混紡織物一浴一步法染色新進展控析

　 混紡織物的染色方法有一浴一步法、一浴二步法、二浴二步法之分，其中的一浴一步法具有工藝簡單、操作方便、耗能少、生產效率高等優點。 　　但采用一浴一步法染混紡織物，用於兩種纖維染色的染料、助劑、工藝條件等不應相互抵觸，相互之間應沒有明顯的不利影響，染品的染色牢度、鮮豔度、色光等必須符合質量要求。由於適合這種方法的染料類別有限，其應用還不普遍。 　　目前，隨著新型染料、新型助劑品種的不斷開發及應用，國內在一浴一步法染色工藝技術方麵出現了一些新的進展，應用範圍不斷擴大。 　　我院染整專業與工廠實際相結合，通過各種方式在混紡織物一浴一步法染色方麵也做了大量相關科研開發工作，並以混紡針織物一浴一步法染色工藝研究為主。 　　1 滌棉混紡針織物一浴一步法染色 　　滌綸和棉纖維之間由於存在良好的互補性，成為合成纖維與天然纖維混紡使用的經典範例。滌棉混紡針織物是目前針織物生產中的大品種，因此其染色方法較多，染色工藝較成熟，染色新工藝、新技術的發展也較快。滌綸和棉纖維的染色性能相差很大，故一般采用兩種染料分別上染兩種纖維。滌綸通常使用分散染料，而棉多使用牢度較好的活性染料、還原染料、硫化染料等。滌棉混紡針織物目前仍以二浴二步法染色為主，而一浴一步法染色工藝也在逐漸進入實用階段，結合我院染整專業近來的一些科研工作，現將幾種一浴一步法染色新工藝歸納如下。 　　1.1 新型活性一分散染料一浴一步法染色 　　按常規浸染法染色工藝，目前多采用BF型、M型、MB型等活性染料在30~40℃中性下染色、60~70℃堿性下固色的工藝對滌棉混紡織物中的棉進行染色，而分散染料染滌綸的過程則在弱酸性、120~130℃的高溫高壓條件下進行，因為兩者間的染色工藝條件差異很大，故一般不宜采取一浴一步法染色。近期，一些染料開發商已研製出可一浴混用的活性染料——分散染料係列產品，使得這兩種染料一浴一步法染色容易進行，並正在將這些染料新品種逐漸應用於工業生產。 　　例如：日本東棉出品的CN型活性染料和AQ型分散染料，就是一種專用於滌棉混紡織物一浴一步法染色的新產品。CN型—AQ型染料染色工藝過程大致如下：40℃下在染浴中加入適量PH值調節劑（P-7)，使染浴PH值保持中性，加入適量勻染劑(T—150)，運行5分鍾之後加入計量的AQ型分散染料，運行5分鍾之後加入計量的CN型活性染料，運行5分鍾之後加入適量元明粉，再運行5分鍾之後開始升溫，升溫速度以2℃/min為宜，升至80℃時恒溫10分鍾，再以1.5℃/min的升溫速度升至130℃，保溫20~30分鍾，之後以3℃/min的降溫速度降至70℃，水洗、皂洗後處理。 　　CN型染料是中性熱固型活性染料，可在中性、70~100℃的條件下上染棉纖維並形成化學鍵而固色。而AQ型分散染料也適合於在中性條件下、在80℃之後大量進入滌綸纖維內部、並在130℃時形成穩定結合而固色。由此可見，其染色過程打破了常規活性染料在弱堿性條件下才能與棉化學鍵合以及分散染料在弱酸性條件下固著於滌綸的染色工藝，由於CN型——AQ型染料均可在中性條件下分別上染棉和滌綸，從而使一浴一步法染色加工工藝能順利實施。 　　經相關測試．使用CN型——AQ型染料一浴一步法所得染品的染色牢度及其它指標與二浴二步法染色產品相當，可滿足有關質量要求。 　　采用高溫高壓溢流染色機在生產線上進行擴大應用試驗對比，CN型——AQ型染料一浴一步法染色工藝的生產時間、水電汽消耗量等均比二浴二步法染色工藝約下降一倍，每噸織物的生產加工成本可節省600~700元，但在染料使用成本上，由於CN型——AQ型新染料價格高、力份又較低，因此比常規染料使用成本高3倍左右，使每噸織物的染料成本增加800~1200元。 　　將生產加工成本與染料使用成本作綜合對比，一浴一步法染色新工藝的總生產加工成本明顯高於原二浴二步法染色工藝。 　　因此，盡管一浴一步法染色新工藝具有節時節水節能的優勢，但如果染料價格不能明顯降低，則該新工藝在目前仍難於大麵積推廣應用。 　　另外，CN型——AQ型染料一浴一步法染色新工藝對於淺中色滌棉混紡織物具有較好的上色效果和染色牢度，而對於深色滌棉混紡織物的染深性和濃豔度明顯不如二浴二步法傳統工藝，也使其應用範圍受到一定限製。 　　1.2 還原聚酯染料一浴一步法染色 　　還原聚酯染料是專門為滌棉等混紡織物一浴一步法染色開發生產的新型染料。還原聚酯染料屬特殊的還原聚酯縮合物，在染色過程中，當染色溫度在70℃以上時，在活性劑的作用下，染料縮合體產生分解，並能同時對滌、棉分別上染，再經氧化劑處理後而固色。 　　生產過程及工藝條件大致如下：控製浴比為1：8~10，PH=6~7，在40~50℃下加入1/3量元明粉(總量為20~100g/L)，運行5~10分鍾之後加入計量的TC—FH型還原聚酯染料，再運行5~10分鍾之後開始升溫，以1~2℃/min升溫至130℃，恒溫染色30~40分鍾，降溫至70℃，加入餘下的2/3量元明粉和氧化劑AS(4~10g/L)，恒溫固色30~40分鍾，再升溫至98℃，水洗、皂洗後處理。 　　采用浸染法，在滌棉混紡針織物上的小樣和大樣生產結果表明：還原聚酯染料一浴一步法不僅能夠縮短生產周期、簡化工藝流程、節能、省時，還具有良好的染色牢度、上染穩定性、染色重現性、較高的染色提升力和降低染色生產成本，提高了產品染色質量，能夠達到出口產品質量的標準，因此該工藝有較高的推廣應用價值。 　　還原聚酯染料一浴一步法目前存在的問題是，在染深色織物時濕摩擦牢度較低，滌綸的沾色現象較嚴重，有待通過進一步研究、實踐加以解決。 　　1.3 增深劑參與的分散——活性染料一浴一步法染色 　　選擇適合於在弱堿性下染色的ERD型分散染料和適合於在弱堿性、高溫下固色的KD、KE型(含兩個一氯均三嗪活性基團)活性染料，再用β一環糊精作為增深劑和勻染劑，可對滌棉針織物進行一浴一步法染色，效果良好。 染色PH值宜用有機酸調至9左右，染色溫度在125℃適宜。 　　通過適當調節染料和助劑品種，該工藝也可在中性下進行，且色深值有進一步提高。 　　2 棉/氨交織針織物一浴一步法染色 　　經向為棉纖維、緯向為氨綸纖維的棉氨交織物，既具有棉吸濕性強、穿著舒適的優點，又具有氨綸的透氣性好、真絲般光澤，優良的耐疲勞性和極高的彈性恢複率等優點，使其外觀和服用性能更為優異，廣受消費者的青睞。氨綸具有較好的染色性能，適用的染料較多，如酸性染料、媒染染料、金屬絡合染料，分散染料和還原染料等，活性染料對氨綸也有一定著色力。 　　媒染染料、金屬絡合染料和還原染料對氨綸具有較好的染色牢度，但媒染染料、金屬絡合染料色澤萎暗，鮮豔度差，耐光牢度有時也達不到外衣標準。 　　在實際生產中，染淺飛中色常使用酸性染料，色澤鮮豔、牢度也能達到要求。 　　分散染料可用於染耐洗牢度要求不高的織物，或者用其遮蓋酸性染料。 　　染色宜使用鬆式加工設備，多采用浸染法。 　　一浴一步法也很適合於棉/氨交織針織物的染色，目前應用較多。 　　采用一浴一步法要合理選用染料，並嚴格控製好前處理各道工序的半成品質量，以避免色花、細皺紋、風印等弊病的產生。 　　2.1 活性染料一浴一步法染色 　　活性染料目前是染棉的首選染料，而氨綸具有類似於海綿的內部形態結構，通過分子間作用力使活性染料也有一定的上染能力，因此目前一些工廠已在選用活性染料對棉/氨交織針織物實施一浴一步法染色工藝，該方法對於氨綸所占比例較小的織物效果更好。 　　可以選擇移染性好對無機鹽促染劑依賴性小、對溫度依存性小的活性染料(好選擇既有乙烯碸又有一氯均三嗪的雙官能團活性染料)，在60~80℃下染色、固色，染色時間比純棉織物適當延長，染色設備可根據氨綸的組分比例選擇溢流染色機、氣流噴射染色機、經軸染色機等。 　　另外，棉氨織物必須先做預定型，定型溫度不宜過高，可在130℃左右，這能進一步提高勻染性、重現性，避免色花。 　　還可以采用冷軋堆法對棉/氨針織物進行染色，此工藝是將半成品浸軋染液後，緊密卷繞在布軸上，常溫堆置處理。 　　一般使用勻染性較好、低溫可染的X型或KN型活性染料以及雷瑪素染料。 　　這種新工藝設備簡便、浴比小、固色率高、重現性好、節省能源、節省勞力、減少汙染，還可以提高一等品率。 　　2.2 還原染料一浴一步法染色 　　 　　還原染料也可以用於棉/氨針織物一浴一步法染色，且色澤鮮豔、各項染色牢度高，但還原染料隱色體浸染法操作較麻煩，勻染性、透染性較差，染物容易出現白芯現象，且染料成本較高，因此這方麵的實際應用較少。 　　3 毛滌混紡織物一浴一步法染色 　　3.1 分散一酸性媒染染料一浴一步法染色 　　毛滌混紡織物中的滌綸染色應選用分散染料，而可染羊毛的染料很多，有活性染料、酸性染料、酸性媒染染料等。 　　毛滌混紡織物常常要染深濃色，而活性染料上染率低，很難把羊毛染成深濃顏色，酸性染料染色牢度又較差。 　　綜合比較，酸性媒染染料品種多、染色牢度高飛價格較低，特別適宜染深濃色，又與分散染料有良好的相容性，所以毛滌混紡織物選擇分散一一酸性媒染染料是佳組合。 　　同浴染色工藝可選擇105℃加壓載體法或100℃常壓載體法，常使用鄰苯基苯酚鈉作為載體，平平加O作為勻染劑，紅礬作為鉻媒劑，浴比為1：15，用醋酸調pH值約為4.5。 　　加壓載體法染色的大致工藝過程為：在溢流染色機中40~45℃加入染化料始染，用60分鍾逐漸升溫至105℃，保溫染色70分鍾，用20分鍾降溫至80℃，加入計量的紅礬、硫酸，過一定時間，升溫至100℃，處理40分鍾，降溫水洗。 　　3.2 新型酸性染料一浴一步法染色 　　 　　應用新型酸性染料也可對毛滌混紡織物進行一浴一步法染色，在PH=4．6~5.4的弱酸性條件下，采用安諾賽特係列酸性染料在11℃適於染毛滌混紡織物，而采用WP係列酸性染料在115℃適於染毛滌混紡紗線。 　　4 毛腈混紡織物一浴一步法染色 　　毛腈混紡織物一浴一步法染色多使用弱酸性染料染羊毛、陽離子染料染腈綸，因此染色的技術關鍵是防沉劑的選擇和合理使用，以使其在染浴中構成一個相對穩定的分散體係，防止弱酸性染料與陽離子染料生成色澱。 　　目前仍較多選用分散劑WA或分散劑1w作為防沉劑，可使兩種帶不同電性的染料在染液中形成較穩定的乳液，有效地控製色澱的形成，並起一定的滲透、勻染作用。 　　這類非離子防沉劑的作用原理是能先與陽離子染料形成氫鍵複合物，該複合物會隨著染浴溫度的升高而逐漸解離，使染料邊解離邊染著於纖維。 　　染浴中可加入適量元明粉，它對於毛、腈都起緩染作用。 　　染浴pH值一般用醋酸調節為4~5，並加入適量醋酸鈉作為pH值穩定劑。 　　加料順序為：醋酸+醋酸鈉一→元明粉一→陽離子染料一→分散劑WA(或IW)一→弱酸性染料。 　　若酸性染料與分散劑WA加料順序倒置，則會形成不溶性色澱而使染色物表麵形成染斑。 　　一般宜50~60℃始染(個別染料30—40℃始染)，再逐漸升溫至100℃恒溫染色，在80~100℃之間升溫速度需控製為1℃/2~4min。 始染溫度主要影響酸性染料上染，過低，弱酸性染料易聚集；過高，易造成色花。 　　5 結果與討論 　　5．1 隨著一些新型專門染料的開發應用，國內混紡織物一浴一步法染色新技術、新工藝的研究日趨活躍，並取得了一些新進展，某些工藝技術已用於工業化生產。 　　5．2 我院染整專業與工廠結合，在滌棉、棉氨等混紡針織物一浴一步法染色研究方麵做了大量科研開發工作，取得一些進展。 　　5．3 對於滌棉混紡針織物，目前的一浴一步法染色技術比較適合於淺中色，而染深色時織物的染深性和濃豔度明顯不如二浴二步法工藝。 　　5．4 有些一浴一步法染色工藝的染料成本明顯偏高，限製了其大規模推廣應用。 　　5．5 染料或助劑開發廠商與印染企業之間的技術協作需進一步加強，以促進混紡織物一浴一步法染色新技術、新工藝的研究開發和推廣應用。 AANHJJGHSFW