笔记丨纯棉针织物冷轧堆染色小样仿色的改进

关键词：活性染料 染色 针织物 棉纤维

0 前言

纯棉针织物穿着柔软舒适，具有良好的吸湿和透气性，受到广大消费者的欢迎。但纯棉针织物组织结构疏松，若染整加工过程中张力过大，会导致织物变形。传统染色技术均是以湿热处理为基础，如高温浸染、连续轧染等，能耗大、染色不透，易产生泳移色差；张力敏感的针织物则易在加工工艺中起皱，影响织物手感。冷堆生产设备具有简单、张力较小，能耗低等优点，因此开发纯棉针织物冷堆染色工艺具有积*意义。

纯棉针织物活性染料冷堆染色，由于堆置温度较低，堆置时问较长，染料能够充分地扩散和固着，因而固色率较高、匀染性好，但在大生产中对色光较难控制，一般需要堆置12h以上才能对色，且常常需要反复修色。冷堆小样仿色时，不可能堆置很长时间后再调整色光修改处方，只有摸索活性染料冷轧堆染色大小样色差的规律，缩小大小样的差异，实现“一次准”冷堆染色技术，才能真正提高生产效率。

活性染料冷堆染色小样仿色时，很多厂家使用微波炉法，但用该法仿色的大小样差异较大；有少数企业采用恒温烘箱法小样仿色，该工艺仿色时间较短，但烘箱温度和保温时间对染色深度影响较大。

本试验对纯棉针织物活性染料冷堆染色烘箱法小样仿色工艺进行了研究，探讨混合碱剂比例、温度、保温时间等因素对冷堆染色工艺的影响．优化纯棉针织物活性染料冷轧堆染色小样的仿色工艺。

1 试验部分

1.1 材料和设备

织物纯棉针织物半制品

药品瑞华素RW、SGB系列中温型活性染料(浙江瑞华化工有限公司生产)，烧碱、硅酸钠、尿素皂粉等(均为工业品)。

设备轧染试样机(厦门瑞比仪器设备有限公司)，SF600电脑测色配色仪(美国Datacolor公司)，101A-3E电热鼓风干燥箱(上海实验仪器厂有限公司)。

1.2 染色工艺

1.2.1 烘箱保温染色试样工艺

半漂针织物→浸轧染液碱液混合物(二浸二轧，轧余率80％)→装入塑料袋→抹平样布→用夹子密封，挂人烘箱固色→冷水洗斗热水洗→皂洗(皂粉2g/L，95℃，20 min，浴比1：30)→热水洗→冷水洗→烘干

1.2.2 冷堆染色工艺

半漂针织物→浸轧染液碱液混合物(二浸二轧，轧余率80％)→装入塑料袋→密封堆置→冷水洗→热水洗→皂洗(皂粉2 g/L，95℃，20 min，浴比1：30) →热水洗→冷水洗→烘干

染液处方/( g/L^-1)

染料 20

尿素 50

水 X

碱液处方/(mL.L^-1)

32.5％烧碱 56

水玻璃 240

水 Y

注意：染液和碱剂应分开配制，染色前再将染液和碱剂按4：1进行混合，即l00 mL染液加入25 mL碱液配成l25 mL的工作液。

1.3 测试方法

1.3.1 K/S值

在电脑测色配色仪上测定染色织物的表面颜色深度(K/S值)。测色条件：D65光源、10⁰角、中孔径(SAV)、不包含UV。

1.3.2 比移值

活性染料对由纤维素纤维材料制成的滤纸具有直接性，当把滤纸浸渍于染料溶液中，染料的上升高度始终比水的上升高度低，所以用染料上升高度与水线上升高度之比值(称比移值Rf)，可反映该染料对纤维素纤维的亲和力大小^【8】。Rf值越小，表示该染料对纤维素的亲和力越大；两染料的Rf值接近，表示染料对纤维素的亲和力相近，染料配伍性能好。

2 结果与讨论

2.1 染料性能测试

冷轧堆染色用活性染料需具有良好的水溶性、较低的直接性、优良的耐碱性和较好的配伍性。染料质量浓度均为20 g/L，采用比移值法分别测定瑞华素RW、SGB系列等中温型活性染料的比移值，结果见表1。

表1 不同染料的比移值

由表l可知，比较两种系列活性染料的比移值，黄RW、红RW、藏青RW三只染料的比移值较接近。综合考虑，选取黄RW、红RW、藏青RW进行后续烘箱保温法小样仿色工艺的优化试验。

2.2 保温时间的影响

选定黄RW、红RW、藏青RW三只活性染料，染料质量浓度20 g/L，尿素50 g/L ，染液和碱剂按4：1进行混合，烘箱温度70℃，改变保温时间，按l．2．1 节工艺染色，测定染色后织物的表面深度(K/S值)，见表2。

表2 保温时间对织物表面深度的影响

由表2可知，染色织物的K/S值随保温时间的延长而增加，保温时间达到l2 min后，染色织物具有较高的K/S值，之后逐渐趋于平稳。由此可见，保温时间宜控制在l2～15 min。

2.3 保温温度的影响

选择黄RW、藏青RW、红RW等三只活性染料，染料质量浓度20 g/L，尿素50 g/L，染液和碱剂按4：1进行混合，改变烘箱温度，保温l2 min．按1．2．1节工艺染色，测定染色后织物的表面深度(K/S 值)，结果见表3。

由表4可知，织物表观得色量(K/S值)随烧碱与硅酸钠比例的增大而增大，在两者的比例为l：5时，织物的K/S值*大，之后呈下降趋势。采用烧碱与硅酸钠混合碱剂，一方面能保证染液具有足够高的pH值，保证活性染料固色反应的速率；另一方面，由于硅酸钠的缓冲作用，使染液pH值相对稳定，提高匀染效果。硅酸钠用量大，缓冲能力大，固色效率也增大，但硅酸钠用量过大，会增大染液黏度，反而会降低固色率。

表3 保温温度对织物表面深度的影响

由表3可知，烘箱保温时，随着温度的升高，织物表面得色量提高。温度为70～80℃时，虽然织物表面得色量仍在提高，但上升幅度趋缓，因而选择保温温度为70～80℃。

2.4 混合碱剂比例的影响

冷轧堆染色常以硅酸钠与烧碱混合复配的碱液体系为碱剂，因为硅酸钠能稳定染液的pH值，且对水中杂质有很好的吸附作用。

选定黄RW、红RW、藏青RW三只活性染料．染料质量浓度20 g/L，尿素50 g/L，染液和碱剂按4：1进行混合，选定烘箱温度70℃，保温时间l2 min．改变混合碱剂(烧碱：硅酸钠)的比例，按1.2.1节工艺染色，测定染色后织物的表面深度(K/S)，结果见表4。

表4 混合碱剂比例对织物表面深度的影响

综上，优化的小样仿色工艺为：活性染料20 g/L，尿素10 g/L，烧碱：硅酸钠1：5，温度70～80℃，保温时间12～15 min。

2.5 冷堆工艺

根据上述优化工艺，选用以上三只活性染料,染料质量浓度20 g/L，尿素50g/L，烧碱：硅酸钠(1：5)，染液和碱剂按4：1混合,按l．2．2节工艺进行染色，织物浸轧完染液后,用塑料薄膜将其密封好，分别室温堆置6、9、12、24h，然后水洗烘干测定K/S值,结果见表五。

表5 不同堆置时间对织物表面深度的影响

由表5可知，由于冷堆染色时间较长。织物表面得色比烘箱保温法的稍深。随着冷堆时间的延长，表面得色量(K/S值)越来越大，当冷堆时间达到12h时,表面得色量(US值)较大，继续增加冷堆时间(达到24h)，表面得色量增加不大。从企业的生产效率考虑,一般堆置时间控制在12h左右。烘箱法仿色工艺染色物的色深和冷堆12h的差异较小，因此采用烘箱保温法小样仿色，提高小样仿色效率，提高冷堆染色“一次准”技术，减少后序的修色，提高一等品率。

3 结论

(1) 采用烘箱保温法改进纯棉针织物的活性染料冷堆小样仿色工艺。优化的工艺为：采用烧碱与硅酸钠的混合碱剂(混合比例l：5)，保温温度为70～80℃，保温时间为12～15 min。

(2) 烘箱保温法小样仿色织物的表面得色量与同处方冷堆12h的染样相近，可用于冷堆小样仿色．大大缩短小样仿色时间，提高仿色效率。

(3) 针织物对张力比较敏感，染色生产中要严格控制张力。