張春祥，王江波

活性染料染棉常見(jiàn)異常分析

張春祥1，王江波2

（1. 國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心， 江蘇 蘇州 210163； 2. 常州旭榮針織印染有限公司， 江蘇 常州 213017）

活性染料是纖維素纖維染色的主要染料。從棉織物染色常見(jiàn)的色跡、色點(diǎn)、色花、色差和色牢度等角度分析生產(chǎn)時(shí)每一個(gè)制程所需要注意的事項(xiàng)，并分析了上述制程中在對(duì)設(shè)備、水質(zhì)、染助劑、胚布、前處理和染色工藝的選擇可能造成的染色異常。

色跡；色點(diǎn)；色差；色牢度

活性染料的色譜廣、色澤鮮艷、性能優(yōu)異、適用性強(qiáng)，其色相和性能基本上與市場(chǎng)對(duì)纖維和衣料的要求相適應(yīng)?；钚匀玖夏苡媒?jīng)濟(jì)的染色工藝和簡(jiǎn)單的染色操作獲得高水平的各項(xiàng)堅(jiān)牢性能特別是濕牢度?；钚匀玖暇邆湟幌盗衅渌w維素纖維染料無(wú)法比擬的特點(diǎn)，確立了其作為纖維素纖維用染料的發(fā)展和使用重點(diǎn)的地位[1-3]。

然而從胚布到最終成品，每一個(gè)制程都能左右織物的色光。從胚布、前處理、酵素洗、染色、皂洗等，每一個(gè)制程都要嚴(yán)格的把控。本文從棉織物染色常見(jiàn)的色跡色點(diǎn)、色花、色差和牢度分析每一個(gè)制程需要注意的事項(xiàng)。

1 色跡、色點(diǎn)

1.1 染料選擇及工藝制定

活性染料主要有均三嗪和乙烯砜型，尤其乙烯砜型染料遇堿，溶解度降低，反應(yīng)性急劇提高，純堿可分多次加入，加堿速度控制不好，極易造成色花或色跡。艷藍(lán)KN-R易聚集，溶解度差，尤其加入元明粉之后，工藝用錯(cuò)或操作不按標(biāo)準(zhǔn)，易造成色點(diǎn)；有些染料有“吐藍(lán)”現(xiàn)象，亮紅D2B遇堿會(huì)吐藍(lán)形成色點(diǎn)，所以要嚴(yán)格控制布面 pH；翠蘭KN-G分子較大，勻染性較差，可增加一個(gè)高溫勻染過(guò)程，否則易造成色跡。

一般對(duì)于色點(diǎn)、色跡、色花，沒(méi)有什么好的解決方法，除了改染就是剝色。但要先在化驗(yàn)室試好小樣，看改染后能不能遮蓋異常，或剝色后能不能染回之前顏色。染前要充分將保險(xiǎn)粉洗凈，酸中和，溢流洗，至于較亮的顏色，要有氧漂的過(guò)程，氧漂后要除氧，溢流洗3 min測(cè)氧含量。剝色破壞發(fā)色基，染料母體還連接在織物上，占據(jù)染座，要達(dá)到同樣深度，染料用量一般要增加。

1.2 設(shè)備

設(shè)備是染色的基礎(chǔ)。在染色前要確保輸料管道、染缸的清潔，勤換濾網(wǎng)。合理排缸，按照淺→中→深→中→淺的順序排缸，并非每換一次色就必須洗缸，是否要洗缸要看下一缸顏色而定。例如可以接缸的安排：寶藍(lán)→丈青→墨綠，淺紅→鮮紅→暗紅，黃→橘黃→駱黃→咖啡。有些顏色會(huì)介于要與不要洗缸的決擇，那么必須靠經(jīng)驗(yàn)的累積。尤其藍(lán)色系染料，不易去除，染藍(lán)色染缸，不可接淺色、亮色，極易造成色點(diǎn)。

1.3 化料

活性染料采用高溫化料，先用80 ℃熱水打漿，然后加入適量水溶解即可。水溫較低或化料方法不對(duì)會(huì)造成染料無(wú)法完全化開(kāi)，這樣的染料輸送到染缸內(nèi)，就會(huì)產(chǎn)生色跡色點(diǎn)異常。

2 色 花

2.1 設(shè) 備

避免棉織物色花的重點(diǎn)在于加堿的控制。尤其在加堿的階段，如果發(fā)生纏車極易發(fā)生色花。此外合理的布速和泵壓也很重要，染棉一般顏色布循環(huán)一周要3 min，敏感顏色則要2 min。太快太慢都不合適，太快的話造成染料過(guò)度勻染顏色偏淺，太慢的話易色花。

2.2 前處理不凈

除油沒(méi)有除凈，造成布面滲透性不一致，尤其較厚的布種，會(huì)出現(xiàn)色花；雙氧水殘留，除氧不凈，會(huì)造成染料不上色，染色前要測(cè)定氧含量，確認(rèn)無(wú)雙氧水殘留后方可染色；在染色過(guò)程中，為了加強(qiáng)織物滲透性而加入滲透劑、乳化劑等，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生泡沫造成色花。

2.3 流 色

布染色出缸后待定型前為潮布，要預(yù)防流色；活性翠蘭易流色，一般經(jīng)熱水皂洗可解決問(wèn)題。一般布染色出缸后要在8小時(shí)內(nèi)烘干或定型。

3 色 差

3.1 水 質(zhì)

印染用水硬度是很重要的一個(gè)指標(biāo)，主要和水中所含的重金屬離子有關(guān)。除了水質(zhì)本身的硬度外，還要避免外加助劑等帶來(lái)的硬度提高問(wèn)題，其中元明粉是一個(gè)很易發(fā)生問(wèn)題的來(lái)源，所以在選擇元明粉時(shí)，要測(cè)試其硬度。其中含有過(guò)量的Cu2+、Fe3+離子，使得顏色色光變鈍；含有過(guò)量的Ca2+、Mg2+離子，易產(chǎn)生色跡、色點(diǎn)問(wèn)題。所以要要每天定時(shí)監(jiān)測(cè)pH和硬度。

3.2 前處理

織物底白不夠，造成一些顏色不亮，發(fā)灰，對(duì)于一般顏色白度值要達(dá)到65～70，白色、淺色、艷色白度值達(dá)75以上。還有一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題就是雙氧水殘留，造成后道染色不上色，染色前要測(cè)殘氧量，殘留的雙氧水一般會(huì)影響藍(lán)色染料上染。雙氧水去除劑主要有酶和還原劑兩種，利用還原劑除氧，在除氧的同時(shí)要防止還原劑殘留影響染色。需要酵素洗的布種，也要注意消毛酶對(duì)后道染色的影響。曾經(jīng)遇到過(guò)一個(gè)問(wèn)題，由于前處理酸中和不充分，導(dǎo)致pH偏高，造成消毛酶失活，造成染料不上染。

3.3 胚布及染助劑

染助劑和胚布是染廠的基礎(chǔ)，染助劑和胚布的管理是染整質(zhì)量的保證。染助劑入庫(kù)前一定要做好檢測(cè)工作。每一支染料都要留有標(biāo)準(zhǔn)樣，新的染料進(jìn)庫(kù)要和標(biāo)準(zhǔn)樣做對(duì)比，做好染料對(duì)比試驗(yàn)報(bào)告和染料的力份、色光分析報(bào)告；助劑要做pH、含固量以及性能測(cè)試，并做好記錄。對(duì)性質(zhì)活潑、危險(xiǎn)的化學(xué)品，如硫酸、雙氧水、保險(xiǎn)粉要專門存放專人看管。染料和助劑要分開(kāi)存放，以免染料顆粒飛揚(yáng)到助劑內(nèi)；染料倉(cāng)庫(kù)溫濕度一定要控制好，以免染料受潮或過(guò)于干燥。 染料按批號(hào)和進(jìn)庫(kù)日期存放，胚倉(cāng)要做到無(wú)陽(yáng)光直射，胚布做到先進(jìn)先出?；?yàn)室復(fù)色要采用與現(xiàn)場(chǎng)大貨生產(chǎn)一樣的胚布，同一批號(hào)的染助劑。

3.4 設(shè) 備

在推行全面質(zhì)量管理時(shí)要“一切用數(shù)據(jù)說(shuō)話”。但任何數(shù)據(jù)的來(lái)源,均出自計(jì)量器具和儀表。如果缺乏計(jì)量手段或雖有而失靈，那便不可能獲得所需各類數(shù)據(jù)或雖有卻并不正確。從化驗(yàn)室到現(xiàn)場(chǎng)，所有計(jì)量工具和設(shè)備參數(shù)都應(yīng)準(zhǔn)確，要定期校正，校正日期及校正結(jié)果要列表管理[4]。

化驗(yàn)室的母液泡制機(jī)、自動(dòng)滴料機(jī)的誤差是否在可控范圍內(nèi)，小樣染色機(jī)的溫度是否準(zhǔn)確，稱量布重用電子天平是否精確，染杯是否按顏色區(qū)分，現(xiàn)場(chǎng)定型機(jī)的溫度、風(fēng)量、車速是否均勻準(zhǔn)確，染缸水位、溫度是否準(zhǔn)確；這些都要做到數(shù)據(jù)化，列表管理，這樣在出現(xiàn)任何問(wèn)題時(shí)，都有據(jù)可查。

車間的染缸如果有多個(gè)類型，相同的布種和配方在不同類型的染缸染出的顏色可能有區(qū)別，所以換缸染色要重新復(fù)色，同一個(gè)布種和顏色不同的染缸要有不同的配方。多管染缸在布匹分配時(shí)，幾管布種要一致。

3.5 工 藝

3.5.1 元明粉/純堿用量

耐鹽堿性較差的染料元明粉和純堿用量控制在50～20 g/L，且要緩慢加入，對(duì)于一些特深的顏色，元明粉要用到80～100 g/L，可以先加一部分元明粉，加堿固色運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，再加入剩余部分元明粉。

染色結(jié)束后為徹底去除剩余元明粉和純堿，可按如下流程：染色→熱水洗①→酸中和→皂洗→熱水洗②→過(guò)酸。熱水洗①的目的是洗去殘留的元明粉和部分純堿，酸中和的目的是中和剩余的純堿，避免影響皂洗，熱水洗②的目的是洗去殘留的浮色和皂洗劑，最后一步過(guò)酸是為了調(diào)節(jié)布面pH，提升存放穩(wěn)定性。染色后布面出現(xiàn)白斑一般和水質(zhì)及出缸前元明粉是否水洗干凈有關(guān)，下缸酸煮即可消除。

3.5.2 元明粉的加入

元明粉可以先于染料加入，也可以加入染料后再加入，如果先加元明粉，元明粉可以一次性加入；如果加入染料后再加入元明粉，元明粉要緩慢加入，尤其是直接性較高的染料易發(fā)生色花。加入元明粉后，染料直接性變高，致使染料進(jìn)入纖維內(nèi)部差，尤其是較厚的布種，造成表面染色，影響濕摩擦，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成條花色花。染料滲透越完全，顏色越淺，所以直接性較高的染料元明粉不同的加入速度會(huì)直接影響顏色的深淺?；?yàn)室的配方到車間，浴比放大后顏色會(huì)偏淺，就有一部分是浴比大使得染料滲透完全的原因。所以化驗(yàn)室復(fù)色要采用與現(xiàn)場(chǎng)一致的浴比，尤其遇到藍(lán)色系，即使采用一樣的浴比，顏色也會(huì)偏淺，可以將染料用量提升10%～20%，相應(yīng)的元明粉/純堿用量也可以適當(dāng)調(diào)低。

3.5.3 純堿加入時(shí)間溫度

純堿可以在低溫加入，也可以在高溫時(shí)加入，也可以高溫勻染降溫后加入，也可以低溫預(yù)加少量堿，高溫加入剩余部分堿；對(duì)于直接性較低、反應(yīng)性較高的染料要低溫加堿，反應(yīng)性較低的要在高溫時(shí)加入，對(duì)于翠蘭KN-G可以增加一個(gè)高溫勻染的過(guò)程，然后加堿固色。如下圖1、2和3。

3.5.4 浴比

浴比的大小對(duì)棉織物染色的影響遠(yuǎn)大于分散染料染滌綸。在棉織物染色時(shí)，元明粉和純堿按水量加入，當(dāng)浴比較大時(shí)，相應(yīng)的元明粉和純堿用量也增加，水量較多染料滲透越完全，勻染性越好，顏色越淺。并且不同的染料對(duì)浴比依存性不同，增大浴比也會(huì)影響到織物色光[5]。此外，控制升溫速率也是一個(gè)關(guān)鍵，對(duì)于活性染料，一般每升高10 ℃，速率提升2～3倍。

4 色牢度

色牢度包含日曬牢度、水洗牢度、汗?jié)n牢度、摩擦牢度等，關(guān)鍵在于染料本身，而且還與纖維、染料用量、工藝、環(huán)境等因素有關(guān)，所以控制色牢度關(guān)鍵是選擇染料，其次是染色工藝和助劑的使用。化驗(yàn)室前期要做好資料，每支染料色牢度達(dá)到4～5級(jí)的最高濃度，這樣在使用過(guò)程中做好心中有數(shù)。染色時(shí)確保染料堅(jiān)牢地上染到纖維，不能由于染色溫度不夠或時(shí)間不足造成染料沒(méi)有充分與纖維反應(yīng)。另外由于工藝制定不當(dāng)，造成環(huán)狀染色尤其影響濕摩擦牢度。對(duì)于一些特深的顏色，可以通過(guò)加強(qiáng)皂洗和固色提高其色牢度。皂洗的作用是充分洗去浮色，但也要盡可能的減少破壞已結(jié)合的染料。一般均三嗪型活性染料與纖維素結(jié)合生成酯鍵，乙烯砜型活性染料與纖維素結(jié)合生成醚鍵；醚鍵耐酸不耐堿，所以皂洗前要充分中和，且當(dāng)元明粉用量大于50 g/L時(shí)，要增加一步熱水洗洗掉元明粉；酯鍵耐堿不耐酸，所以皂洗前無(wú)須中和。并且乙烯砜型活性染料長(zhǎng)期存放后，牢度會(huì)有下降，因?yàn)槲樟丝諝庵蠧O2，破壞了一部分結(jié)合鍵。

5 小 結(jié)

當(dāng)今小批量、 多品種的生產(chǎn)模式給染整企業(yè)的生產(chǎn)管理帶來(lái)很多新的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)今的染整企業(yè)，改善的重點(diǎn)在技術(shù)提升上，更在管理上。染整企業(yè)的精細(xì)化管理是擺在每個(gè)染整企業(yè)管理者面前的首要課題。從胚布和染助劑、化驗(yàn)室，車間，設(shè)備，技術(shù)，制度到人員如何做到物盡其用、人盡其才精細(xì)化管理關(guān)鍵。

［1］ 陳榮圻．活性染料發(fā)現(xiàn)六十年回顧（一）[J] .染料與顏料，2014,51(2):14-20．

［2］ 張興華，戴東強(qiáng)．淺談活性染料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系[J] .染料與顏料，2011,48(3):14-18．

［3］ 楊新瑋．近兩年我國(guó)染料新品種的發(fā)展[J] .染料與染色，2004,41(1):51-57．

［4］ 王清安．淺談染整前處理的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)管理[J] .染整技術(shù)，1997,19(5):37-39．

［5］ 王江波，羅敏亞.活性和分散染料實(shí)驗(yàn)室打樣的色光控制[J].印染，2013, 39(1):24-26．

Analysis on the Abnormity of Cotton Dyeing With Reactive Dyes

ZHANG Chun-xiang1，WANG Jiang-bo2
（1. Patent Examination Cooperation Jiangsu Center of the Patent Office,Sipo, Jiangsu Suzhou 210163，China；2. Changzhou New Wide Knitting & Dyeing Co.,Ltd., Jiangsu Changzhou 213017，China）

Reactive dye is the main dye in cellulose fiber dyeing. From the aspects of common color spot, dyeing defect, color difference and color fastness, the matters for attention during every process were discussed. The problems caused by equipments, water quality, dyeing and printing auxiliaries, fabric, pretreatment and dyeing process were analyzed.

Color spot; Dyeing defect; Color difference; Color fastness

TQ 340

： A

： 1671-0460（2015）05-1012-03

2015-03-13

張春祥（1986-），男，河北邢臺(tái)人，碩士研究生，2012年畢業(yè)于東華大學(xué)紡織化學(xué)與染整工程專業(yè)，現(xiàn)從事化學(xué)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)的實(shí)質(zhì)審查工作。