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滌棉混紡織物中的棉進(jìn)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(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℃時形成穩(wěn)定結(jié)合而固色。由此可見，其染色過程打破了常規(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)對比，CN型——AQ型染料一浴一步法染色工藝的生產(chǎn)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(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)時節(jié)水節(jié)能的優(yōu)勢，但如果染料價格不能明顯降低，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，在染色過程中，當(dāng)染色溫度在70℃以上時，在活性劑的作用下，染料縮合體產(chǎn)生分解，并能同時對滌、棉分別上染，再經(jīng)氧化劑處理后而固色。
生產(chǎn)過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、簡化工藝流程、節(jié)能、省時，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(xiàn)象較嚴(yán)重，有待通過進(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(shí)施一浴一步法染色工藝，該方法對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無機(jī)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，染色時間比純棉織物適當(dāng)延長，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，過一定時間，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)成一個相對穩(wěn)定的分散體系，防止弱酸性染料與陽離子染料生成色淀。
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離子染料形成氫鍵復(fù)合物，該復(fù)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于纖維。
染浴中可加入適量元明粉，它對于毛、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，則會形成不溶性色淀而使染色物表面形成染斑。
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℃之間升溫速度需控制為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(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
