冷軋堆染色工藝介于浸染與連續(xù)化染色工藝之間,是一種半連續(xù)化的染色工藝。明顯節(jié)能、節(jié)約染料,生產(chǎn)靈活性大,特別適合小批量多品種的生產(chǎn)。據(jù)國外1990年代的統(tǒng)計(jì),活性染料染色工藝中,冷軋堆染色的比例已上升到20%。冷軋堆染色工藝中應(yīng)用最廣的是短時(shí)冷軋堆法。
由于采用了配液混合裝置,工藝中染液穩(wěn)定,容易控制,因而堆放時(shí)間可相應(yīng)縮短,而且工藝靈活性大,配液換色方便,一個(gè)布卷上可以先后染多種色澤或品種。
短時(shí)冷軋堆設(shè)備上裝有一套染液和堿液的計(jì)量混合裝置,染料與堿劑分開配制,在裝置內(nèi)連續(xù)混合,浸軋時(shí)加到浸軋槽中,混合比例為4:1,即4份染料配1份堿劑。這種方法可用較大的堿量,以加速固色,又保證染液有足夠的穩(wěn)定性,可減緩活性染料在較強(qiáng)堿劑中的水解,減少加工中的前后色差。
分開配制的堿劑和染料,浸軋前在混合裝置內(nèi)不能過早混合。軋槽內(nèi)不能過早注入浸軋液。織物必須冷卻后進(jìn)入軋槽,采用小型軋槽、高工藝車速,確保染液的快速補(bǔ)充,保持工作液新鮮,這些方法都是減少染料水解的有效措施。
用于冷軋堆染色的活性染料要求有較高的反應(yīng)性和耐水解穩(wěn)定性,能在室溫下完成固色反應(yīng),并有較高的固色率。ME型活性染料的反應(yīng)性界于X型和K型之間,而耐水解穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于X型和K型活性染料。因此,ME型活性染料完全適宜于織物冷軋堆染色。
在以下實(shí)驗(yàn)中,織物規(guī)格:15tex×15tex、523×283絲光純棉府綢采用染料濃度為20g/L,堿劑NaOH(36°Bé)15mL/L,Na2SiO3(40°Bé)150mL/L;堆置時(shí)間8~12h。應(yīng)用以上工藝,活性黃M3RE、紅M3BE、藍(lán)M2GE在冷軋堆染色生產(chǎn)中可實(shí)現(xiàn)三原色拼色;染料給色量高,染液穩(wěn)定性好,布面勻染透染性好,染色牢度均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。
純棉中,淺色采用活性冷軋堆工藝效果優(yōu)良,但對(duì)于深色,特別是黑色,國產(chǎn)的活性染料染色深度不夠,而且牢度不能達(dá)標(biāo)。有資料闡述:采用原德國赫司特公司的雷馬素活性染料進(jìn)行冷軋堆染深色獲得成功,染色牢度指標(biāo)均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
織物規(guī)格:純棉30tex×30tex半漂絲光布,半成品燒毛3.5級(jí),毛效T6.2cm、W5.6cm、pH7。
工藝處方染料 雷馬素深黑N150染料濃度 80g/L LCS滲透劑 3mL/L水玻璃 100mL/L燒堿 84mL/L
工藝條件車間溫度 25℃軋余率 70%車速 60m/min堆放時(shí)間 16h
工藝流程:半成品→冷軋堆染色→水洗→皂洗→水洗→烘干。水洗:冷水洗→溫水洗→沸水洗→冷水洗→烘干。
采用硅酸鈉與燒堿的混合液為冷軋堆染色工藝的堿液。這種混合堿液可得到最佳得色量。燒堿保證了混合液的堿性,而硅酸鈉有明顯的緩沖作用,使所軋染液的穩(wěn)定性有明顯的改善,且不損害固色的速率。此外,硅酸鈉具有乳化性和膠體保護(hù)性,能保護(hù)織物不被空氣中的酸氣和二氧化碳侵蝕,對(duì)布邊也有極好的保護(hù)作用。
軋染液一定要用軟水,因?yàn)橛菜畷?huì)使硅酸鈉形成不溶物,沾在滾筒上,滾筒表面在烘干后不可避免地會(huì)形成一層硅酸鈉薄膜,所以滾筒表面常常需用冷水沖洗。如若干的硅酸鈉仍留在滾筒上,隨著時(shí)間延長,積污增多,最后形成硅化物。改進(jìn)辦法是浸軋后用熱水沖洗滾筒。但更為有效的辦法是用含有三聚磷酸鈉的熱水和刷子來清除。
織物前處理烘干后軋染液時(shí)溫度不能太高,否則布溫將影響軋染液的穩(wěn)定性。半成品必須冷卻到室溫才能應(yīng)用,亦可在冷軋堆軋液前加透風(fēng)架,有助于織物冷卻。
軋液后的卷取必須齊邊,防止深淺邊;織物縫頭采用包縫方式,縫線要采用與織物相同材料,細(xì)針腳,以免產(chǎn)生縫頭印、橫檔;多品種不同色澤的染色織物收卷時(shí)應(yīng)用塑料薄膜隔開;堆置過程同冷軋堆前處理一樣,推進(jìn)窯洞以4~8r/min低速轉(zhuǎn)動(dòng)。
兩相浸軋汽蒸法是一種傳統(tǒng)染色方法,通常簡稱軋蒸法。這是在世界范圍內(nèi)用雷馬素染料最主要的工藝。尤其在美國,采用軋蒸法染雷馬素,液態(tài)染料系列得到大規(guī)模的推廣。
其工藝流程:半成品→浸軋染液→烘干→浸軋化學(xué)液→汽蒸→水洗→皂洗→水洗→烘干。
該流程與冷軋堆染色的工藝流程相比,很突出的缺點(diǎn)是多了能耗大的中間烘干及汽蒸。
各種染色工藝的綜合成本分析如下:以冷軋堆法為100%,那么,二相軋蒸法是125%,熱固法是125%,卷染法是118%,繩狀浸染由于浴比大、得色率低,其成本比冷軋堆法高1倍。有單位以毛巾冷軋堆染色替代原卷染工藝,每年可節(jié)約用水15000t,省電3×10^4kW·h,節(jié)省蒸汽1800t。
冷軋堆工藝簡單易行,使用可靠??椢锝埲玖吓c堿液并打卷,染料的固著反應(yīng)是在打成卷軸、室溫堆置慢速轉(zhuǎn)動(dòng)中進(jìn)行。堆置結(jié)束后進(jìn)行常規(guī)水洗,洗去未固著的染料。工藝設(shè)備、能耗及勞動(dòng)力的費(fèi)用都較低。與中間烘干工藝相比,不會(huì)發(fā)生染料泳移的危險(xiǎn)。即使是厚重織物染料的滲透也極佳,得色率亦非常高。
(文章來源 印染學(xué)習(xí)與交流)