循环可再生锦纶织物的前处理工艺

2020-10-24沈俊

染整技术 2020年9期

沈俊

（盛虹集团有限公司，江苏苏州 215228）

当今社会早已迈入工业化时代，伴随着工业化进程的发展，废气、废物等污染呈现愈演愈烈的趋势，环保形势不容乐观。同时，各种资源在过度开发下已经日渐萎缩，寻找新的可利用资源已经迫在眉睫。近年来，随着人们生活水平的逐步提高，绿色环保理念已越发深入人心，资源再生技术的出现为废物利用和资源节约的实现打开了一扇大门。

目前，锦纶占用了以石油基为原料生产的己内酰胺总消费量的75%，锦纶66 的合成则占用了以石油基为原料生产的己二酸全球总产量的73%［1］。在全球石油资源面临枯竭的今天，以石油工业为基础的锦纶产业面临着巨大的压力，对废旧锦纶制品进行回收再生成为当下的热门话题。

DSM 公司［2］、DuPont 公司［3］等一大批国际龙头企业的参与设计和开发为再生锦纶提供了技术支持，Inditex、M&S、H&M 等服装零售巨头对再生产品的青睐也为再生锦纶产品带来了广阔的市场。在当前的大环境下，完整的锦纶循环回收产业链已逐步形成，通过收集废旧地毯、工程塑料、安全气囊等措施循环利用并提纯生产再生锦纶，在纺织品中的应用比例越来越大，这也对各印染企业应对再生锦纶的生产加工新形势提出了新的要求。

1 实验

1.1 织物规格

原生锦纶和两种不同比例再生锦纶尼丝纺织物的规格如下：（1）原生锦纶（以下简称PA-1），门幅为162 cm，经纬密度为80 T/cm×66 T/cm、N20D/24F FD/FDY×N20D/24F FD/FDY，单位长度质量为58 g/m；（2）再生比例为50%的锦纶（以下简称PA-2），门幅为162 cm，经纬密度为81 T/cm×66 T/cm、N20D/24F FD/FDY×N20D/24F FD/FDY，单位长度质量为59 g/m；（3）再生比例为100%的锦纶（以下简称PA-3），门幅为162 cm，经纬密度为80 T/cm×65 T/cm、N20D/24F FD/FDY×N20D/24F FD/FDY，单位长度质量为58 g/m。

1.2 仪器

电子天平（成都普瑞逊电子有限公司），溢流染色机（海宁亚东机械有限公司），SUPERMAT 金刚砂小样染色机、全自动滴液机（宏益科技股份有限公司），计算机测色配色仪（美国Datacolor 公司），SW-24 型耐洗色牢度试验机、摩擦色牢度仪（宁波大禾仪器有限公司），耐汗渍色牢度测试仪（苏州瑞东检测仪器有限公司），GT-TCS-2000 电脑系统拉力试验机（高铁检测仪器公司），FX3750 落锤式织物撕裂仪（瑞士TEXTEST 公司），H5KS 单臂强力试验机（美国Tinis Olsen 公司），CAC-120 标准光源箱（英国Verivide公司）。

1.3 染料与助剂

染料：酸性藏青W-BR（东阳市环海化工有限公司），酸性橙RXL（苏州工业园区天时工贸有限公司），酸性枣红BS（金华双宏化工有限公司）。

助剂：纯碱（吴江市华龙化工有限公司），退浆剂TF-127HA、分散剂TF-133F、酸性匀染剂TF-217CA（浙江传化集团有限公司），50%冰醋酸（吴江索普化工有限公司）。

1.4 实验方法

1.4.1 碱减量

对3 种锦纶尼丝纺织物按照生产加工的常用工艺进行碱减量处理：纯碱2 g/L，TF-127HA 0.6 g/L，TF-133F 0.6 g/L，温度95 ℃，时间40 min。

1.4.2 染色

取经过碱减量处理的锦纶尼丝纺织物进行染色实验：织物2 g，染料y，冰醋酸2 g/L，TF-217CA 2 g/L，浴比1∶25。工艺曲线如下：

1.4.3 定形

取3 种染色后的锦纶尼丝纺织物进行定形：温度160 ℃，时间50 s。

1.5 测试

1.5.1 碱减量率

碱减量率的计算公式如下：

式中，m1为未经碱减量处理的锦纶尼丝纺织物烘干后的质量；m2为锦纶尼丝纺织物经碱减量处理后烘干的质量。

1.5.2 碱减量收缩率

取未经碱减量处理的锦纶尼丝纺织物，沿经纬向画边长为10 cm 的正方形，在距离正方形边框外侧1 cm 处将正方形剪下，经碱减量处理后取出并平铺晾干，分别量取经向和纬向边框的长度，经向长度记L1，纬向长度记L2，经向和纬向碱减量收缩率计算公式如下：

1.5.3 撕破强力

依据GB/T 3917.1—2009《纺织品织物撕破性能第1 部分：冲击摆锤法撕破强力的测定》对锦纶尼丝纺织物碱减量处理前后的样布进行测试和评价。

1.5.4 断裂强力和断裂伸长率

依据GB/T 3923.1—2013《纺织品织物拉伸性能第1 部分：断裂强力和断裂伸长率的测定（条样法）》对锦纶尼丝纺织物碱减处理量前后的样布进行测试和评价。

1.5.5 接缝强力

依据GB/T 13772.1—2008《纺织品机织物接缝处纱线抗滑移的测定第1 部分：定滑移量法》对锦纶尼丝纺织物碱减量处理前后的样布进行测试和评价，此处定滑移量选择6 mm。

1.5.6 耐皂洗色牢度

依据GB/T 3921—2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》对锦纶尼丝纺织物染色后的样布进行测试和评价，此处选用C 法。

1.5.7 耐汗渍色牢度

依据GB/T 3922—2013《纺织品色牢度试验耐汗渍色牢度》对锦纶尼丝纺织物染色后的样布进行测试和评价，通常由于碱性汗渍结果低于酸性汗渍结果，此处只参考碱性汗渍结果。

1.5.8 耐摩擦色牢度

依据GB/T 3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》对锦纶尼丝纺织物染色后的样布进行测试和评价。

2 结果与讨论

2.1 碱减量率及收缩率

3 种锦纶尼丝纺织物的碱减量率和经碱减量处理后的织物收缩率如表1 和表2 所示。由表1 可以看出，经同等碱减量条件处理后，再生锦纶尼丝纺织物的碱减量率比原生锦纶略低，且随着再生比例的增加呈下降趋势。

表1 不同再生比例锦纶尼丝纺织物碱减量率

由表2 可以看出，经同等碱减量条件处理后，再生锦纶尼丝纺织物的碱减量收缩率与原生锦纶尼丝纺织物接近，且随着再生比例的增加，碱减量收缩率基本保持不变。另外，此次所选织物经纬向碱减量后的收缩不一致，这主要是由于织物本身组织结构不同，而这一情况对后续机械强力的测试也将产生一定程度的影响。

表2 不同再生比例锦纶尼丝纺织物碱减量收缩率

综上所述，在同等碱减量条件下，再生锦纶尼丝纺织物的碱减量收缩率与原生锦纶基本相似，但其耐碱性好于原生锦纶尼丝纺织物。

2.2 物理性能

由表3 可以看出，再生锦纶尼丝纺织物的撕破强力大于原生锦纶尼丝纺织物，且随着再生比例的增加，撕破强力呈上升趋势；在经同等碱减量条件处理后，再生锦纶尼丝纺织物的撕破强力下降幅度与原生锦纶尼丝纺织物基本相似。

表3 不同再生比例锦纶尼丝纺织物碱减量处理前后的撕破强力

由表4 可以看出，再生锦纶尼丝纺织物经向的断裂强力和断裂伸长率高于原生锦纶尼丝纺织物，且随着再生比例的增加，断裂强力和断裂伸长率呈上升趋势；在经同等碱减量条件处理后，再生锦纶尼丝纺织物的断裂强力下降幅度与原生锦纶尼丝纺织物基本相似，而断裂伸长率下降幅度略大于原生锦纶尼丝纺织物。

表4 不同再生比例锦纶尼丝纺织物碱减量处理前后的断裂强力和断裂伸长率

由表5 可以看出，再生锦纶尼丝纺织物的接缝强力比原生锦纶尼丝纺织物强，但由于测试标准的限制，再生锦纶比例的提升对接缝强力的影响未比较出来。

表5 不同再生比例锦纶尼丝纺织物碱减量处理前后的接缝强力

综上可以看出，与原生锦纶尼丝纺织物相比，在同等碱减量处理条件下，再生锦纶尼丝纺织物的机械性能更加优越，这使得再生锦纶尼丝纺织物制成成衣后可以获得更好的服用效果。

2.3 色光变化

为了更好地观察色光的变化情况，染色配方选用色光变化比较明显的深灰色配方，详细配方如表6所示。

表6 3种锦纶尼丝纺织物染色用深灰色染料配方

对经碱减量处理后的两种不同再生比例锦纶尼丝纺织物和原生锦纶尼丝纺织物进行染色、定形，室温冷却24 h，再用计算机测配色仪进行电脑测色，具体数据如表7所示。

表7 不同再生比例锦纶尼丝纺织物染色测色数据

由表7 可以看出，再生锦纶尼丝纺织物与原生锦纶尼丝纺织物经相同碱减量处理，经相同工艺、相同配方染色后，再生锦纶尼丝纺织物的颜色比原生锦纶尼丝纺织物略偏深、偏黄，且随着再生锦纶比例的增加，偏黄有少量增加。再生比例为100%的锦纶尼丝纺织物与原生锦纶尼丝纺织物的DE 值为0.34，而一般染厂要求DE 值在0.6 以内，即视为色差值在可接受范围，由此可见，再生锦纶尼丝纺织物染色性能符合染厂对于色差范围的要求。