腈綸面料陽離子軋染染色工藝

劉曉敏，白納納，王秀娟，王文娜，白月娜，王聰穎

（1.華紡股份有限公司技術中心，山東濱州 256617；2.山東省短流程印染新技術重點實驗室，山東濱州 256617；3.濱州華紡工程技術研究院有限公司，山東濱州 256617）

腈綸通常是指丙烯腈（85%以上）和第2 或第3單體的共聚物，經濕法或干法紡絲制得的合成纖維。腈綸應用廣泛，可用于套衫、毛毯、地毯、童裝以及旗布、遮陽帳篷等戶外產品［1］。腈綸的特征為表面平滑，懸垂性能良好，可以紡織成保暖輕便的織物，彈性和回彈性俱佳，耐陽光和耐氣候性能優異，以上特征使其在服裝、服飾、產業用布3大領域應用廣泛［1-2］。

腈綸織物的染色一般采用間歇式浸染染色方式。此工藝在染色過程中存在因染料和勻染劑的選擇與用量、升溫、pH、水質等控制不當引起的色花、染色不勻等問題；浸染工藝染色屬于間歇式生產，存在勞動生產效率低、生產批量小等生產效率問題，同時存在缸差疵布、重現性低等染色質量問題［3-5］。本研究對純腈綸陽離子染料軋染工藝進行探索，提出了一套適用于腈綸軋染的短流程染色工藝，能得到色光一致、布面均勻、色牢度指標優異的產品。

1 實驗

1.1 材料和儀器

織物：純腈綸織物（腈綸30×腈綸30，86×66，平紋），腈綸/棉混紡織物（腈綸70/棉30，40s，140×100，五枚三飛經面緞），腈綸/棉/錦綸混紡織物（腈綸60/棉35/錦綸5，24s/2，169×47，斜紋）。

藥品：陽離子染料X-FDL 黑、陽離子染料XGRL 紅、陽離子染料X-BL 藍（浙江閏土股份有限公司），醋酸（分析純），活性染料黑G、活性染料紅SE、活性染料黃SE、活性染料艷藍R 150%［亨斯邁化工貿易（上海）有限公司］，純堿（廣東綠洲化工有限公司），分散染料夏利素黑、夏利素藍（約克夏染料有限公司），工業鹽（石家莊海礦同晶鹽業有限公司）。

儀器：電熱恒溫水浴鍋（天津市泰斯特儀器有限公司），磁力加熱攪拌器（常州國宇儀器制造有限公司），空壓氣膜式橫式強力壓染試驗機、連續式拉幅定形機，Datacolor SF 600x 測色儀（美國Datacolor 公司），STM-G600 型蒸化機（蘇州工業園區亞美紡織機電有限公司），電熨斗（上海飛科電器股份有限公司），M28B 型耐洗牢度實驗儀、ZI3000+型日曬色牢度儀（上海亞太拉斯儀器股份有限公司）。

1.2 工藝流程的開發

（1）將染液升溫至不同溫度（50、60、70、80、90、100 ℃）進行染色，對比得色量。織物：純腈綸織物（腈綸30×腈綸30，86×66，平紋）。

工藝流程：浸軋陽離子染料（陽離子染料X-FDL黑50 g/L，pH 4～5，染料升溫至不同溫度）→汽蒸（102 ℃，8 min）→水洗→皂洗→水洗→熨干。

考慮到軋染工藝中，汽蒸時間較長影響生產效率，特進行汽蒸時間梯度實驗。

（2）不同汽蒸時間（70、90、120、240、360、480 s）對布面得色量的影響。織物：純腈綸織物（腈綸30×腈綸30，86×66，平紋）。

工藝流程：浸軋陽離子染料（陽離子染料X-FDL黑50 g/L，pH 4～5，染料升溫至85～95 ℃）→汽蒸（102 ℃）→水洗→皂洗→水洗→熨干。

1.3 測試

織物得色量（K/S值）：用測色儀進行測試。

耐皂洗色牢度：按AATCC61—2013 2A進行測試。

耐摩擦色牢度：按AATCC8—2016進行測試。

耐汗漬色牢度：按GB/T 3922—2013《紡織品 色牢度試驗耐汗漬色牢度》進行測試。

耐熨燙色牢度：按GB/T 6152—1997《紡織品 色牢度試驗耐熱壓色牢度》進行測試。

耐光汗色牢度：按AATCC125—2009進行測試。

耐日曬色牢度：按AATCC16—2004進行測試。

耐氯色牢度：按AATCC61—2013 4A 進行測試，有效氯溶液質量分數為0.15%。

2 結果與討論

2.1 純腈綸織物染色工藝的優化

2.1.1 染色溫度

經過不同溫度染液浸軋布面后，測試得色量，結果如圖1 所示。由圖1 可以看出，染色溫度為85～95 ℃時，K/S值較高，同時布面較為均勻。因為腈綸的玻璃轉化溫度為85～95 ℃，陽離子染料在此溫度范圍內更易與纖維結合，上染速率更快。受此機理啟發，將陽離子染料在浸軋之前升溫至85 ℃以上，再浸軋布面，使染液與布面充分結合。為了提高布面得色量，縮短纖維與染液結合的時間，直接濕蒸固色，也可保持較高的得色量。

圖1 K/S 值隨染色溫度變化曲線圖

2.1.2 汽蒸時間

經過不同時間汽蒸后，測試得色量，結果如圖2所示。由圖2 可以看出，染液溫度為85～95 ℃、汽蒸時間為90 s 時，上染效果較好，90 s 后K/S值趨于穩定，同時布面較為均勻。

圖2 K/S 值隨汽蒸時間變化曲線圖

腈綸軋染工藝開發注意點：染色溫度為85～95 ℃時，染液中無需添加緩染鹽等物質，只需將染液pH調至適合陽離子染料上染的pH（4～5）；無需烘干，直接汽蒸（102 ℃，90 s），然后水洗皂洗即可。相對于傳統浸染工藝，此工藝可實現生產連續化，縮短工藝流程，提高生產效率，得到質量穩定的產品。

2.2 純腈綸織物的色牢度

由表1 可以看出，采用軋染工藝染色的純腈綸織物，色牢度指標優異，符合生產要求。

表1 純腈綸染色織物的色牢度

2.3 腈綸混紡織物的色牢度

2.3.1 腈綸/棉混紡織物

織物：腈綸/棉混紡織物，腈綸70/棉30，40s，140×100，五枚三飛經面緞。

染液配方：陽離子染料X-FDL黑20.0 g/L，陽離子染料X-GRL 紅1.8 g/L，陽離子染料X-BL 藍2.0 g/L，醋酸調染液pH 4～5；活性染料黑G 15.0 g/L，活性染料紅SE 1.2 g/L，活性染料黃SE 1.0 g/L。

固色液配方：燒堿6 g/L，純堿20 g/L，氯化鈉200 g/L。

工藝流程：稱料→化料→軋陽離子染料（pH 4～5，染液升溫至85～95 ℃）→汽蒸（102 ℃，90 s）→水洗→皂洗→水洗→烘干→軋活性染料→烘干→汽蒸（102 ℃，90 s）→水洗→皂洗→水洗→烘干。

布面較為均勻，色牢度指標如表2所示。

表2 腈綸/棉混紡染色織物的色牢度

由表2 可以看出，腈綸/棉混紡織物采用此工藝染色，布面得色量均勻，能夠達到浸染工藝的布面效果，色牢度指標與浸染工藝基本一致，說明該工藝適用于兩相混紡織物染色，且對其他工藝流程無影響。

2.3.2 腈綸/棉/錦綸混紡織物

織物：腈綸60/棉35/錦綸5，24s/2，169×47，斜紋。

染液配方：陽離子染料X-FDL 黑87.1 g/L，陽離子染料X-GRL 紅18.2 g/L，陽離子染料X-BL 藍23.4 g/L；活性染料艷藍R 150% 46.4 g/L，活性染料黑G 8.7 g/L，活性染料黃SE 2.9 g/L；分散染料夏利素黑10.0 g/L，夏利素藍10.0 g/L。

固色液配方：燒堿6 g/L，純堿20 g/L，氯化鈉200 g/L。

工藝流程：浸軋陽離子染料（pH 4～5，染料升溫至85～95 ℃）→汽蒸（102 ℃，2 min）→水洗→皂洗→水洗→熨干→浸軋分散+活性一浴染→烘干→焙烘（170 ℃，2 min）→汽蒸（102 ℃，90 s）→水洗→皂洗→水洗→熨干。

由表3 可以看出，腈綸/棉/錦綸混紡織物通過該工藝染色，布面得色量均勻，能夠達到織物浸染布面效果，色牢度指標與浸染工藝基本一致。

表3 腈綸/棉/錦綸混紡染色織物的色牢度

3 結論

（1）對腈綸陽離子染料軋染工藝進行探索，開發出腈綸織物陽離子染色軋染工藝：浸軋陽離子染料（pH 4～5，染料升溫至85～95 ℃）→汽蒸（102 ℃，90 s）→水洗→皂洗→水洗→熨干。

（2）不論是純腈綸織物還是腈綸與其他纖維混紡織物，采用陽離子軋染工藝染色，布面均勻，無左中右色差，色牢度指標優異，符合生產要求；同時縮短了工藝流程，節約了成本，減少了資源的浪費。

（3）陽離子軋染染色工藝對其他纖維如棉、錦綸纖維的上染情況無影響。