(shù)碼印花機(jī)（愛普生公司），VEGA3000 數(shù)碼印花機(jī)（杭州宏華數(shù)碼科技有限公司），連續(xù)蒸化機(jī)（蘇州工業(yè)園區(qū)亞美紡織機(jī)電有限公司），連續(xù)水洗機(jī)（意大利MCS公司），Datacolor SF650 測(cè)色配色儀（Datacolor 公司），5B-6(D)型氨氮快速測(cè)定儀（北京連華科技有限公司）。

1.2 印花工藝

1.2.1 工藝流程

圓網(wǎng)印花工藝：漂白布→印花（圓網(wǎng)/平網(wǎng)）→蒸化（102 ℃×10 min）→水洗→皂洗（90 ℃×5 min）→水洗→烘干。

數(shù)碼印花工藝：上漿（一浸一軋）→烘干（100 ℃）→噴印→烘干→蒸化（102 ℃×10 min）→水洗→皂洗（90 ℃×5 min）→水洗→烘干。

1.2.2 印漿配方

配方1：海藻酸鈉糊料2.5%，XD-N 2%，小蘇打1%；配方2：海藻酸鈉糊料2.5%，XD-N 1%，尿素5%，小蘇打1%；配方3：海藻酸鈉糊料2.5%，尿素10%，小蘇打1%。

1.3 測(cè)試

表觀色深：分別用青、品紅、黃、黑4個(gè)單色和拼混深紫色、綠色、大紅色、混色黑，用數(shù)碼印花機(jī)打印15 cm×15 cm 方塊，蒸化水洗熨干。采用測(cè)色配色儀在D65光源下測(cè)定印花織物正面和反面的K/S值。

服務(wù)不管是在哪個(gè)行業(yè)都是非常重要的，如果企業(yè)的服務(wù)不能夠讓客戶滿意，那么在一定程度上肯定會(huì)造成客戶對(duì)企業(yè)的不滿，從而影響公司的整體形象。因此，企業(yè)在銷售過(guò)程中一定要注重產(chǎn)品服務(wù)和售后服務(wù)，從而提高客戶對(duì)產(chǎn)品和企業(yè)的滿意度和好印象。所以要想切實(shí)的把服務(wù)做好，必須要加強(qiáng)企業(yè)員工的職業(yè)素養(yǎng)是非常重要的。同時(shí)還要完善企業(yè)內(nèi)部服務(wù)制度，加強(qiáng)對(duì)員工服務(wù)態(tài)度的監(jiān)督檢查管理，還要加強(qiáng)員工的產(chǎn)品知識(shí)技能，確保員工在銷售時(shí)能夠以更好的服務(wù)給客戶做產(chǎn)品做詳細(xì)的專業(yè)的服務(wù)介紹。這樣可以讓客戶體會(huì)到企業(yè)的真心與企業(yè)的良好信用，最終能夠保證企業(yè)在市場(chǎng)營(yíng)銷中占得一席之地并可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)也為企業(yè)迎來(lái)了更多的發(fā)展機(jī)會(huì)。

氨氮值：分別在1 000 mL 水中加入尿素10 g、尿素替代劑XD-N 1 g+尿素5 g和尿素替代劑XD-N 2 g，升溫至100 ℃，保溫10 min。降至室溫后，用氨氮快速測(cè)定儀測(cè)定氨氮值。

2 結(jié)果與討論

2.1 棉布正面表觀色深

表1是用3種不同上漿配方以及愛普生墨水或京瓷墨水?dāng)?shù)碼印花在棉布正面的K/S值。

表1 愛普生和京瓷墨水在棉布正面的K/S值

從表1 可以看出，愛普生噴頭活性染料墨水噴印的8個(gè)顏色，在棉布上使用尿素替代劑XD-N與尿素，所得到的正面K/S值差別不一。在青、品紅、黃和黑4個(gè)單色中，對(duì)品紅和黃色影響略小，K/S差值大約在4.0 左右；黑色其次，K/S差值在4.4；對(duì)青色影響最大，K/S差值達(dá)到7.7。這從后面的4 個(gè)拼混色也可以看出，深紫和大紅以品紅和黃色墨水拼色，所以，K/S值絕對(duì)值差別就不太明顯；而綠色和混色黑拼色會(huì)用到數(shù)量較多的青色，因此K/S差值就比較大。從京瓷噴頭活性染料墨水噴印的8 個(gè)顏色測(cè)試結(jié)果可以看出，這套墨水用尿素替代劑XD-N與用尿素的K/S值差異大大縮小，品紅和黃色差異分別為1.5和1.8。青色在尿素替代劑XD-N 中仍然不易上色，K/S差值下降到4.6。拼色的深紫、大紅、綠色和混色黑的K/S差值也不大。雖然有些顏色在使用尿素替代劑XD-N和尿素時(shí)的K/S值差異比較大，但是如果采用尿素替代劑XD-N 和尿素各自減半，即尿素替代劑XD-N 1%+尿素5%進(jìn)行拼混后使用，K/S差值就會(huì)明顯變小。例如愛普生噴頭墨水的青色，K/S差值由使用尿素替代劑XD-N時(shí)的7.7下降為3.6，其余顏色的K/S絕對(duì)值差異也都下降到1.0～2.0。

上述2種墨水的K/S值差異雖然不能代表所有的數(shù)碼印花墨水，但可以看出，不同的墨水在使用尿素替代劑XD-N時(shí)，上色率差異還是很大的。因此，在使用尿素替代劑XD-N 時(shí)，需要選擇適當(dāng)?shù)哪垣@得較好的上色率，達(dá)到或接近使用尿素的水平。

2.2 人造棉布正面表觀色深

同樣，對(duì)愛普生和京瓷2種墨水、3種不同上漿工藝配方在人造棉布正面的K/S值差異也進(jìn)行了比較，結(jié)果列于表2。

從表2 可以看出，愛普生噴頭活性染料墨水應(yīng)用尿素替代劑XD-N 在人造棉布正面的K/S值，與其在棉布上的K/S值相比有一些差異?？傮w上看，8個(gè)顏色無(wú)論是單色還是拼混色，尿素替代劑XD-N 與尿素的K/S差值都在1.0～4.0，尤其是青色的K/S值差異明顯縮小，只有2.6。主要原因是活性染料的母體是酸性染料，在蒸化時(shí)有部分染料會(huì)水解失去活性[4]。失去活性的染料對(duì)纖維素纖維沒有親和力而無(wú)法上染，所以棉布上的顏色就明顯變淺；而失去活性的活性染料母體是酸性染料，依然對(duì)蛋白質(zhì)纖維有親和力，可以繼續(xù)上染，因此青色墨水在人造棉布上的K/S值比棉布高。京瓷噴頭活性染料墨水在人造棉布正面的K/S值和愛普生噴頭活性染料墨水一樣，尿素替代劑XD-N與尿素的K/S差值在0～4.0；個(gè)別顏色的差異更小，如深紫色只有0.1 的差距，混色黑也只有0.7 的差距，這樣的差異，用肉眼無(wú)法分辨。

從表2的測(cè)試數(shù)據(jù)同樣可以看到，人造棉布在采用尿素替代劑XD-N+尿素的配方時(shí)，正面K/S值也有不同程度的提高。大多數(shù)顏色正面K/S差值僅在1.0左右，從整體印花圖案效果看，已經(jīng)不太有色差的感覺。

2.3 棉布反面表觀色深

表3是2種墨水在棉布反面的K/S值。

表3 愛普生和京瓷墨水在棉布反面的K/S值

在一些特殊產(chǎn)品如喬其紗織物，由于組織結(jié)構(gòu)比較疏松，在縫紉或使用摩擦過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生翻絲（反面的絲翻到正面）。如果正反面顏色一致或基本一致，翻絲后看不出有瑕疵，但如果正反面顏色相差很大，翻絲后就會(huì)很不協(xié)調(diào)而造成次品。另外，像圍巾類產(chǎn)品就希望正反面的顏色越接近越好，穿戴時(shí)不會(huì)影響美觀。因此，也測(cè)定了使用尿素替代劑XD-N 和尿素的反面K/S值，考察使用尿素替代劑XD-N后，對(duì)反面的滲透性是否有影響。

從表3 可以看出，無(wú)論是愛普生活性染料墨水還是京瓷活性染料墨水，使用尿素替代劑XD-N 對(duì)反面的滲透影響比較大，大部分顏色的K/S值至少比使用尿素的降低50%以上。尿素替代劑XD-N 1%+尿素5%配方的反面滲透性有所提高，但是大部分顏色還是達(dá)不到純尿素的滲透效果。

從表3 還可以看出，京瓷噴頭活性染料墨水的反面K/S值大于愛普生噴頭活性染料墨水，說(shuō)明不同的活性染料墨水性能對(duì)滲透性也有影響。

2.4 人造棉布反面表觀色深

表4是2種墨水在人造棉布反面的K/S值。

表4 愛普生和京瓷墨水在人造棉布反面的K/S值

從表4看出，愛普生噴頭活性染料墨水，無(wú)論是用尿素還是用尿素替代劑，或是用尿素替代劑XD-N+尿素工藝配方，反面的K/S值幾乎一致，而且差值絕對(duì)值都很小。這可能是愛普生墨水本身滲透性較差，所以無(wú)論采用什么上漿配方，反面的滲透性都不會(huì)有太大差異。此外，京瓷噴頭的活性染料墨水，其反面的K/S值差距就非常大，使用尿素替代劑XD-N 比使用尿素的K/S值減小50%～100%。尿素替代劑XD-N 1%+尿素5%的反面滲透性則有較大幅度的提高。

京瓷噴頭活性染料墨水在人造棉布反面的滲透性也比愛普生噴頭好，和棉布上的規(guī)律一致，印證了不同性質(zhì)的墨水對(duì)滲透性影響較大。

從表4 還可以看出，人造棉布的反面滲透性有一個(gè)特殊現(xiàn)象，就是在使用尿素或尿素替代劑XD-N+尿素工藝配方時(shí)，深紫、大紅、綠色這3個(gè)拼混色的反面K/S值與正面K/S值基本一致，差別不大。究其原因：（1）這3 個(gè)拼混色的總墨量為200%，比其他顏色的總墨量增加了一倍；（2）人造棉布面料比較薄，總墨量增加能夠?qū)崿F(xiàn)完全滲透。而棉布面料比較厚，即使增加了總墨量，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)完全滲透。

2.5 氨氮值比較

為了了解3 種工藝配方的氨氮值，按照實(shí)際配方和實(shí)際生產(chǎn)工藝，截取一定面積的面料進(jìn)行萃取，然后測(cè)定氨氮值。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這種方法提取的溶液顏色太深，對(duì)測(cè)定結(jié)果干擾很大。為了更好地測(cè)定這3 個(gè)上漿配方的氨氮值，采用了模擬法：采用不加入染料的3 種工藝配方溶液進(jìn)行測(cè)試。為了更接近蒸化條件，把配制好的溶液沸煮10 min，待溶液冷卻至室溫時(shí)再進(jìn)行測(cè)定。尿素配方的氨氮值為79.64 mg/L，尿素替代劑XD-N+尿素配方的氨氮值為39.76 mg/L，尿素替代劑XD-N 配方的氨氮值為0.26 mg/L。尿素替代劑XD-N 的氨氮值接近0，應(yīng)用后不會(huì)產(chǎn)生氨氮和總氮；在尿素替代劑XD-N+尿素配方中，由于尿素減半使用，氨氮值比使用純尿素的工藝配方下降了1/2，這對(duì)減少氨氮的污染具有積極作用。

3 結(jié)論

（1）用尿素替代劑XD-N 2%在棉布和人造棉布上進(jìn)行數(shù)碼印花是可行的，但與尿素10%相比，上色率還有一定差異。為了彌補(bǔ)上色率的不足，可采用尿素替代劑XD-N 和尿素拼混的工藝進(jìn)行印花。實(shí)驗(yàn)證明，采用1%尿素替代劑XD-N 和5%尿素拼混的工藝配方能滿足棉布或人造棉布的數(shù)碼印花要求。

（2）在使用尿素替代劑XD-N時(shí)，墨水品種對(duì)織物正面和反面的K/S值都有影響，不同品種的墨水上色率相差較大。在應(yīng)用時(shí)，需要篩選與織物相適應(yīng)的墨水品種。

（3）采用尿素替代劑XD-N+尿素的工藝配方，不僅能滿足棉布和人造棉布的數(shù)碼印花要求，上色率得到較大提升，而且還能使污水的氨氮值下降1/2，對(duì)于印花污水的排放具有積極意義。

（4）尿素替代劑XD-N是無(wú)色液體，和上漿助劑極易混合，印花后顏色均勻，對(duì)數(shù)碼印花的色澤鮮艷度不會(huì)產(chǎn)生影響。