滌/棉織物分散/活性染料一浴法染色技術

余 波，欒金鑫，葉 廳，李 玲，章 濤，王 闖

（浙江億得新材料股份有限公司，浙江 紹興 312000）

滌/棉織物分散/活性染料染色一般采用兩浴法進行，即先用分散染料染滌綸，排液，還原清洗，清洗干凈；然后用活性染料染棉，水洗，皂洗。此工藝路線長，耗時、耗電、耗蒸汽，生產效率較低［1-2］。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，滌/棉織物分散/活性染料一浴法染色工藝得以實現［3］。

1 傳統(tǒng)滌/棉兩浴法工藝

傳統(tǒng)滌/棉織物分散/活性染料兩浴法染色一般先用分散染料染滌綸，然后用活性染料染棉，工藝流程為：前處理→染滌→還原清洗→水洗→滌向對色→染棉→皂洗→后處理。

分散染料染滌綸工藝流程曲線如下所示：

活性染料染棉工藝流程曲線如下所示：

活性染料染棉工藝路線長、耗時、復雜，不符合節(jié)能、節(jié)時、高效的要求，需要用新的染料和工藝路線進行替代。

2 滌/棉織物分散/活性染料一浴兩步法工藝

對于滌/棉織物來說，傳統(tǒng)活性染料染色是在pH為10.5～11.0 的堿性條件下進行，而分散染料一般是在pH 為4.5～5.5 的酸性條件下進行，由于兩種染料的染色pH 相差很大，不能實現一浴兩步法染色［4］。新開發(fā)的用于滌/棉織物分散/活性染料一浴兩步法染色的活性染料可以在弱堿性條件下染色，純堿用量是活性染料質量的1/10，染色pH 為10.2～10.5，染色后pH 為9.5～10.0，這樣就容易由弱堿性條件調整為弱酸性條件，從而實現滌/棉織物分散/活性染料一浴兩步法染色［5］。

2.1 染料的篩選

在滌/棉織物的染色過程中，滌綸只能使用分散染料染色，而棉可以用活性染料、直接染料、硫化染料或還原染料等進行染色。兩種織物及應用的染料性能差異較大，在染料選擇方面和染色工藝制定時應該充分考慮其相應條件的影響［4，6］。

2.1.1 分散染料

滌綸是疏水性纖維，需要用分散染料在高溫、弱酸性條件下進行染色；而活性染料在染色時需要加入一定量的電解質來促染，而且需在堿性條件下進行固色，溫度要求相對溫和。所以，滌/棉織物分散/活性染料一浴兩步法染色所用的分散染料必須耐中性電解質和堿［7］。

分散染料染滌/棉織物的另一個問題就是分散染料對棉纖維的沾色，這會降低染色的鮮艷度和色牢度，從而影響成品織物的質量［8］。所以在滌/棉織物分散/活性染料一浴兩步法染色時，應該選擇對棉纖維不沾色或者少沾色的分散染料，或選擇在堿性和皂洗條件下可以清除沾色的分散染料。實驗證明，所選用的分散染料對棉纖維的沾色較輕，適合滌/棉織物分散/活性染料一浴兩步法染色［3］。

2.1.2 活性染料

對于滌/棉織物中的棉纖維染色，硫化染料、還原染料等因為工藝繁復、條件嚴苛，不適合用于一浴兩步法染色；有一些直接染料雖然適用于一浴兩步法染色，但是染色成品的色牢度較差，不能滿足高品質染色產品的要求［9］；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量比較小，分子中只有單個活性基團，在浸染時染料的上染率和固色率都相對較低［6］，因此滌/棉織物在分散/活性染料一浴兩步法染色時，需要選用具有相對較大分子質量和多個活性基團的活性染料來提高上染率和固色率［8］。

活性染料在染色時，固色溫度一般為60～85 ℃，得色率比分散染料125～135 ℃染色時低不少［9］。染液溫度較高，會導致活性染料上染率和固色率降低，從而很難染得深色，所以滌/棉織物分散/活性染料一浴兩步法染色所選用的活性染料應能夠耐高溫，且不易水解［10］。

滌/棉織物分散/活性染料一浴兩步法染色工藝適合染淺色，且以滌/棉織物中棉纖維質量分數較少為宜，這樣活性染料的用量較小，浪費較少。若染較深的顏色，由于活性染料的固色率較低，既浪費了染料，又對污水的后處理不利。綜上所述，使用浙江億得新材料股份有限公司最新開發(fā)的一組深色系列染料：活性橙TC-R、活性深紅TC-B、活性藏青TC-B、活性黑TC-G，在80 ℃、純堿用量2～3 g/L、元明粉用量60～80 g/L 的條件下，固色率可達80%以上，染色效果達到了預期。

2.2 助劑用量推薦

滌/棉織物分散/活性染料一浴兩步法助劑最優(yōu)用量見表1。

表1 滌/棉織物分散/活性染料一浴兩步法助劑最優(yōu)用量

2.3 滌/棉織物分散/活性染料一浴兩步法工藝流程

前處理→染棉（不排液）→染滌（調pH）→皂洗（滌棉一浴皂洗劑）→后整理。

2.4 滌/棉織物分散/活性染料一浴兩步法色牢度

耐摩擦色牢度按照GB/T 3920—1997《紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》進行測試，變色、沾色按照GB/T 7568.7—2008《紡織品色牢度試驗標準貼襯織物 第7 部分：多纖維》進行測試。由表2 可以看出，滌/棉織物分散/活性染料一浴兩步法染色工藝的耐摩擦色牢度、耐汗?jié)n色牢度和耐皂洗色牢度均達到4～5級，與兩浴法染色工藝的水平相當。這說明滌/棉織物分散/活性染料一浴兩步法染色工藝可以替代兩浴法工藝。

表2 滌/棉織物兩浴法和一浴兩步法染色牢度的對比

這套活性染料染色時，在碳酸鈉2 g/L、染色溫度80 ℃的條件下，上色率高，染色穩(wěn)定性好；活性染料染棉后，調整pH 為4.5～5.5，升溫至130 ℃染滌綸，棉上活性染料的色光強度變化很小，棉纖維的染色牢度大于或等于兩浴法工藝；一浴兩步法工藝染色的各項色牢度可以達到兩浴法工藝相同水平。

3 滌/棉織物分散/活性染料一浴一步法工藝

3.1 活性染料

新開發(fā)的用于滌/棉一浴一步法的無堿活性染料：活性黃RC-3R、活性紅RC-3B、活性藏青RC-R 以及其他顏色，可以在120～135 ℃高溫、中性條件下染色，需用適量的電解質，工藝基本與傳統(tǒng)滌綸染色工藝一致，操作簡單方便。

3.2 分散染料

滌/棉織物一浴一步法染色所用的分散染料必須耐電解質，可在中性條件進行染色；應該選擇對棉纖維不沾色或者少沾色的分散染料。

3.3 助劑用量推薦

為保證生產穩(wěn)定，建議加入緩沖劑P7。滌/棉織物分散/活性染料一浴一步法助劑最優(yōu)用量見表3。

表3 滌/棉織物分散/活性染料一浴一步法助劑最優(yōu)用量

3.4 滌/棉織物分散/活性染料一浴一步法工藝流程

前處理→滌/棉織物一步染色→滌棉一浴皂洗→后整理。

該工藝染出來的滌/棉織物色澤飽滿，具有優(yōu)異的色牢度。滌/棉織物的染色，尤其是染淺色，由傳統(tǒng)的兩浴法改為一浴一步法，省去了染棉后的放液、清洗，由于染色工序少，染色時間可以縮短30%～50%，設備利用率及工人生產效率提高30%以上。

4 工廠使用實例

滌/棉織物分散/活性染料一浴兩步法染色方案在紹興某染廠進行應用，染色達到了預期效果。對比傳統(tǒng)兩浴法和一浴兩步法兩種工藝，結果見表4。由表4 可以看出，相比兩浴法工藝，一浴兩步法工藝的染色時間大大縮短；顏色鮮艷度、質量損失、布面手感都優(yōu)于兩浴法；染色操作更簡單，不易出現疵病。

表4 傳統(tǒng)兩浴法和一浴兩步法兩種工藝的對比

由表5 可以看出，車間按照一浴兩步法對多批次不同顏色、不同滌/棉織物進行染色，最終織物染色的工藝穩(wěn)定、質量合格。

表5 工廠車間生產的5缸染色成品的質量參數

一浴兩步法與兩浴法車間生產成本及能耗對比見表6。由表6 可以看出，一浴兩步法和兩浴法相比，染色時間大大縮短，水、電、蒸汽等能耗大大節(jié)省，染色效率明顯提高，省去了還原清洗、酸中和、水洗等環(huán)節(jié)。

表6 一浴兩步法與兩浴法車間生產成本及能耗對比

5 結論

與傳統(tǒng)兩浴法相比較，滌/棉織物分散/活性染料一浴兩步法和一浴一步法染色工藝具有明顯的優(yōu)勢：（1）縮短工藝流程，縮短工藝時間。滌/棉織物染色，尤其是染中深色，由傳統(tǒng)的兩浴法改為一浴兩步法和一浴一步法，省去了染滌后的還原清洗，大大提高生產效率。（2）減少污水排放量，節(jié)約水、電、蒸汽消耗，減少堿用量。（3）產品色牢度可以達到一般用戶要求。