循環可再生錦綸織物的前處理工藝

2020-10-24 06:22:14沈俊

染整技術 2020年9期

沈俊

（盛虹集團有限公司，江蘇蘇州 215228）

當今社會早已邁入工業化時代，伴隨著工業化進程的發展，廢氣、廢物等污染呈現愈演愈烈的趨勢，環保形勢不容樂觀。同時，各種資源在過度開發下已經日漸萎縮，尋找新的可利用資源已經迫在眉睫。近年來，隨著人們生活水平的逐步提高，綠色環保理念已越發深入人心，資源再生技術的出現為廢物利用和資源節約的實現打開了一扇大門。

目前，錦綸占用了以石油基為原料生產的己內酰胺總消費量的75%，錦綸66 的合成則占用了以石油基為原料生產的己二酸全球總產量的73%［1］。在全球石油資源面臨枯竭的今天，以石油工業為基礎的錦綸產業面臨著巨大的壓力，對廢舊錦綸制品進行回收再生成為當下的熱門話題。

DSM 公司［2］、DuPont 公司［3］等一大批國際龍頭企業的參與設計和開發為再生錦綸提供了技術支持，Inditex、M&S、H&M 等服裝零售巨頭對再生產品的青睞也為再生錦綸產品帶來了廣闊的市場。在當前的大環境下，完整的錦綸循環回收產業鏈已逐步形成，通過收集廢舊地毯、工程塑料、安全氣囊等措施循環利用并提純生產再生錦綸，在紡織品中的應用比例越來越大，這也對各印染企業應對再生錦綸的生產加工新形勢提出了新的要求。

1 實驗

1.1 織物規格

原生錦綸和兩種不同比例再生錦綸尼絲紡織物的規格如下：（1）原生錦綸（以下簡稱PA-1），門幅為162 cm，經緯密度為80 T/cm×66 T/cm、N20D/24F FD/FDY×N20D/24F FD/FDY，單位長度質量為58 g/m；（2）再生比例為50%的錦綸（以下簡稱PA-2），門幅為162 cm，經緯密度為81 T/cm×66 T/cm、N20D/24F FD/FDY×N20D/24F FD/FDY，單位長度質量為59 g/m；（3）再生比例為100%的錦綸（以下簡稱PA-3），門幅為162 cm，經緯密度為80 T/cm×65 T/cm、N20D/24F FD/FDY×N20D/24F FD/FDY，單位長度質量為58 g/m。

1.2 儀器

電子天平（成都普瑞遜電子有限公司），溢流染色機（海寧亞東機械有限公司），SUPERMAT 金剛砂小樣染色機、全自動滴液機（宏益科技股份有限公司），計算機測色配色儀（美國Datacolor 公司），SW-24 型耐洗色牢度試驗機、摩擦色牢度儀（寧波大禾儀器有限公司），耐汗漬色牢度測試儀（蘇州瑞東檢測儀器有限公司），GT-TCS-2000 電腦系統拉力試驗機（高鐵檢測儀器公司），FX3750 落錘式織物撕裂儀（瑞士TEXTEST 公司），H5KS 單臂強力試驗機（美國Tinis Olsen 公司），CAC-120 標準光源箱（英國Verivide公司）。

1.3 染料與助劑

染料：酸性藏青W-BR（東陽市環海化工有限公司），酸性橙RXL（蘇州工業園區天時工貿有限公司），酸性棗紅BS（金華雙宏化工有限公司）。

助劑：純堿（吳江市華龍化工有限公司），退漿劑TF-127HA、分散劑TF-133F、酸性勻染劑TF-217CA（浙江傳化集團有限公司），50%冰醋酸（吳江索普化工有限公司）。

1.4 實驗方法

1.4.1 堿減量

對3 種錦綸尼絲紡織物按照生產加工的常用工藝進行堿減量處理：純堿2 g/L，TF-127HA 0.6 g/L，TF-133F 0.6 g/L，溫度95 ℃，時間40 min。

1.4.2 染色

取經過堿減量處理的錦綸尼絲紡織物進行染色實驗：織物2 g，染料y，冰醋酸2 g/L，TF-217CA 2 g/L，浴比1∶25。工藝曲線如下：

1.4.3 定形

取3 種染色后的錦綸尼絲紡織物進行定形：溫度160 ℃，時間50 s。

1.5 測試

1.5.1 堿減量率

堿減量率的計算公式如下：

式中，m1為未經堿減量處理的錦綸尼絲紡織物烘干后的質量；m2為錦綸尼絲紡織物經堿減量處理后烘干的質量。

1.5.2 堿減量收縮率

取未經堿減量處理的錦綸尼絲紡織物，沿經緯向畫邊長為10 cm 的正方形，在距離正方形邊框外側1 cm 處將正方形剪下，經堿減量處理后取出并平鋪晾干，分別量取經向和緯向邊框的長度，經向長度記L1，緯向長度記L2，經向和緯向堿減量收縮率計算公式如下：

1.5.3 撕破強力

依據GB/T 3917.1—2009《紡織品織物撕破性能第1 部分：沖擊擺錘法撕破強力的測定》對錦綸尼絲紡織物堿減量處理前后的樣布進行測試和評價。

1.5.4 斷裂強力和斷裂伸長率

依據GB/T 3923.1—2013《紡織品織物拉伸性能第1 部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定（條樣法）》對錦綸尼絲紡織物堿減處理量前后的樣布進行測試和評價。

1.5.5 接縫強力

依據GB/T 13772.1—2008《紡織品機織物接縫處紗線抗滑移的測定第1 部分：定滑移量法》對錦綸尼絲紡織物堿減量處理前后的樣布進行測試和評價，此處定滑移量選擇6 mm。

1.5.6 耐皂洗色牢度

依據GB/T 3921—2008《紡織品色牢度試驗耐皂洗色牢度》對錦綸尼絲紡織物染色后的樣布進行測試和評價，此處選用C 法。

1.5.7 耐汗漬色牢度

依據GB/T 3922—2013《紡織品色牢度試驗耐汗漬色牢度》對錦綸尼絲紡織物染色后的樣布進行測試和評價，通常由于堿性汗漬結果低于酸性汗漬結果，此處只參考堿性汗漬結果。

1.5.8 耐摩擦色牢度

依據GB/T 3920—2008《紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》對錦綸尼絲紡織物染色后的樣布進行測試和評價。

2 結果與討論

2.1 堿減量率及收縮率

3 種錦綸尼絲紡織物的堿減量率和經堿減量處理后的織物收縮率如表1 和表2 所示。由表1 可以看出，經同等堿減量條件處理后，再生錦綸尼絲紡織物的堿減量率比原生錦綸略低，且隨著再生比例的增加呈下降趨勢。

表1 不同再生比例錦綸尼絲紡織物堿減量率

由表2 可以看出，經同等堿減量條件處理后，再生錦綸尼絲紡織物的堿減量收縮率與原生錦綸尼絲紡織物接近，且隨著再生比例的增加，堿減量收縮率基本保持不變。另外，此次所選織物經緯向堿減量后的收縮不一致，這主要是由于織物本身組織結構不同，而這一情況對后續機械強力的測試也將產生一定程度的影響。

表2 不同再生比例錦綸尼絲紡織物堿減量收縮率

綜上所述，在同等堿減量條件下，再生錦綸尼絲紡織物的堿減量收縮率與原生錦綸基本相似，但其耐堿性好于原生錦綸尼絲紡織物。

2.2 物理性能

由表3 可以看出，再生錦綸尼絲紡織物的撕破強力大于原生錦綸尼絲紡織物，且隨著再生比例的增加，撕破強力呈上升趨勢；在經同等堿減量條件處理后，再生錦綸尼絲紡織物的撕破強力下降幅度與原生錦綸尼絲紡織物基本相似。

表3 不同再生比例錦綸尼絲紡織物堿減量處理前后的撕破強力

由表4 可以看出，再生錦綸尼絲紡織物經向的斷裂強力和斷裂伸長率高于原生錦綸尼絲紡織物，且隨著再生比例的增加，斷裂強力和斷裂伸長率呈上升趨勢；在經同等堿減量條件處理后，再生錦綸尼絲紡織物的斷裂強力下降幅度與原生錦綸尼絲紡織物基本相似，而斷裂伸長率下降幅度略大于原生錦綸尼絲紡織物。

表4 不同再生比例錦綸尼絲紡織物堿減量處理前后的斷裂強力和斷裂伸長率

由表5 可以看出，再生錦綸尼絲紡織物的接縫強力比原生錦綸尼絲紡織物強，但由于測試標準的限制，再生錦綸比例的提升對接縫強力的影響未比較出來。

表5 不同再生比例錦綸尼絲紡織物堿減量處理前后的接縫強力

綜上可以看出，與原生錦綸尼絲紡織物相比，在同等堿減量處理條件下，再生錦綸尼絲紡織物的機械性能更加優越，這使得再生錦綸尼絲紡織物制成成衣后可以獲得更好的服用效果。

2.3 色光變化

為了更好地觀察色光的變化情況，染色配方選用色光變化比較明顯的深灰色配方，詳細配方如表6所示。

表6 3種錦綸尼絲紡織物染色用深灰色染料配方

對經堿減量處理后的兩種不同再生比例錦綸尼絲紡織物和原生錦綸尼絲紡織物進行染色、定形，室溫冷卻24 h，再用計算機測配色儀進行電腦測色，具體數據如表7所示。

表7 不同再生比例錦綸尼絲紡織物染色測色數據

由表7 可以看出，再生錦綸尼絲紡織物與原生錦綸尼絲紡織物經相同堿減量處理，經相同工藝、相同配方染色后，再生錦綸尼絲紡織物的顏色比原生錦綸尼絲紡織物略偏深、偏黃，且隨著再生錦綸比例的增加，偏黃有少量增加。再生比例為100%的錦綸尼絲紡織物與原生錦綸尼絲紡織物的DE 值為0.34，而一般染廠要求DE 值在0.6 以內，即視為色差值在可接受范圍，由此可見，再生錦綸尼絲紡織物染色性能符合染廠對于色差范圍的要求。