关键字：  染色,活性染料,冷轧堆法,灯芯绒织物,棉
 

作者：朱梅 朱士兴
常州市武进染整厂 活性染料冷轧堆染色工艺流程短、设备简单、节约能源，特别适于小批量、多品种的加工。我厂采用此工艺已生产棉灯芯绒织物70000多米，产品质量和染色牢度均达到国家标准。
冷轧堆工艺的固色阶段是在室温堆置过程中完成的，因此所选择的染料必须有较高的溶解度，还要有一定的反应速率。反应速率过低时，不仅使匀染性和透染性降低，还大大降低了固色速率和固色效率。活性染料染色的反应速率主要取决于染料的活性基团。目前，适用于冷轧堆染色的活性染料分子的活性基结构主要有二氯均三嗪、一氯均三嗪和乙烯砜等。 1、活性染料冷轧堆染色工艺
德司达(DyStar)公司的雷马素染料是目前用于冷轧堆染色较广的乙烯砜型染料，类似于国产的KN型活性染料，染色过程中，在碱剂作用下生成乙烯砜基(-SO2CH=CH2)，再通过加成反应与纤维素羟基发生醚键结合。雷马素染料渗透性{jj0}，并且色光稳定、重现性好、固色率高，具有较高的给色量，因而较适于冷轧堆染色。
1．1织物规格
16×20 44×134，42／2×32 58X 150，16×16+16(70D)51×140棉灯芯绒
1．2工艺流程
半制品浸轧染液→打卷→堆置(25～30℃ X 12 h)→水洗→皂洗→水洗→烘干
1．3工艺条件
(1)浸轧液组成，g／L
染液组分染料 X
尿素 100
渗透剂1～2
80％(对浸轧液)
碱剂组分
烧碱(36°Bé)，mL／L Y
Na2Si03 30
20％(对浸轧液)
@=================@###page###@=================@ (2)浸染温度，℃ 20～30
(3)比例泵(亦称混合器)把染液和碱剂按规定比例进行混合后注入轧槽，缓解活性染料在较强碱剂中的水解现象，减少加工中的前后色差。一般混合比为染液：碱剂(4：1)。 2、结果与讨论
2，1冷轧堆染色测试
2．1．1毛效
12 cm／30 min
2．1．2染色牢度
由l知．冷轧堆染色织物的各项色牢度都比较理想，而且冷轧堆染色工艺用于灯芯绒织物的优点，就是可解决轧染工艺染灯芯绒的“露底”问题，织物得色丰润、匀透、手感好。
表1 不同灯芯绒染色牢度

2．2工艺条件讨论
2．2．1碱剂的作用及用量
活性染料冷轧堆染色工艺所用的碱剂是由NaOH和Na2SiO3组成的混合碱。在堆置过程中染料上染到纤维上，以及染料与纤维发生固色作用，几乎是同时进行的。因此，NaOH和Na2SiO3用量对活性染料的固着有着很大的影响。
(1)NaOH
Remazol染料为乙烯砜型活性染料，在室温固色时，需要较强的碱剂，烧碱为Remazol染料的固色提供了足够的pH值。
针对Remazol染料的冷轧堆染色工艺，经过大量的生产实践，得出了烧碱需要量的经验计算公式，即：
NaOH(36°Bé)mL／L=8+染料用量(g／L)／5
按此公式，可绘出不同的染料用量所需的NaOH用量曲线图(见图1)。

图1冷轧堆法烧碱需要量
(2)Na2Si03
碱剂中加入硅酸钠主要有两个作用：
@=================@###page###@=================@ 首先是缓冲作用。NaOH浓度高，染液中的[0H-]高，固色反应速率快，染料的固色率相对较高。随着固色反应不断进行，染液中的[0H]逐渐降低，固色反应速率减慢，染料固色率相对降低，从而造成染色布的头尾色差。而硅酸钠呈弱碱性，与烧碱形成缓冲溶液，维持混合碱剂的pH值，使轧染液稳定性提高，从而提高冷轧堆染色的固着量。图2为加入硅酸钠后产生pH值缓冲作用的情况。
其次是保护作用。即NazSiOs的加入，轧卷时对

图2烧碱-硅酸钠的缓冲作用
1-NaOH(30％)，2-50 mL／L硅酸钠+NaOH，3-100 mL／L硅酸钠+NaOH
布边起保护作用，防止空气中CO2影响，而造成浅边现象。布边上的NaOH经常和空气接触，使NaOH被CO2快速中和，致使布边上的固着率降低，造成深浅边。硅酸钠的加入，一定意义上代替了部分与C02中和的NaOH，使得布边上的碱度得到一定保证，从而使布边固色充分。
硅酸钠根据其种类不同，用量也不一样(见表2)。
表2

2．2．2尿素
尿素冷轧堆染色中的用量较多(100 g／L)，它主要起助溶和膨化纤维作用。因此，在冷轧堆染色中，我们采用增加尿素用量的方法来达到这一目的。
2．2．3温度
活性染料冷轧堆染色工艺中，涉及到温度问题的主要有两个方面。
(1)轧染液温度的控制
轧槽中碱剂浓度很高，活性染料在高浓度强碱中的水解现象很严重。为使轧染液能够稳定，有两个途径可提高染液的稳定性。
①没备可将浸轧槽的容积设置得尽可能小，不仅节约染料，更重要的是使染液交换快，有利于增强轧染液的稳定性。
②工艺控制轧染液温度。
根据表3所示的几只常用Remazol染料对碱剂的稳定性，我们将温度控制在25～30℃。
@=================@###page###@=================@ 表3

(2)堆置温度的控制
染料上染纤维是放热反应，特别是活性染料，其直接性一般较低。冷轧堆染色工艺可提高活性染料的利用率，相应地提高固色效率。但温度过低，染料的扩散性下降，在冷轧堆染色工艺中容易产生条花和布面发毛等不足。因为温度对扩散系数的影响很大，两者之间是指数关系，扩散系数随温度的提高呈几何级上升，而活性染料的扩散系数(扩散性能)又和上染速率、染色质量是否透匀有密切的关系。扩散快，染料与纤维素纤维反应的几率就多，反应速率加快，固色率就高，染色质量也能做到匀而透。但扩散快，温度高，一上染速度和水解速率同时加快，且水解的速率增加得更快，固色的染料减少了。因此，冷轧堆染色过程中的堆置温度必须严格控制。经过不断摸索和试验，实际生产中将堆置温度控制在25～30℃。
2．2．4堆置时间
冷轧堆染色中的堆置过程是一个固色过程。因此，在控制好堆置温度的前提下，应给予打卷织物足够的堆置即固色时间，使染料充分固着于纤维，以获得较高的得色量。
堆置时间取决于染色的深浅．即所用染料量取决于碱剂的强弱和拼色染料所需的固色时间。
经过长期小样试验和大样生产，针对不同类型的活性染料，根据其碱剂的种类和用量得出堆置时间(表4)。
表4 不同染料的冷轧堆工艺

根据工厂实际生产(采用Remazol染料)，可将堆置时间控制在12 h左右。具体时间视所用染料的反应速度而定。最长可延至36h而不影响色光或色深。
2．3操作注意事项
(1)织物前处理后必须烘干，但烘干温度不能太高，否则布面温度会影响轧染液的稳定性。前处理半制品必须充分冷却至室温方能应用。
(2)染料混拼时，应选择对碱浴稳定性时间相近的染料拼混，否则会出现布边深浅和头尾色差。
(3)硅酸钠长期使用易在轧辊上形成硅垢，必须采取一些措施来防止和xx。首先轧染液一定要用软水，其次染色完毕及时用含六偏磷酸钠的热水清洗。
@=================@###page###@=================@ (4)布卷中的接头使用细针脚包缝方式，缝头平整，且缝线采用与织物同样的材料，使之具有与织物同样的吸液性能，避免造成缝头横档。
(5)布卷堆置时必须保持均匀转动，以免布卷卷紧后，染液挤出沉积于布卷下部，造成色差。
(6)打卷布边要整齐，布卷堆置时用塑料薄膜包平，防止产生风印和水渍等疵病。 3、结论
3．1活性染料冷轧堆染色工艺具有工艺简单、操作方便、加工周期短，同～卷中可容多个色号(中间用塑料薄膜隔开)。该工艺特别适用于小批量、多品种和外销产品，适应目前市场需要。
3．2采用冷轧堆染色工艺，布面光洁、色泽丰满、色差小、重现性好、xx率高，成品内在质量和染色牢度均能达到国家标准。 
  本文转自：http://database.texnet.com.cn/db-technology/detail--1218.html