混紡織物一浴一步法染色新進(jìn)展控析
混紡
織物一浴一步法染色新進(jìn)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(jiǎn)單、操作方便、耗能少、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。
但采用一浴一步法染混紡織物，用于兩種纖維染色的染料、助劑、工藝條件等不應(yīng)相互抵觸，相互之間應(yīng)沒(méi)有明顯的不利影響，染品的染色牢度、鮮艷度、色光等必須符合質(zhì)量要求。由于適合這種方法的染料類別有限，其應(yīng)用還不普遍。
目前，隨著新型染料、新型助劑品種的不斷開發(fā)及應(yīng)用，國(guó)內(nèi)在一浴一步法染色工藝技術(shù)方面出現(xiàn)了一些新的進(jìn)展，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。
我院染整專業(yè)與工廠實(shí)際相結(jié)合，通過(guò)各種方式在混紡織物一浴一步法染色方面也做了大量相關(guān)科研開發(fā)工作，并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于存在良好的互補(bǔ)性，成為合成纖維與天然纖維混紡使用的經(jīng)典范例。滌棉混紡針織物是目前針織物生產(chǎn)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(shù)的發(fā)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(jìn)入實(shí)用階段，結(jié)合我院染整專業(yè)近來(lái)的一些科研工作，現(xiàn)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(guī)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(duì)滌棉混紡織物中的棉進(jìn)行染色，而分散染料染滌綸的過(guò)程則在弱酸性、120~130℃的高溫高壓條件下進(jìn)行，因?yàn)閮烧唛g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(fā)商已研制出可一浴混用的活性染料——分散染料系列產(chǎn)品，使得這兩種染料一浴一步法染色容易進(jìn)行，并正在將這些染料新品種逐漸應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。
例如：日本東棉出品的CN型活性染料和AQ型分散染料，就是一種專用于滌棉混紡織物一浴一步法染色的新產(chǎn)品。CN型—AQ型染料染色工藝過(guò)程大致如下：40℃下在染浴中加入適量PH值調(diào)節(jié)劑（P-7)，使染浴PH值保持中性，加入適量勻染劑(T—150)，運(yùn)行5分鐘之后加入計(jì)量的AQ型分散染料，運(yùn)行5分鐘之后加入計(jì)量的CN型活性染料，運(yùn)行5分鐘之后加入適量元明粉，再運(yùn)行5分鐘之后開始升溫，升溫速度以2℃/min為宜，升至80℃時(shí)恒溫10分鐘，再以1.5℃/min的升溫速度升至130℃，保溫20~30分鐘，之后以3℃/min的降溫速度降至70℃，水洗、皂洗后處理。
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并形成化學(xué)鍵而固色。而AQ型分散染料也適合于在中性條件下、在80℃之后大量進(jìn)入滌綸纖維內(nèi)部、并在130℃時(shí)形成穩(wěn)定結(jié)合而固色。由此可見，其染色過(guò)程打破了常規(guī)活性染料在弱堿性條件下才能與棉化學(xué)鍵合以及分散染料在弱酸性條件下固著于滌綸的染色工藝，由于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(shí)施。
經(jīng)相關(guān)測(cè)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(biāo)與二浴二步法染色產(chǎn)品相當(dāng)，可滿足有關(guān)質(zhì)量要求。
采用高溫高壓溢流染色機(jī)在生產(chǎn)線上進(jìn)行擴(kuò)大應(yīng)用試驗(yàn)對(duì)比，CN型——AQ型染料一浴一步法染色工藝的生產(chǎn)時(shí)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(chǎn)加工成本可節(jié)省600~700元，但在染料使用成本上，由于CN型——AQ型新染料價(jià)格高、力份又較低，因此比常規(guī)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(chǎn)加工成本與染料使用成本作綜合對(duì)比，一浴一步法染色新工藝的總生產(chǎn)加工成本明顯高于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(jié)時(shí)節(jié)水節(jié)能的優(yōu)勢(shì)，但如果染料價(jià)格不能明顯降低，則該新工藝在目前仍難于大面積推廣應(yīng)用。
另外，CN型——AQ型染料一浴一步法染色新工藝對(duì)于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(duì)于深色滌棉混紡織物的染深性和濃艷度明顯不如二浴二步法傳統(tǒng)工藝，也使其應(yīng)用范圍受到一定限制。
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(fā)生產(chǎn)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(guò)程中，當(dāng)染色溫度在70℃以上時(shí)，在活性劑的作用下，染料縮合體產(chǎn)生分解，并能同時(shí)對(duì)滌、棉分別上染，再經(jīng)氧化劑處理后而固色。
生產(chǎn)過(guò)程及工藝條件大致如下：控制浴比為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(yùn)行5~10分鐘之后加入計(jì)量的TC—FH型還原聚酯染料，再運(yùn)行5~10分鐘之后開始升溫，以1~2℃/min升溫至130℃，恒溫染色30~40分鐘，降溫至70℃，加入余下的2/3量元明粉和氧化劑AS(4~10g/L)，恒溫固色30~40分鐘，再升溫至98℃，水洗、皂洗后處理。
采用浸染法，在滌棉混紡針織物上的小樣和大樣生產(chǎn)結(jié)果表明：還原聚酯染料一浴一步法不僅能夠縮短生產(chǎn)周期、簡(jiǎn)化工藝流程、節(jié)能、省時(shí)，還具有良好的染色牢度、上染穩(wěn)定性、染色重現(xiàn)性、較高的染色提升力和降低染色生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品染色質(zhì)量，能夠達(dá)到出口產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，因此該工藝有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。
還原聚酯染料一浴一步法目前存在的問(wèn)題是，在染深色織物時(shí)濕摩擦牢度較低，滌綸的沾色現(xiàn)象較嚴(yán)重，有待通過(guò)進(jìn)一步研究、實(shí)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
選擇適合于在弱堿性下染色的ERD型分散染料和適合于在弱堿性、高溫下固色的KD、KE型(含兩個(gè)一氯均三嗪活性基團(tuán))活性染料，再用β一環(huán)糊精作為增深劑和勻染劑，可對(duì)滌棉針織物進(jìn)行一浴一步法染色，效果良好。
染色PH值宜用有機(jī)酸調(diào)至9左右，染色溫度在125℃適宜。
通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)染料和助劑品種，該工藝也可在中性下進(jìn)行，且色深值有進(jìn)一步提高。
2棉/氨交織針織物一浴一步法染色
經(jīng)向?yàn)槊蘩w維、緯向?yàn)榘本]纖維的棉氨交織物，既具有棉吸濕性強(qiáng)、穿著舒適的優(yōu)點(diǎn)，又具有氨綸的透氣性好、真絲般光澤，優(yōu)良的耐疲勞性和極高的彈性恢復(fù)率等優(yōu)點(diǎn)，使其外觀和服用性能更為優(yōu)異，廣受消費(fèi)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(luò)合染料，分散染料和還原染料等，活性染料對(duì)氨綸也有一定著色力。
媒染染料、金屬絡(luò)合染料和還原染料對(duì)氨綸具有較好的染色牢度，但媒染染料、金屬絡(luò)合染料色澤萎暗，鮮艷度差，耐光牢度有時(shí)也達(dá)不到外衣標(biāo)準(zhǔn)。
在實(shí)際生產(chǎn)中，染淺飛中色常使用酸性染料，色澤鮮艷、牢度也能達(dá)到要求。
分散染料可用于染耐洗牢度要求不高的織物，或者用其遮蓋酸性染料。
染色宜使用松式加工設(shè)備，多采用浸染法。
一浴一步法也很適合于棉/氨交織針織物的染色，目前應(yīng)用較多。
采用一浴一步法要合理選用染料，并嚴(yán)格控制好前處理各道工序的半成品質(zhì)量，以避免色花、細(xì)皺紋、風(fēng)印等弊病的產(chǎn)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，而氨綸具有類似于海綿的內(nèi)部形態(tài)結(jié)構(gòu)，通過(guò)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(duì)棉/氨交織針織物實(shí)施一浴一步法染色工藝，該方法對(duì)于氨綸所占比例較小的織物效果更好。
可以選擇移染性好對(duì)無(wú)機(jī)鹽促染劑依賴性小、對(duì)溫度依存性小的活性染料(好選擇既有乙烯砜又有一氯均三嗪的雙官能團(tuán)活性染料)，在60~80℃下染色、固色，染色時(shí)間比純棉織物適當(dāng)延長(zhǎng)，染色設(shè)備可根據(jù)氨綸的組分比例選擇溢流染色機(jī)、氣流噴射染色機(jī)、經(jīng)軸染色機(jī)等。
另外，棉氨織物必須先做預(yù)定型，定型溫度不宜過(guò)高，可在130℃左右，這能進(jìn)一步提高勻染性、重現(xiàn)性，避免色花。
還可以采用冷軋堆法對(duì)棉/氨針織物進(jìn)行染色，此工藝是將半成品浸軋染液后，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(shè)備簡(jiǎn)便、浴比小、固色率高、重現(xiàn)性好、節(jié)省能源、節(jié)省勞力、減少污染，還可以提高一等品率。
2.2還原染料一浴一步法染色
還原染料也可以用于棉/氨針織物一浴一步法染色，且色澤鮮艷、各項(xiàng)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(xiàn)白芯現(xiàn)象，且染料成本較高，因此這方面的實(shí)際應(yīng)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(yīng)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(jià)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(diào)pH值約為4.5。
加壓載體法染色的大致工藝過(guò)程為：在溢流染色機(jī)中40~45℃加入染化料始染，用60分鐘逐漸升溫至105℃，保溫染色70分鐘，用20分鐘降溫至80℃，加入計(jì)量的紅礬、硫酸，過(guò)一定時(shí)間，升溫至100℃，處理40分鐘，降溫水洗。
3.2新型酸性染料一浴一步法染色
應(yīng)用新型酸性染料也可對(duì)毛滌混紡織物進(jìn)行一浴一步法染色，在PH=4．6~5.4的弱酸性條件下，采用安諾賽特系列酸性染料在11℃適于染毛滌混紡織物，而采用WP系列酸性染料在115℃適于染毛滌混紡紗線。
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(yáng)離子染料染腈綸，因此染色的技術(shù)關(guān)鍵是防沉劑的選擇和合理使用，以使其在染浴中構(gòu)成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的分散體系，防止弱酸性染料與陽(yáng)離子染料生成色淀。
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(wěn)定的乳液，有效地控制色淀的形成，并起一定的滲透、勻染作用。
這類非離子防沉劑的作用原理是能先與陽(yáng)離子染料形成氫鍵復(fù)合物，該復(fù)合物會(huì)隨著染浴溫度的升高而逐漸解離，使染料邊解離邊染著于纖維。
染浴中可加入適量元明粉，它對(duì)于毛、腈都起緩染作用。
染浴pH值一般用醋酸調(diào)節(jié)為4~5，并加入適量醋酸鈉作為pH值穩(wěn)定劑。
加料順序?yàn)椋捍姿?醋酸鈉一→元明粉一→陽(yáng)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(huì)形成不溶性色淀而使染色物表面形成染斑。
一般宜50~60℃始染(個(gè)別染料30—40℃始染)，再逐漸升溫至100℃恒溫染色，在80~100℃之間升溫速度需控制為1℃/2~4min。
始染溫度主要影響酸性染料上染，過(guò)低，弱酸性染料易聚集；過(guò)高，易造成色花。
5結(jié)果與討論
5．1隨著一些新型專門染料的開發(fā)應(yīng)用，國(guó)內(nèi)混紡織物一浴一步法染色新技術(shù)、新工藝的研究日趨活躍，并取得了一些新進(jìn)展，某些工藝技術(shù)已用于工業(yè)化生產(chǎn)。
5．2我院染整專業(yè)與工廠結(jié)合，在滌棉、棉氨等混紡針織物一浴一步法染色研究方面做了大量科研開發(fā)工作，取得一些進(jìn)展。
5．3對(duì)于滌棉混紡針織物，目前的一浴一步法染色技術(shù)比較適合于淺中色，而染深色時(shí)織物的染深性和濃艷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，限制了其大規(guī)模推廣應(yīng)用。
5．5染料或助劑開發(fā)廠商與印染企業(yè)之間的技術(shù)協(xié)作需進(jìn)一步加強(qiáng)，以促進(jìn)混紡織物一浴一步法染色新技術(shù)、新工藝的研究開發(fā)和推廣應(yīng)用。PqhurI
