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 ℃的條件下進行；而酸性染料一般是在pH 4.5～5.5、溫度98 ℃的條件下進行。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，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，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RC-R、活性艷藍RC-3R、活性翠藍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，固色率可以達到90%以上，并具有不沾錦綸的特點，方便印染廠實驗室調(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，達到了預(yù)期的效果，缺點是不能染得深色，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行染色［9］。本實驗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為自身提升力的問題，用于錦/棉一浴法染深色、特深色達不到要求的深度。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)的條件下可以進行一浴法染色，并且固色率和色牢度可以達到正常工藝水平。

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，可以達到先前處理除油的效果，染色后進行熱水洗、皂洗、水洗，即可達到牢度要求。

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準，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行一浴法染色的色牢度較高，能達到二浴法的色牢度。

錦/棉混紡織物采用所選酸性染料和活性染料進行一浴法染色，用印染廠常用的泡水牢度測試方法進行測試（洗衣粉2 g/L，95 ℃熱水攪拌1 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到二浴法的水平。

根據(jù)工廠的實際使用統(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

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)量指標對比如表8所示。

表8 生產(chǎn)樣品質(zhì)量指標對比

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)品可以達到服用要求。