活性染料冷軋堆染色詳細介紹

1、活性染料冷軋堆染色實用技術(shù)0 前言活性染料染色織物具有色澤鮮艷、色譜齊全、價格便宜、工藝簡便、各項牢度良好等優(yōu) 點，活性染料用于纖維素纖維織物染色傳統(tǒng)工藝采用浸染和軋染， 無論哪種工藝方法都需要 在較高的溫度條件下完成染料的吸附、擴散、固著。近年來，隨著人們生活水平的提高，追 求個性化、舒適感、時尚化的要求越來越高，印染加工逐步向小批量、多品種發(fā)展；而高能 耗、高污染、高成本嚴重制約著企業(yè)的發(fā)展。 冷軋堆染色工藝介于浸染與軋染之間，是一種 半連續(xù)化的軋染工藝，具有工藝流程短、效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、產(chǎn)品適應(yīng)性強、低消耗、低成 本、低污染的獨特優(yōu)勢， 特別適合小批量及高難度產(chǎn)品的生產(chǎn)， 冷軋堆染色工藝

2、技術(shù)日趨成 熟，越來越受到各印染企業(yè)的廣泛關(guān)注1 冷軋堆染色的特點所謂冷軋堆染色，即指織物在低溫下通過浸軋染液和堿液，利用軋輥壓軋使染液吸附在 純棉織物纖維表面， 然后進行打卷堆置， 在室溫下堆置一定時間 （鍵合時間 ）并緩慢轉(zhuǎn)動， 使 之完成染料的吸附、 擴散和固色過程， 最后水洗完成上染的染色方式。 該工藝包括浸軋工作 液、堆置固色、水洗三個階段。冷軋堆染色工藝流程短，設(shè)備簡單，對環(huán)境污染小，因不經(jīng)烘干和汽蒸，從而節(jié)約能源， 具有浴比小、上色率高 （ 固色率比常規(guī)軋蒸法提高 10-20%） ，不存在染料泳移弊病等特點， 特別適合對張力敏感及染不透等多品種、小批量的生產(chǎn)。其優(yōu)勢可歸納為：（1

3、）整個過程雖然是半連續(xù)的，但由于準備工作都在上機前完成，故生產(chǎn)效率非常高。（2）上染、固色都在室溫下完成，水洗雖然需要加熱，但由于冷染固色率高，水解染料 少，清洗容易，相比需中間烘燥汽蒸的軋染，大大節(jié)約了水、電、汽能源，緩解了污水脫色 壓力。（3）冷染設(shè)備簡單，投資少，占地面積小，（ 4）冷染不僅自身清潔容易， 節(jié)約了其他機臺因頻繁換品種的清潔時間和升溫、 降溫等 準備時間。（5）由于冷染在室溫中長時間緩慢固色，不會發(fā)生泳移，無論織物松緊厚薄，染料的滲 透性都極佳，所以產(chǎn)品色光更純正，徹底解決了燈芯絨露底問題，滿足了市場需求。（6）只要工藝掌握恰當，可解決常規(guī)色特別是疑難色的染色一致性的問題。

4、2 冷軋堆染色工藝2.1 冷軋堆染色工藝流程：前處理半制品浸軋（染液和堿液 ） 打卷轉(zhuǎn)動堆置水洗熱水洗皂洗熱水洗水洗烘干2.2 染化料的選擇染色工作液由染料、堿劑分別化好后，通過4：1 比例泵混合后放入浸軋槽，浸軋染液必須用均勻軋車，輥槽容積最好小于 50 升，以加速染液的循環(huán)和更新，縮短染料、堿劑在軋 液槽的時間，防止染料在堿性條件下水解。該工藝的染料選擇范圍很廣，單 / 雙乙烯砜型、一氯均三嗪 / 乙烯砜型、一氯均三嗪活性 染料都可使用。具體原則為：（ 1） 染料在堿中的溶解度要高，否則染料會發(fā)生聚集而產(chǎn)生色點；（ 2） 染液的穩(wěn)定時間要長； 盡量選擇耐堿性能較好的染料拼色， 防止染料在強

5、堿浴中 產(chǎn)生不同程度的水解而造成色光變化。（ 3） 固色堆置時間的寬容度要大； 盡量選擇固色時間相近的染料， 防止因堆置時間變 化形成顏色差異。（ 4） 拼色染料配伍性要好。如染料的親和力（比移值）、固色速度、易洗滌性、耐堿 水解性能、溶解度等性能要接近。染料親和力不能太高，防止染料堆積在織物表 面，造成牢度下降和產(chǎn)生前后色差。 固色速度不能太快， 以延長染料吸附、 滲透、 擴散時間，防止表面著色。由于冷軋堆染色的染液是通過織物浸軋后而轉(zhuǎn)移到纖維內(nèi)部去的，故以選用直接性低的 染料為宜。 既容易獲得勻染，又有利于克服頭尾深淺現(xiàn)象，水解的染料也容易洗滌。經(jīng)過試 驗及生產(chǎn)實踐，德司達的雷馬素染料和部

6、分國產(chǎn)染料品種較適用于冷軋堆染色 。如：K 型：嫩黃 K-4G，艷橙 K-GN，紫 K-3R， K-B3R，黃 K-RN，艷紅 K-2GKN型：黑 KN-B，艷藍 KN-R，紫 KN-2R， KN-4R，艷紅 KN-5BM型 : 紅 M-8B，紅 M-3BE，藍 M-2G，黃 M-5R，嫩黃 M-5G，深藍 M-R2.3 固色混合堿液的選擇 冷軋堆染色的浸軋液是由染料、濕潤劑、尿素、堿劑等組成，為了降低染料的水解和 提高染液的穩(wěn)定性，在配制染液時將染料、堿劑分別配制，染料、潤濕劑、尿素組成染液配 至浸軋液總量的 80%，堿劑配至總量的 20%。由比例計量泵按 4:1 的比例混合后輸送至浸軋 槽

7、。浸軋液的穩(wěn)定性與染料反應(yīng)性能和使用堿劑的堿性強弱、時間、溫度有關(guān)。X型活性染料的堿劑可使用純堿、代用堿。 K型、KN 型、 M（ B）型活性染料的堿劑采用 硅酸鈉與燒堿的混合形式。燒堿提供足夠染料反應(yīng)固色的堿度，硅酸鈉堿劑則作為緩沖劑， 對堿液的 pH 值起調(diào)節(jié)作用，從而控制染料的水解反應(yīng)，有利于提高固色率，同時可避免產(chǎn) 生前后色差。 另外， 硅酸鈉還可作為吸附劑， 在后處理水洗浴中水解為膠狀硅酸或堿土硅酸 鹽，可吸附水中的水解活性染料，防止在織物上沾污。改進燒堿、硅酸鈉混合堿液方案表 （ 1）硅酸鈉種類硅酸鈉雷馬素染料用量波美度Na2O:SiO2用量 克/升毫升 /升20 克 / 升以下3

8、0 克 / 升以下40 克 / 升以下50 克 / 升以下60 克/ 升以下60-100 克/升32.5%的燒堿液的毫升 / 升數(shù)37 401:3.3655020252525303540 421:3.3554020252525303548 501:2.6503516212121263158 601:2.14530111616162126硅酸鈉、燒堿液用量可從最接近染料濃度處查出，或者從中間值計算得到。2.4 堆置時間的控制織物浸軋浸軋液后的堆置時間與染料的反應(yīng)速度、 堆置溫度、 加工工藝、 織物性能有關(guān)， 部分雷馬素活性染料的最少固色時間列表如下：表 （ 2）染料絲光棉（ h）未絲光棉（ h）

9、黏膠（ h）雷馬素艷黃4GL81224雷馬素艷黃GL464雷馬素黃GR222雷馬素黃R222雷馬素黃3RS8812雷馬素金黃RNL222雷馬素艷橙3R332雷馬素紅RB133333雷馬素艷紅F3B223雷馬素艷紅3BS162416雷馬素紅3B5102雷馬素艷紫5R222雷馬素艷藍BB13312168雷馬素湖藍G133121624雷馬素鮮艷綠 6B121624雷馬素藏青GG222雷馬素深黑N150444雷馬素藍RR888雷馬素黑 RL222染色堆置時間以表中染料固色所需的最長時間為準， 堆置時間可延長至 36 小時，對色光 和色澤深度影響甚微。但是如果堆置時間太長或包裹不緊、或堿量不足，會產(chǎn)生干

10、燥泳移， 或布邊碳酸化，導(dǎo)致 pH 值下降，減慢染料固色，引起布邊色差。冷堆后，染料固色率可達 90%。水洗較簡單，可在任何水洗設(shè)備上完成。 一般為冷水洗熱水洗皂洗 （常規(guī)凈洗劑） 熱水洗冷水洗烘干。2.5 小樣準備打小樣是冷堆染色前非常重要的一個環(huán)節(jié)。小樣的準確性直接影響大樣結(jié)果，為此，要 特別予以重視。 冷軋堆染色的小樣仿色有冷堆法、 烘箱保溫法、微波爐法等。目前冷軋堆染 色小樣仿色最簡單快捷的打樣方式是微波爐法， 即織物浸軋染液后， 在微波爐中完成染料的 固色。 凡是在低功率情況下， 能提供精確無級變化加熱方式的微波爐都可使用， 但是在使用 前必須對其特定功率進行校準，以使其適應(yīng)染色的要

11、求。校準方式 : 在玻璃燒杯中加入 1L 水，放入微波爐中， 調(diào)試功率大小， 直至規(guī)定時間內(nèi)達到以下溫度并將符合要求的刻度固定 下來。初始： 20； 5min 后：3132；10min 后：4142；20min 后：5859；30min 后：72。 微波實際上是一種高頻率的輻射， 它會增加染料的振動頻率，提高染料擴散進入 纖維的速度，從而可以將活性染料快速固著在棉織物上。浸軋速度、軋余率、微波功率、織 物在微波下暴露的時間， 都會不同程度影響得色。 調(diào)節(jié)的原則盡量使小樣色光與大車冷堆后 的色光相近。浸軋速度、 軋余率可以盡可能接近大樣條件，微波功率按照上述方法調(diào)節(jié)，微 波作用時間根據(jù)大多數(shù)顏色

12、的小樣、大樣相近原則確定。2.6 半制品準備冷堆染色對半制品的要求較高。經(jīng)前處理的織物必須具有均勻而良好的吸水性，毛效應(yīng) 在 10cm/30min 以上。烘干要均勻而適宜，太干織物反而表現(xiàn)出疏水性，浸軋染液時不易潤 濕；太濕影響得色及布面均勻性。一般控制在4% 6%?？椢镞M軋槽前要充分冷卻，因為有些對堿敏感的活性染料， 隨著溫度的升高而加快水解， 這樣易造成前后色光的差異。 前處理 要凈，織物上不應(yīng)含有氯、雙氧水， pH值在 78 之間等，也不應(yīng)再帶有漿料、石蠟等，否 則會影響得色或產(chǎn)生局部不上色等。用作冷染的坯布配棉不能太差，也不能有明顯黃白條， 冷染的遮蓋性較差，即使經(jīng)過很好的前處理，也無

13、濟于事。3 冷軋堆設(shè)備單元組成：進布（光電擴幅對中器） / 烘筒（熨平 、冷卻） / 浸軋染液（均勻軋車） / “A”字架中心收卷（1）. 進布最好采用光電對中器，保持織物居中運行，打卷后布邊整齊，防止布邊外漏 產(chǎn)生淺邊，對去除織物上的卷邊、折皺效果明顯。（2）. 織物浸軋前要安裝 四只加熱烘筒和兩只冷卻烘筒對織物進行加熱和冷卻，使織物 上各部位溫度、 濕度均勻一致。 有效杜絕進布半制品溫、 濕度不勻所產(chǎn)生的前后和左中右色 差，以及布溫過高影響工藝液的穩(wěn)定性。（3）. 均勻軋車配置細分度壓力表，提高壓力調(diào)節(jié)精度，特制的小容量浸漬槽，致使浸 軋液更新快； 浸軋槽要配置液位自動控制器， 保持軋槽液

14、位一致， 織物浸漬染液的時間相同； 要配套進口或國產(chǎn)比例混合泵，監(jiān)控染液與堿液的工藝配比. 。（4）. A 字架中心驅(qū)動收卷，恒張力，恒線速度，張力可按不同織物預(yù)設(shè)定，收卷直徑 可達 1400mm，布面無附加摩擦，特殊設(shè)計可根據(jù)布卷直徑變化的擴幅裝置，確保染后織物 平整收卷，可升降的中心驅(qū)動聯(lián)軸機構(gòu)，適合不同中心高度的 A 字架聯(lián)結(jié)。（ 5）配液及供應(yīng)：染料與堿劑比例 4:1 ，染料和潤濕劑、尿素占總液量 80%，燒堿和硅 酸鈉為 20%）計量混合供液，工藝全過程由于比例混合泵的嚴格執(zhí)行工藝配比，有效地防止 織物浸軋染色的前后、頭尾色差。（6）擺放“ A”字架的堆置房地面要保持水平，保持“A”

15、字架在水平狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，防止其在運轉(zhuǎn)過程中跑偏卡住后停止運轉(zhuǎn)形成上下部位色光、色澤深度不一致。4 生產(chǎn)實踐4.1 織物規(guī)格36tex x （36tex +70D）492 根 /10 厘米 x157 根/10 厘米 170 厘米4.2 半成品性能：毛效 經(jīng)向 9.7cm/30min 、緯向 8.3cm/30min 、 白度 83.3% 、 pH7 84.3 染色工藝處方染料名稱翠藍 g/L黑色 g/L雷馬素艷藍BB13322.5雷馬素湖藍G1337.1雷馬素藏青GG5.5雷馬素黑N15063.5尿素2020工業(yè)鹽5050滲透劑 JFC22硅酸鈉 （ 40Be）5555燒堿 （ 32.5%）30 m

16、l35ml堆置時間16小時8小時2 2浸軋壓力： 油壓 2.0kg/cm 2 、氣壓 1.5 1.7kg/cm 2 、軋余率 67% 溫度 24 車速 40m/min4.4 水洗工藝流程及條件進布 冷水洗（兩格） 熱水洗（一格、 60 70 ） 熱水洗 （兩格、 80 90） 皂 洗（兩格、 95以上） 熱水洗（三格、 80 90 ） 熱水洗 （兩格、 60 80 ） 冷 水洗（一格） 烘干4.5 染色色牢度指標測試 表 （ 3）測試項目標準翠藍色黑色皂洗牢度 （級）褪色344沾色3344摩擦牢度（級）干摩33 44濕摩2 333從表（ 3）可以看出：冷軋堆染色織物的色牢度較好。5 活性染料冷

17、軋堆染色的常見疵病及克服辦法5.1 前后色差、左中右色差、原樣色差的測試原因及克服辦法（ 1）坯布因素：坯布棉纖維原料成熟度不一致，經(jīng)紗上漿不一致，織物使用紗線的捻度不一致，都會造成織物上染的差別形成匹間色差。（ 2）織物前處理效果不一致，退漿不凈，絲光不充分，布面白度、pH 值不一致。（ 3）染色操作不規(guī)范造成工藝參數(shù)波動使染料的上染、固著程度不一致形成色光、 色澤變化。（4）軋槽液位控制不一致，溫度變化，織物浸軋時溫度、帶潮程度不同。（5）. 染料因素 ：拼色時，要認真篩選染料，若選用不當易造成色差。拼色染料的直接性、 耐堿性、 化學(xué)反應(yīng)性差異是產(chǎn)生染色色光變化的重要因素， 必須引起高度重

18、視。 克服辦法是 注意染料選用， 工藝配方中的染料類型要一致， 拼色使用染料越少越好， 能用一種染料達到 所需要的色光是最理想的。染料的親和力、化學(xué)反應(yīng)性、耐堿性等性能要接近。（6）染色時染前半成品織物左中右溫度、含潮率、毛效、白度、含漿率不一致。（7）浸軋槽內(nèi)染料、堿劑分布不均勻，浸軋時軋車左中右壓力差別使織物左中右?guī)б翰灰?致。（8）織物在堆置過程中密封不好造成布邊風(fēng)干形成邊淺。打卷時布卷端邊不齊。（9）堆置時間的長短亦是造成色差的原因之一，若堆置時間不足就水洗皂煮，會造成固色 不充分形成色或色光變化。若達到所需時間或超過堆置時間，則基本不會造成色差。5.2. 色點、色斑疵病及克服辦法（1）. 染料溶解因素：活性染料染淺、中色，用尿素作助溶劑，溶解染料時，應(yīng)該注意掌 握好不同類型染料的化料溫度： X型活性染料采用冷水或溫水 （ 不超過 40）；KN型活性染 料不超過 60，M型或 K 型則不超過 80：但遇個別難溶的染料或濃度過高時， 如嫩黃 K6G、 翠藍 KGL、艷藍 KGR等可用沸水溶解至澄清溶液，溫度過低染料溶解困難，容易產(chǎn)生色點； 溫度過高時間太長染料容易水解； 所以， 染料溶解后應(yīng)及時用冷水降溫， 否則容易造成染料 水解。(2) . 堿劑溶解：使用的堿劑如純堿、燒堿、水玻璃等它在熱水條件下能較好地溶解，但 內(nèi)面雜