高含量芳綸1414阻燃面料印花生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新

邱雙林，晏順芝，張澤揚(yáng)，唐建東，王 平，陳 軍，王?；?/p>

（際華三五四二紡織有限公司；新型環(huán)保復(fù)合面料湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室：湖北 襄陽 441002）

1 技術(shù)背景

芳綸的全稱為“聚苯二甲酰苯二胺”，英文為Aramid fiber，是一種新型高科技合成纖維。芳綸具有超高強(qiáng)度、高模量和耐高溫、耐酸、耐堿、質(zhì)量輕、絕緣、抗老化、生命周期長(zhǎng)等優(yōu)良性能，強(qiáng)度是鋼絲的5～6倍，模量為鋼絲或玻璃纖維的2～3倍，韌性是鋼絲的2倍，質(zhì)量約為鋼絲的1／5，在560 ℃下不分解、不熔化［1］。芳綸的發(fā)現(xiàn)，被認(rèn)為是材料界一個(gè)非常重要的歷史進(jìn)程。

芳綸纖維是重要的國(guó)防軍工材料，美、英等發(fā)達(dá)國(guó)家的防彈衣均為芳綸材質(zhì)，芳綸防彈衣、頭盔的輕量化，有效提高了軍隊(duì)的快速反應(yīng)能力和殺傷力。據(jù)報(bào)道，芳綸產(chǎn)品用于防彈衣、頭盔等約占芳綸纖維市場(chǎng)用量的7%～8%。除軍事上應(yīng)用外，還被廣泛應(yīng)用于航天、航空、機(jī)電、建筑、汽車、體育用品等各方面。芳綸已被列入我國(guó)“國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)品目錄”和“十二五戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃”，未來幾年發(fā)展步伐將逐步加快。

但是，由于芳綸纖維本身不易上色的特性，目前最好的辦法是通過原液著色制成帶有顏色的芳綸絲，但制成的面料或成衣顏色單一、局限性大，不利于芳綸產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展；而現(xiàn)有印染芳綸纖維紡織面料的載體染色法技術(shù)，不僅生產(chǎn)成本高、重現(xiàn)性差，染色質(zhì)量也不穩(wěn)定。

筆者利用市場(chǎng)現(xiàn)有且容易獲得的染料，經(jīng)過對(duì)涂料的優(yōu)選，采取還原染料與涂料的不同比例混合，并對(duì)相應(yīng)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，成功改善目前印染行業(yè)中對(duì)高含量芳綸織物面料不易染色及無法印制花型顏色的不足，解決了印染行業(yè)對(duì)芳綸印染［2］的技術(shù)難題，其成本低，工藝簡(jiǎn)單，原材料獲得容易，能夠在行業(yè)內(nèi)廣泛推廣，從而占領(lǐng)國(guó)內(nèi)及國(guó)際芳綸印染布的市場(chǎng)，提升企業(yè)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，帶動(dòng)整個(gè)芳綸產(chǎn)業(yè)及印染行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。

2 技術(shù)方案

高含量芳綸1414阻燃面料印花工藝，主要包括染料優(yōu)選（配伍）、色漿配制、花型（顏色）印制、織物焙烘、蒸化機(jī)還原、第1次水洗、皂煮、第2次水洗、烘干、拉幅、預(yù)縮和成品檢驗(yàn)等工藝步驟。其特征是：在高含量芳綸阻燃紡織面料印花時(shí)，優(yōu)選市場(chǎng)易購的還原染料及涂料等，進(jìn)行配伍性和配比性試驗(yàn)。其具體步驟如下。

a） 在配制印花色漿時(shí)，按照不同顏色色漿的小樣處方，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室仿樣，選取還原染料和涂料的種類配制色斑的色漿。以黑色色斑配制色漿為例，其中還原染料為：還原黑GM、還原蘭VB、還原紅F3B，涂料為涂料黑、涂料丈青，助劑為印花超柔軟粘合劑WH、化學(xué)糊KG－1、自來水等。

b） 配制還原染料／涂料印花色漿，以黑色色斑配制1000L色漿為例，其中各種染料及助劑的用量分別為：還原黑GM 為18g／L、還原蘭VB為5g／L、還原紅F3B為5g／L、涂料黑為18g／L、涂料丈青為2．5g／L、印花超柔軟粘合劑WH 為200g／L、化學(xué)糊KG－1為30g／L、自來水為1000L。攪拌均勻后輸入印花機(jī)對(duì)高含量芳綸阻燃面料進(jìn)行印花；印花時(shí)可采用圓網(wǎng)式或平網(wǎng)式印花，可同時(shí)或分別對(duì)高含量芳綸阻燃面料進(jìn)行多種顏色及花型的組合圖案和顏色的印制。其中，還原染料對(duì)芳綸外的其他阻燃纖維染色，涂料對(duì)芳綸纖維進(jìn)行染色，該涂料不同于常規(guī)普通涂料，能夠在堿性條件下保證對(duì)芳綸纖維的染色。

c） 焙烘工序：織物印花完成后，進(jìn)行焙烘，焙烘溫度由原190℃～195℃優(yōu)化為170℃～175℃，時(shí)間為80s～90s。

d） 蒸化機(jī)還原工序：將燒堿NaOH（28°Bé）350L與保險(xiǎn)粉Na2S2O450kg混合制成500L 還原液；浸軋還原液后的織物在蒸化機(jī)汽蒸箱內(nèi)汽蒸，汽箱內(nèi)為過熱蒸汽，其溫度為130 ℃～135 ℃，壓力為0．15 MPa，時(shí)間為13s～16s（由車速?zèng)Q定）。

e） 第1次水洗工序：織物在平洗槽3格以上，經(jīng)過40 ℃～45 ℃水洗，在氧化液中進(jìn)行氧化。

f） 皂煮工序：在90 ℃～95 ℃、洗滌劑用量為25kg／（300L）的皂煮箱內(nèi)皂煮，保持續(xù)料。

g） 第2次水洗工序：織物在平洗槽3格以上熱水中水洗，其中第1格溫度為90 ℃～95 ℃，第2格及第3格溫度為80 ℃～85 ℃，平洗槽內(nèi)的水要倒流。

h） 烘干工序：對(duì)水洗完成后的織物進(jìn)行烘干，一般采用蒸汽烘筒方式進(jìn)行烘干。

i） 拉幅工序：拉幅幅寬按照用戶要求確定。

j） 預(yù)縮工序：按照用戶要求對(duì)織物進(jìn)行縮水率的預(yù)處理，確?？椢锝?jīng)緯向縮水率達(dá)到用戶標(biāo)準(zhǔn)要求后，進(jìn)行成品檢驗(yàn)。

在上述工序過程中，進(jìn)行印花的高含量芳綸織物為已做過前處理整理的半成品。

3 工藝路線

以阻燃粘膠／芳綸1414（3．3tex）加厚林地迷彩格子布為例，具體方法步驟如下：

a） 染料配伍選擇：通過實(shí)驗(yàn)室小樣仿色，分別選取還原染料、涂料及助劑等進(jìn)行印花各色斑的色漿配制，選取的9種還原染料為還原黑GM、還原蘭VB、還原紅F3B、還原咔嘰2G、還原蘭CLF、還原棕BR、還原黃3RT、還原橄欖T 和還原橄欖綠B；選取的5種涂料為涂料黑、涂料丈青、涂料中黃、涂料紅T－E 和涂料綠；選取的助劑為印花超柔軟粘合劑WH、粘合劑WH－3、化學(xué)糊KG－1、增稠劑KG－301，以及自來水。

b） 配制的各色色斑拼色配方見表1。

表1 阻燃粘膠／芳綸1414（3．3tex）加厚林地迷彩格子布用色斑的拼色配方 配方單位：g／L

攪拌均勻后輸入圓網(wǎng)印花機(jī)對(duì)高含量芳綸阻燃面料進(jìn)行印花，可同時(shí)對(duì)其進(jìn)行6種顏色及花型的組合與顏色的印制。

c） 焙烘工序：同技術(shù)方案。

d） 蒸化機(jī)還原工序：同技術(shù)方案。

e） 第1次水洗工序：織物在平洗槽3格以上，經(jīng)過60 ℃～70 ℃水洗，在氧化液中進(jìn)行氧化。

f） 皂煮工序：同技術(shù)方案。

g） 第2次水洗工序：同技術(shù)方案。

h） 烘干工序：同技術(shù)方案。

i） 拉幅工序：同技術(shù)方案。

j） 預(yù)縮工序：同技術(shù)方案。

4 結(jié)語

芳綸品種設(shè)計(jì)、印染難度大，本工藝實(shí)現(xiàn)了芳綸纖維紗線染色的目的，利用市場(chǎng)現(xiàn)有且容易獲得的染料，經(jīng)過對(duì)涂料的優(yōu)選，采取還原染料與涂料的不同比例混合，并對(duì)相應(yīng)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，成功改善目前印染行業(yè)中對(duì)高含量芳綸織物面料不易染色及無法印制花型顏色的不足，解決了印染行業(yè)對(duì)芳綸織物產(chǎn)品進(jìn)行印染的技術(shù)難題，其成本低，工藝簡(jiǎn)單，原材料獲得容易，能夠在行業(yè)內(nèi)廣泛推廣，提升企業(yè)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，帶動(dòng)芳綸產(chǎn)業(yè)及印染行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。