錦/棉混紡織物一浴法染色工藝

葉 廳，欒金鑫，余 波，王 闖，聞 濤

（浙江億得新材料股份有限公司，浙江紹興 312000）

錦/棉混紡織物酸性/活性染料染色一般采用二浴法進(jìn)行染色，即先活性染料染棉→排液→水洗→皂洗，然后酸性染料染錦綸→排液→水洗。此工藝路線長，耗時、耗電、耗蒸汽，生產(chǎn)效率低［1］。隨著環(huán)保要求的提高、行業(yè)競爭的加劇以及新型活性染料的出現(xiàn)，錦/棉混紡織物酸性/活性染料一浴法染色工藝得以實(shí)現(xiàn)［2-3］。

1 傳統(tǒng)錦/棉混紡織物二浴法染色工藝

傳統(tǒng)錦/棉混紡織物采用酸性/活性染料二浴法進(jìn)行染色，一般先用活性染料染棉，然后用酸性染料染錦綸，其染色工藝流程為：前處理→染棉→對色→排液、水洗、皂洗、水洗→染錦綸→對色→水洗→后處理。

染棉工藝曲線如下所示：

染錦綸工藝曲線如下所示：

傳統(tǒng)工藝路線長，工藝復(fù)雜，水耗能耗高。工廠實(shí)際生產(chǎn)中，染一缸中淺色品種用時5～6 h，染一缸深色品種需用時6～7 h，不符合目前節(jié)能、節(jié)時、高效的要求，需要有新的染料、新的工藝替代。

2 錦/棉混紡織物酸性/活性染料一浴法工藝

傳統(tǒng)活性染料染色一般是在pH 11.0～11.5、溫度60 ℃的條件下進(jìn)行；而酸性染料一般是在pH 4.5～5.5、溫度98 ℃的條件下進(jìn)行。對于錦/棉混紡織物來說，由于兩種染料的染色酸堿性、溫度等相差很大，不能實(shí)現(xiàn)活性染料和酸性染料一浴法染色［4］。

新工藝根據(jù)錦/棉混紡織物中淺色、深色和特深色的染色工藝、染料和助劑，組成一套錦/棉混紡織物從淺色到深色的染色技術(shù)方案。

2.1 錦/棉混紡織物中淺色一浴法工藝

在錦/棉混紡織物的染色過程中，錦綸纖維使用弱酸性或中性的酸性染料染色，而棉纖維用活性染料、直接染料等進(jìn)行染色［5］。雖然兩種織物及各自應(yīng)用的染料染色性能差異較大，但經(jīng)過對染料的選擇和開發(fā)，以及對染色工藝的改進(jìn)，可以找到適合一浴法染色的染料和工藝條件［6］。

2.1.1 染料選擇

（1）活性染料。對于錦/棉混紡織物中的棉纖維，有一些直接染料雖然適合一浴法染色，但是染色成品的色牢度較差，不能滿足染色要求；而傳統(tǒng)的活性染料，如一氯均三嗪、二氯均三嗪和乙烯砜等因染料分子質(zhì)量比較小，分子中只有單個活性基團(tuán)，在浸染時染料的上染率和固色率都相對較低［7］；普通活性染料因染色溫度、pH 的差異，與酸性染料不可以同浴染色［8］。所以錦/棉混紡織物一浴法染色所選用的活性染料要求在中性、無堿條件下的固色率高。

錦/棉混紡織物一浴法新開發(fā)的活性染料活性嫩黃RC-4G、活性黃RC-3R、活性紅RC-3B、活性藍(lán)RC-R、活性艷藍(lán)RC-3R、活性翠藍(lán)RC-2G 是一組中淺色系列染料。該套活性染料在98 ℃、無堿條件下，固色率可以達(dá)到90%以上，并具有不沾錦綸的特點(diǎn)，方便印染廠實(shí)驗(yàn)室調(diào)色，也可以作為錦綸織物留白用。該套活性染料用于錦/棉混紡織物一浴法染色，達(dá)到了預(yù)期的效果，缺點(diǎn)是不能染得深色，只能用于染中淺色。

（2）酸性染料。錦綸是一種聚酰胺合成纖維，一般采用酸性染料在高溫、中性或酸性條件下進(jìn)行染色［9］。本實(shí)驗(yàn)選取的酸性染料勻染性好、重現(xiàn)性佳，可以在中性條件下染淺色，在中性染浴中有近似于酸性染浴中的固色率，適合在中性條件下用于錦/棉混紡織物染色。

活性染料在染色時需要加入一定的電解質(zhì)來促染，電解質(zhì)同時可以作為酸性染料的緩染劑，再加上染浴為中性，保證了酸性染料染錦綸的勻染性［10］。

2.1.2 中淺色染色工藝

一浴法所用活性染料和酸性染料的選擇基本確定了錦/棉混紡織物一浴法中淺色染色工藝。染色pH為7，為保證染色浴pH 穩(wěn)定，避免因水質(zhì)、元明粉等引起pH 變化，在染浴中加入助劑P7。染色溫度按照酸性染料染色溫度98 ℃。

染色工藝流程為：錦/棉坯布→前處理→一浴法染色→水洗→后整理。

染色工藝曲線如下：

2.1.3 助劑用量

錦/棉混紡織物酸性/活性染料一浴法工藝中淺色配方如表1所示。

表1 錦/棉混紡織物酸性/活性染料一浴法工藝中淺色配方

2.2 錦/棉混紡織物深色、特深色一浴法工藝

2.2.1 染料選擇

適合中性條件染色的活性染料和酸性染料因?yàn)樽陨硖嵘Φ膯栴}，用于錦/棉一浴法染深色、特深色達(dá)不到要求的深度。因此，本公司研發(fā)了活性染料RC深色系列，根據(jù)工藝需要選擇了酸性染料系列，再加入研制的穩(wěn)定劑YY，在加入中性電解質(zhì)的條件下可以進(jìn)行一浴法染色，并且固色率和色牢度可以達(dá)到正常工藝水平。

2.2.2 深色、特深色染色工藝

染色工藝流程：錦/棉坯布除油→一浴法→染色→水洗→皂洗→水洗→后整理。

對于深色、特深色錦/棉織物染色，采取了除油和染色一浴法工藝，只要選擇好除油劑，可以達(dá)到先前處理除油的效果，染色后進(jìn)行熱水洗、皂洗、水洗，即可達(dá)到牢度要求。

染色工藝曲線如下所示：

水洗工藝：染色對樣→排液→水洗（60 ℃，5～10 min）→皂洗（90 ℃，10 min）→水洗→脫水→后整理。

2.2.3 助劑用量

錦/棉混紡織物酸性/活性染料一浴法工藝深色、特深色配方如表2所示。

表2 錦/棉混紡織物酸性/活性染料一浴法工藝深色、特深色配方

2.2.4 錦/棉混紡織物染深色一浴法和二浴法的色牢度對比

錦/棉混紡織物一浴法和二浴法兩種工藝染色配方如表3所示。

表3 錦/棉混紡織物一浴法和二浴法兩種工藝染色配方

染色用錦/棉羅馬布打樣，以二浴法染色后的布樣為標(biāo)準(zhǔn)，用一浴法調(diào)整到同樣深度和色光，然后對比變色、多纖維沾色，結(jié)果見表4。

表4 變色和多纖維沾色牢度

由表4 可以看出，錦/棉混紡織物采用所選酸性染料和活性染料進(jìn)行一浴法染色的色牢度較高，能達(dá)到二浴法的色牢度。

錦/棉混紡織物采用所選酸性染料和活性染料進(jìn)行一浴法染色，用印染廠常用的泡水牢度測試方法進(jìn)行測試（洗衣粉2 g/L，95 ℃熱水?dāng)嚢? min，浴比1∶40），與二浴法對比，結(jié)果見圖1。由圖1 可以看出，一浴法染色工藝的泡水牢度基本達(dá)到二浴法的效果。

圖1 錦/棉混紡織物酸性/活性染料一浴法和二浴法的泡水牢度

綜上所述，錦/棉混紡織物一浴法染色工藝可以大大縮短工藝，減少時間，提高效率。由傳統(tǒng)的二浴法改為一浴法染色，省去了染棉后的放液、清洗；產(chǎn)品的色牢度基本可以達(dá)到二浴法的水平。

根據(jù)工廠的實(shí)際使用統(tǒng)計，染色時間可以縮短30%～50%，設(shè)備利用率及工人生產(chǎn)效率提高30%以上，降低污水排放，節(jié)約水、電、蒸汽。據(jù)染廠染色數(shù)據(jù)統(tǒng)計，每噸布節(jié)約電、蒸汽25%～30%，污水排放減少30%～40%。

2.3 工廠使用實(shí)例

2.3.1 錦/棉混紡織物淺色染色工藝對比

在寧波某染廠實(shí)地應(yīng)用，兩種工藝的對比如表5所示。由表5 可以看出，一浴法的染色時間大大縮短；質(zhì)量損失優(yōu)于二浴法；染色操作也更簡單，不易出現(xiàn)疵病。

表5 錦/棉混紡織物淺色兩種染色工藝對比

2.3.2 錦/棉混紡織物深色、特深色染色工藝對比

在蕭山某染廠實(shí)地應(yīng)用，兩種工藝的對比如表6所示。

表6 錦/棉混紡織物深色、特深色兩種染色工藝對比

由表6 可以看出，一浴法染色時間大大縮短，色澤更鮮艷，質(zhì)量損失、布面手感都優(yōu)于二浴法；染色操作更簡單，更不易出現(xiàn)疵病。

2.3.3 工廠的質(zhì)量指標(biāo)

一浴法與二浴法工藝的車間生產(chǎn)成本及能耗對比分析如表7所示。

表7 生產(chǎn)成本及能耗對比

工廠生產(chǎn)的5 缸染色成品質(zhì)量指標(biāo)對比如表8所示。

表8 生產(chǎn)樣品質(zhì)量指標(biāo)對比

由表7、8 可以看出，和二浴法工藝相比，一浴法工藝的染色時間大幅縮短，節(jié)省了水、電、蒸汽等消耗，染色效率明顯提高。

3 結(jié)論

一浴法具有明顯的優(yōu)勢：（1）縮短工藝，減少時間，錦/棉混紡織物染色，尤其是染深色，由傳統(tǒng)的二浴法改為一浴法染色，大大提高生產(chǎn)效率；（2）降低污水排放量，節(jié)約水、電、蒸汽消耗，減少堿用量；（3）產(chǎn)品可以達(dá)到服用要求。