新型涂料染色工藝

1、新型涂料染色工藝一、前言當(dāng)今印染行業(yè)的能耗，用水及污水排放已占用染整加工很大的成本，若采用活性、還原染料等染色加上水洗、還原氧化、皂洗等工藝，用水，排水更多。因此，采用新型的涂料染色代替部分活性、還原染料。可以大大簡化工藝，可節(jié)能39.5%，減少用水90.8%，節(jié)約蒸汽64.3%、助劑50.5%、燒堿10%、鹽100%、染色涂料28.2%，污染物基本達(dá)到零排放要求。這已成為當(dāng)前節(jié)能、節(jié)水、少污及清潔生產(chǎn)的一種途徑。傳統(tǒng)涂料染色至今存在著三大問題：手感硬糙，不適合做水洗酶洗休閑面料，因此影響了擴(kuò)大生產(chǎn)的能力。黏結(jié)滾筒，經(jīng)常清潔生產(chǎn)設(shè)備，勞動強(qiáng)度大。只能局限于淺中色，不能染中深色。新型的涂料染色工

2、藝最大的特點(diǎn)在于：采用增深技術(shù)使纖維帶有陽電荷，而涂料分散劑中帶有一定量的陰離子助劑，使纖維對涂料的吸附性提高從而提高了涂料染色的深度，能染中、深色，用濕摩擦牢度提高劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)粘合劑，做到涂料固著和柔軟一步法。使染色產(chǎn)品的外觀可和活性染料產(chǎn)品相似，而涂料的利用率比傳統(tǒng)的粘合劑法提高了40-50%。粘合劑法不能生產(chǎn)的深色品種，新型涂料染色產(chǎn)品基本能解決，為節(jié)能、節(jié)水、少污等清潔生產(chǎn)開創(chuàng)了一條新的染色途徑。九十年代，水洗、砂洗等休閑服飾面料及服裝開始流行，為了追求服裝泛舊及朦朧感，吸盡法涂料染色開始問世。若繼續(xù)采用粘合劑方法涂料染色，手感及朦朧感極差，而且得色量極淺，造成大量涂料排放及浪費(fèi)。因此，

3、日本大油墨公司、德國赫司脫公司在九十年代初先后開發(fā)了吸盡法涂料染色助劑，推動了涂料成衣染色及涂料浸染法的生產(chǎn)。我在開發(fā)砂洗助劑司與工藝、設(shè)備的基礎(chǔ)上先后研究合成了3代吸盡法涂料染色助劑，這種助劑能使纖維或織物上產(chǎn)生強(qiáng)電荷，然后在低溫短時(shí)間內(nèi)將相反電荷的涂料吸附到纖維或織物表面這種染色法和粘合劑法不同點(diǎn)在于：吸盡法涂料染色助劑對工藝的適應(yīng)性廣，而粘合劑法只適用于浸軋，焙烘法，不能用于浸染、卷染、成衣染色。吸盡法涂料染色助劑對處理織物的適應(yīng)性廣，而粘合劑法只能用于表面平整的組織，不能用于凹凸不平的。如蜂巢、編織、針織等產(chǎn)品。如棒針絨線衫、羊毛衫以及各種成衣染色產(chǎn)品。根據(jù)吸盡法這一機(jī)理，開發(fā)的第1代

4、增深固色劑T為浸染法涂料染色及成衣染色產(chǎn)品開創(chuàng)了一條新途徑，十余年來長盛不變。第二代染色增深劑既能用于軋染又能用于浸染，通過大量的應(yīng)用工藝的研究，第二代產(chǎn)品的效果已達(dá)到日本、德國、美國的同類產(chǎn)品，且布面游離甲醛低于20ppm。第3代環(huán)保型涂料染色增深劑PNT完全達(dá)到了無醛、無APEO、無二十二種禁用物質(zhì)的清潔生產(chǎn)要求。它使用過程中不用調(diào)整pH值，變性后不會產(chǎn)生色變，是國內(nèi)唯一的不變色的增深劑，且增深幅度更大、色澤更艷麗，改變了用粘合劑只能染中淺色狀況，它既能用于軋染，又能用于浸染，既能做涂料包括染料的增深劑，又能作染料、涂料的固色劑，因?yàn)槭黔h(huán)保型產(chǎn)品，為印染廠清潔生產(chǎn)縮短工藝、節(jié)水、節(jié)能、少污

5、，開創(chuàng)了一條新的途徑。涂料染色濕摩擦牢度提高劑PG、PW的開發(fā)為涂料染色使用面進(jìn)一步擴(kuò)大，不但提高了牢度而解決了涂料染色手感粗糙，粘缸和粘輥筒等問題，實(shí)現(xiàn)了涂料染色和柔軟一步法。 二、新型涂料軋染工藝1.涂料軋染工藝和活性染料軋染工藝對比：涂料染色和染料染色最大不同點(diǎn)在于：占用設(shè)備少、占地面積小、節(jié)水、節(jié)能、減少污水及化學(xué)品的排放（見圖一）。圖一：染料和涂料工藝對比活性染料染色滲透劑、小蘇打、電、蒸氣 固色磷酸三鈉、食鹽汽蒸水、汽洗滌劑、水、汽水、汽烘干柔軟劑蒸氣染料軋染工藝前處理后白布均勻軋車烘 干J形箱軋車還原蒸箱水 洗皂煮蒸箱水 洗烘 筒軋 車烘 干成 品染料助劑有色污水冷凝水部分染料、

6、助劑有色污水部分染料、鹽堿有色污水部分染料、助劑有色污水部分染料、洗滌劑有色污水部分染料、洗滌劑有色污水（少量）冷凝水柔軟劑污水冷凝水助劑蒸氣涂料摩擦牢度提高劑電、蒸氣涂料軋染工藝前處理后白布軋 車烘 干涂料染色 烘 干成 品無色液體污水冷凝水涂料、助劑有色污水（少量）冷凝水2.新穎的涂料染色和傳統(tǒng)涂料染色工藝對比新穎涂料染色工藝采用經(jīng)增深織物表面已帶陽電荷的纖維在涂料分散液中進(jìn)行靜電吸附，使涂料附著于纖維表面較傳統(tǒng)粘合劑法更節(jié)省能源，同時(shí)大大提高涂料的利用率，使涂料只能做中淺色而達(dá)到能做中深色，因?yàn)椴恍枰褂谜澈蟿?，所以產(chǎn)品手感明顯改善，基本和活性染料的手感相似。（見圖二）：圖二：涂料的提升

7、率3.新穎涂料染色增深劑用量的選擇增深劑濃度增高，陽離子性也隨著提高，有利于涂料和纖維產(chǎn)生靜電吸附，盡管增深后的纖維對涂料的吸附性大大提高，但纖維上的活性基團(tuán)是一定的，因此達(dá)到一定的深度后，不論是改善染色條件（溫度、時(shí)間）還是增加增深劑的用量，產(chǎn)品的深度不再提高。但當(dāng)增深劑濃度達(dá)到一定濃度時(shí)，這種趨向變得緩慢甚至達(dá)到了平衡（見圖三）。因此一般增深劑只需少量應(yīng)用，用量控制在48g/l即可。圖三：增深劑用量對涂料的上染率4.pH的影響一般陽離子增深劑在堿性條件下，將會引入較多的陽離子基團(tuán)進(jìn)入增深的纖維上，隨著pH值升高，涂料的結(jié)色量也提高（見圖四），但達(dá)到一定的pH值（910時(shí)）也隨之而趨向平衡，

8、因此pH控制不當(dāng)會影響色澤的深淺，造成色差，國內(nèi)外大部分的變性劑都要控制好pH值，而增深劑PNT(第三代產(chǎn)品)不受pH影響，從而減少了涂料染色因受pH的影響造成的色差。 圖四：增深劑PT的pH對涂料上染率的影響 圖五：增深劑PNT與PT的pH對涂料上染率對比 增深劑PNT- 增深劑PT從圖四可看出環(huán)保涂料增深劑PNT不受pH值影響，可以在軋染或浸染過程中不用控制pH值，染色時(shí)也不受pH值影響而造成色差及缸差。5.摩擦牢度提高劑PW的應(yīng)用涂料染色時(shí)，無論是用粘合劑法或增深后產(chǎn)生的離子吸附都是使涂料沉積于織物的表面，雖有較好的水洗牢度，但摩擦牢度較差，用粘合劑來提高摩擦牢度雖有一定的功效，但手感極

9、差，又易粘輥，不適合于休閑服飾的泛舊加工，因此我們合成了改善摩擦牢度的助劑PW（軋染專用）、PG（浸染專用）。達(dá)到了較為理想的效果（見表一），涂料染色產(chǎn)品進(jìn)一步得到了擴(kuò)展。表一：濕摩擦牢度提高劑PW使用前后的比較表涂料名稱未用濕摩擦牢度提高劑使用了摩擦牢度提高劑干濕干濕上海泗聯(lián) 黑G-5511232Imperon 紅K-GC1213423Imperon 綠K-GC1213423Imperon 藍(lán)K-BC1213423注：涂料50g/l、濕摩擦牢度提高劑PW 40g/l 二浸二軋烘干濕摩擦牢度提劑PW和涂料同浴存放一周基本穩(wěn)定，不變色，不飄油。因此二者可以同浴軋染，又節(jié)約了一道工序（見表二）。該

10、助劑還有優(yōu)良的手感，如果客戶不是需特殊的手感，因而再節(jié)約一道柔軟工序，達(dá)到了染色、固色、柔軟一浴解決。表二：濕摩擦牢度提高劑PW和涂料的同浴穩(wěn)定性項(xiàng)目2小時(shí)4小時(shí)8小時(shí)一天二天三天一周上海泗聯(lián)黑G-55OOOOOOOOOO上海泗聯(lián)紅G-11OOOOOOOOOO上海泗聯(lián)黃G-24OOOOOOOOOO上海泗聯(lián)藍(lán)G-31OOOOOOOOOO注：“OO”穩(wěn)定、“O”較穩(wěn)定。三、涂料浸染工藝九十年代初，由于砂洗服裝的流行5，特別是牛仔褲在世界性流行和確立，促進(jìn)了成衣染色的推動和發(fā)展。涂料浸染工藝包括卷染、扎染、絞紗染色以及發(fā)展較快的成衣染色，這種工藝靠黏合劑無論從涂料的利用率、手感、染深性方面都是無法解

11、決的。1.染化料工藝的選擇纖維增深劑無論是何種浸染的方式，但坯布和紗線一定要前處理均勻，毛效達(dá)到10公分以上，白度要均勻一致。有利于陽離子增深劑和涂料均勻地吸附，減少色花和色差。通過纖維的增深，使纖維陽離子化，三代增深劑性能如下（見表三）：表三：增深劑性能變性劑名稱外觀使用時(shí)pH值性能增深固色劑T棕色910低甲醛、需調(diào)pH、略有色變涂料增深劑PT紅棕色910少甲醛、需調(diào)pH、較少色變環(huán)保型涂料增深劑PNT透明不用調(diào)pH無甲醛、不需調(diào)pH、無色變使用T、PT一定要用堿調(diào)節(jié)pH=910，而PNT不用調(diào)節(jié)pH。因此用PNT不因?yàn)镻H不同而造成的色差，所以浸染法應(yīng)用PNT較為有利。PNT用量，按顏色深

12、淺而定，一般用量在36%（o.w.f.）即可。見圖六染色溫度：染色溫度在60上染率最高，溫度提高對某些不耐溫的涂料反而影響上色率，染色時(shí)溫度要逐漸升溫，每分鐘保持2-3度，升溫太快上染速度很快極易染花。染色時(shí)間：纖維上活性基團(tuán)是有限的，當(dāng)增深達(dá)到一定的飽和程度，即使改變?nèi)旧珬l件（溫度和時(shí)間）涂料并不能再吸附，因此一般20分鐘已足夠，深色產(chǎn)品可延長到30分鐘。染色的浴比：浸染法中成衣染色一定要浴比大，一般掌握在1：2530，浴比太低，成衣在染浴中翻滾不均勻，增加與機(jī)械的摩擦力，極易造成白條、褶皺及色花。增深后的水洗織物或紗線增深后一定要水洗呈中性，若不充分水洗，當(dāng)涂料一加入就立即被殘留在水溶液中

13、的增深劑吸附，使涂料的利用率大大降低，一般要降低20%30%。涂料沒有充分利用，染深性明顯下降。涂料的選用涂料一定要選用粒子小、粒徑均勻、環(huán)保的涂料。上海泗聯(lián)的G型和新推出的F型環(huán)保涂料是較為理想的染色涂料。耐溫性、日曬牢度F型比G型更又提高。某些進(jìn)口的涂料力份較高，價(jià)格較為適中，切勿用印花涂料代替染色涂料，對牢度及染深性都有降低。涂料使用時(shí)應(yīng)冷浴入染，逐漸升溫到60（升溫速率：23/min），保溫20min，經(jīng)冷水清洗掉未被吸附的涂料，然后進(jìn)行固色。固色劑的選擇和應(yīng)用浸染法一般都采用增深后離子吸附涂料，雖然增深幅度很高，但摩擦牢度差，因此需進(jìn)行固色。但過去大量使用黏合劑固色用量高達(dá)6%8%（

14、o.w.f.），使用成本大而且手感硬糙、制成的休閑衣服缺乏良好的蓬松柔順的手感。我們合成了濕摩擦牢度提高劑PG（浸染專用），用量僅1.5%4%（o.w.f.），而且不用再上柔軟劑就有較好的手感。浸染工藝中特別是成衣染色和染缸卷染，應(yīng)根據(jù)客戶要求褪色的程度來決定工藝（見表四）。表四：固色工藝選定表褪色百分率選定工藝溫度與時(shí)間效果40%以上涂料PG60×20min殘液深、得色淺、牢度差40%以下涂料/PG二浴60×20min殘液較淺、牢度較差、手感較軟25%以下涂料/PG二浴90×15min殘液無色、得色深、牢度較好、手感軟2.浸軋工藝的使用涂料的成衣染色工藝成衣染色

15、從T恤、茄克發(fā)展到風(fēng)衣、裙子、背包、圍巾、頭巾、沙灘裝、羊毛（棉紗）衫。因此由于休閑服的流行，涂料成衣染色前應(yīng)根據(jù)成衣織物的規(guī)格、厚重、收縮性能、縫線、襯頭、商標(biāo)、附件（花邊、紐扣、拉鏈）而定（8）。不同纖維因吸濕性不同也會染出不同深淺的色澤。染色浴比控制在1：251:30,浴比越大，越不會造成色花和色差。 PNT3-6%或 涂料x% 防污劑 PG1.5-4% PT3-6%（pH=9-10） 60/20HY 1g/L 90/15 酵素1%成衣白坯 水洗 水洗 水洗 酵洗 增深處理 60 冷水 涂料染色 冷水 固色兼柔軟 55/15成品脫水 烘干 熨燙 涂料成衣的扎染扎染是我國民間頗為流行古老工

16、藝，是靛藍(lán)染色，蠟染衍生出來的一種工藝，但過去是藏青色單一品種，隨著涂料染色，休閑服的盛行，目前部分牛仔流行的折皺法白條就是扎染的一種。 通過涂料的扎染用棉紗或編織帶將織物扎緊，使其皺縮，部分形成機(jī)械防染作用，然后將結(jié)扎的織物在涂料染液中浸染，最后進(jìn)行水洗折線、烘干。由于涂料不會沾色，扎染后的產(chǎn)品色白分明。而洗滌過程中也不會造成相互沾色。在扎染過程可利用扎線的粗細(xì)和結(jié)扎的松緊程度來控制最后可獲得深淺不一，條紋粗細(xì)不同的不規(guī)則花紋，還可扎成各種條、圈、塊、花等各種不同的花紋，如扎染水平高又有一定的美術(shù)基礎(chǔ)可扎去不同的花型形成一種工藝品，這種加工方法可用于茄克、T恤、頭巾、裙子、沙灘裝、牛仔褲上。

17、扎染的工藝可參照成衣染色相似，但浴比可縮小，一般浴比1：151：20即可，其流程如下：白坯布結(jié)扎變性PNT4%（o.w.f.）水洗涂料染色水洗去除浮色（異色防沾污劑HY 0.51g/l）固色（PG 1.54g/l）脫水拆線泛舊（水洗或酶洗）柔軟NBY34%（o.w.f.）脫水熨燙涂料扎染產(chǎn)品涂料的染缸卷染染缸染色前，織物不能產(chǎn)生折痕，布邊卷繞要整齊，毛效和白度前后應(yīng)控制一致，布匹縫頭要平整，這樣才能保證涂料均勻地吸附上色。（1） 增深涂料增深劑PNT或PT（需調(diào)節(jié)pH=910），用量3%-6%（o.w.f.），浴比1：2.5-3，溫度60±2，時(shí)間4道。第一、二道各加1/2涂料增深劑

18、PNT和PT。 （2）水洗：水洗呈中性，促使涂料被織物吸附。（3）染色：環(huán)保染色涂料1%-10%（o.w.f.），第一、二道各加1/2。浴比1：2.5-3，溫度60±2，時(shí)間4道。（4） 固色濕摩擦牢度提高劑PG 1.54%（o.w.f.）第一、二道各加1/2。浴比1：2.53，溫度90，時(shí)間2道。（5） 工藝流程卷布冷水2道增深4道×60（第一、二道各加1/2涂料增深劑PNT或PT）水洗1道×60冷水1道涂料染色4道×60（第一、二道各加1/2涂料）冷水洗2道固色2道×95濕摩擦牢度提高劑PG 1.54%（o.w.f.） 酵洗2道×50-55上軸烘干涂料染色的絞紗染色