錦氨連續(xù)去油工藝中去油劑的研制與應(yīng)用

榮發(fā)超，許艷華，方東林，喻德峰，李仁志

（傳化智聯(lián)股份有限公司，浙江杭州 311215）

錦氨織物因良好的彈性、耐磨性和手感，受到越來越多客戶的青睞［1-3］。但是氨綸織物含油率高、易折皺、縮水難做，一般工廠生產(chǎn)工藝流程：退卷→縫邊→連續(xù)去油→預(yù)定形→染色（染色原理如下）→烘干→后整理→檢驗(yàn)→包裝。在連續(xù)去油工序中，若去油不凈或者油劑返沾到布面上，在織物經(jīng)過高溫（190～200 ℃）預(yù)定形時(shí)，粘附在布面上的油劑、雜質(zhì)等會在高溫下形成固體膜［4］，其在染色時(shí)會阻礙酸性染料與錦綸纖維上的亞氨基結(jié)合，從而出現(xiàn)“白斑”［5-6］。

錦氨織物中所含的氨綸纖維對油劑的吸附能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于錦綸、滌綸等。氨綸纖維之所以有非常好的彈力，主要是因?yàn)檐涙湺闻c硬鏈段組成的特殊區(qū)段網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（模型如下）。其中低聚物多元醇構(gòu)成的軟鏈段結(jié)構(gòu)與油劑相近，且玻璃化溫度Tg低于室溫，更容易對油劑產(chǎn)生吸附［7］。故提高對油劑的去油、乳化效果，防止油劑返沾布面是改善白斑問題的關(guān)鍵。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料和儀器

織物：錦氨針織坯布。

試劑：冰醋酸（不小于99.5%，西隴科學(xué)股份有限公司），乙醚（不小于99.5%，杭州雙林化工試劑有限公司），5#白油，46#機(jī)油，二甲基硅油，硬脂酸酯，油溶藍(lán)染料。

儀器：Datacolor 紅外染樣機(jī)（蘇州絲達(dá)樂印染機(jī)械有限公司），恒溫振蕩水浴鍋（上海和文染整設(shè)備公司），電子天平（精確到0.001 g，METTLER TOLEDO有限公司），YG981B 纖維油脂快速抽出器、定形烘干機(jī)（辻進(jìn)染機(jī)工業(yè)株式會社），IR 傅里葉變換紅外光譜儀（美國Nicolet 公司），恒溫磁力攪拌器（河南予華儀器有限公司），15 mL 具塞玻璃瓶，連續(xù)水洗機(jī)。

1.2 錦氨織物預(yù)處理

用纖維油脂快速抽出器萃取錦氨織物中的油劑，通過紅外光譜儀進(jìn)行分析。由圖1 可知，油劑為烴類礦物油、硅油、合成酯等的混合物。故采用烴類礦物油、二甲基硅油、合成酯混合制成備用油劑［m（5#白油）∶m（46#機(jī)油）∶m（二甲基硅油）∶m（硬脂酸酯）=1∶1∶1∶1，油溶藍(lán)染料著色后混合］進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

圖1 烴類礦物油、二甲基硅油和合成酯紅外光譜圖

1.3 氨綸去油劑TF-109H 的研制

在開發(fā)TF-109H 時(shí)，考慮到錦氨織物在堿性條件下的生產(chǎn)情況，所選用助劑需要有非常好的耐堿性和耐堿乳化性，所以選擇非離子表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚類與醇醚羧酸鹽類等復(fù)配而成，同時(shí)選擇復(fù)配醇類溶劑以提高去油效果和對油劑的乳化增溶能力。

1.4 測試

1.4.1 乳化性

將化纖油劑采用油溶性染料著色后備用。配制2 g/L 工作液，取13 g 放入具塞玻璃瓶中，加入2 g 備用油劑，然后固定在恒溫磁力攪拌器上，在90 ℃水浴鍋中加入磁力攪拌子，預(yù)熱10 min 后打開磁力攪拌器（4 000 r/min），保溫10 min 后關(guān)閉，開始計(jì)時(shí)，靜置觀察。記錄1 min 析出油層的高度以及析出油層高度5 mm 所需的時(shí)間。

1.4.2 快速去油效果

在錦氨針織布上滴5 滴備用油劑，自然晾干。配制100 mL 2 g/L 工作液，在恒溫振蕩水浴鍋中升溫至90 ℃，將錦氨針織布在工作液中快速上下浸漬10次，目測評價(jià)（顏色越淺，去油效果越好）。

1.4.3 防返沾效果

工藝配方：錦氨針織布5 g（m0），去油劑2 g/L，油劑1 g，液量100 mL。

工藝流程：配液→以3 ℃/min 升溫至90 ℃×10 min→降溫至60 ℃→取出布樣水洗烘干→稱質(zhì)量（m1）→計(jì)算返沾率=（m1/m0-1）×100%。

2 結(jié)果與討論

2.1 乳化效果的影響因素

2.1.1 TF-109H 用量

由表1 可以看出，TF-109H 用量提高，對油劑的乳化效果逐步提升，可以幫助工廠判斷生產(chǎn)過程中合適的助劑用量。

表1 TF-109H 在不同用量下的乳化效果

2.1.2 溫度

工廠在連續(xù)去油工藝中一般使用4～8 節(jié)水洗槽，而工作槽的溫度一般控制在70～90 ℃。由表2 可知，乳化效果隨著溫度的升高而增強(qiáng)，可以此確定助劑在工作槽中的最佳使用溫度，這對生產(chǎn)有重要意義。

表2 TF-109H 在不同溫度下的乳化效果

2.1.3 堿用量

市場上常見的普通去油劑大多數(shù)在堿性條件下都漂油且性能急劇下降，TF-109H 在開發(fā)過程中就考慮了堿性條件下的應(yīng)用性能。由表3 可知，不管是在中性條件還是在高堿條件下，TF-109H 對油劑都有很好的乳化效果和耐堿乳化效果，可以應(yīng)對工廠不同堿用量生產(chǎn)環(huán)境的需求。

表3 TF-109H 在不同堿用量下的乳化效果

2.2 快速去油效果

氨綸織物對油劑有非常強(qiáng)的吸附效果，連續(xù)生產(chǎn)工藝的設(shè)備特點(diǎn)決定去油劑必須在非常短的時(shí)間內(nèi)就要有很好的去油效果。為更加貼合工廠的實(shí)際生產(chǎn)情況，通過對比TF-109H 和市場樣的快速去油效果，以評價(jià)助劑在工廠連續(xù)生產(chǎn)過程中的實(shí)際去油能力。在相同的工作液中，每隔5 min 重新評價(jià)快速去油效果以對比助劑的持續(xù)去油能力。由圖2 可以看出，TF-109H 的快速去油效果非常好，且隨著生產(chǎn)時(shí)間的延長，工作液的去油效果并沒有明顯下降。

圖2 不同助劑的快速去油和持續(xù)去油效果

2.3 防返沾效果

TF-109H 的返沾率為0.38%，市場樣的返沾率為1.25%，空白樣的返沾率為15.37%。說明TF-109H 對改善油劑返沾織物的效果非常好，可以有效防止油劑重新返沾到布面上，從而減少對后道染色的影響。

2.4 TF-109H 工廠應(yīng)用實(shí)例

南通某印染廠實(shí)際使用情況見表4。

表4 工廠實(shí)際應(yīng)用對比

由表4 可知，TF-109H 可以有效改善錦氨面料在實(shí)際生產(chǎn)中的白斑問題；如果配合螯合分散劑一起使用，可以有效改善粘輥問題。

3 結(jié)論

（1）錦氨坯布中的油劑成分越來越復(fù)雜，通過萃取工廠坯布中的油劑，發(fā)現(xiàn)布面上存在烴類礦物油、硅油、合成酯等混合物。

（2）氨綸織物因獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對油劑的吸附比滌綸、錦綸等都要強(qiáng)，所以要求助劑有很好的去油、乳化、防返沾效果，以避免白斑等布面問題。

（3）TF-109H 的快速去油乳化效果很好，用于錦氨連續(xù)去油工藝中，有著非常好的效果，并且有很好的耐堿乳化性，在生產(chǎn)中配合使用螯合分散劑還可以有效改善水洗機(jī)長時(shí)間使用產(chǎn)生的粘輥問題。