針織物一次準確化染色工藝設計和技術管理探討

　　面對激烈市場競爭的壓力和國內外先進染廠技術水平的快速提高，迫使針織染廠的染色加工必須改變傳統的管理方式，向一次準確化方向發展。怎樣才能做到一次準確化染色呢？針織物一次準確化染色是一個復雜的系統工程，影響的因素很多，據統計多達100多個，作者在《針織工業》2008第三期。

　　“影響針織物染色質量因素的分析與控制”一文中已做了分析，從大的方面分析有企業的綜合管理水平，漂染工程師的技術素質，試化驗人員技術水平、設備、環境、染化料、工藝設計、擋車工水平、操作等因素，而工藝設計和技術管理工作則是關鍵因素。科學的工藝設計和先進的技術管理工作可以綜合各種因素，揚長避短，建立一套嚴密完整的保證體系，確保一次準確化生產。

　　下面就棉及其混紡、交織等針織物一次準確化染色的工藝設計和技術管理工作進行分析探討。

　　1染整加工定單的審查與總工藝設計

　　當前的針織產品、纖維原料、紗支和織物組織的多樣化和復雜化給染整加工增加了難度。而客戶對染整加工的質量要求，如色差、色牢度、布面光潔度、縮水率等質量標準不斷提高，有的近于苛刻，更給染廠增加了新的困難。

　　為了準確滿足客戶的質量要求和交貨期，染廠在技術管理方面必須建立染整加工定單審查制和建立總工藝設計的管理規定，以從制度上把住一次準確化染色的第一關。

　　為使染色工藝設計工作有的放矢，企業必須設立染整工藝設計的工程師對客戶的染整加工定單進行逐項審查。通常將審查的全部項目列表，逐項填寫如坯布名稱、紗支、纖維成分、混紡或交織各纖維的比例、坯布組織、毛坯密度、干重、羅紋附料、橫機領附料。

　　染整加工所要求的質量標準主付料色差要求、一缸差標準、白度、色澤、各項染色牢度、染料、助劑環保要求、光坯密度、干重、縮水率、坯布漂染加工失重率、布面光潔度、以及特殊質量要求和來樣標準、確認樣時間、交貨時間等。只有對客戶加工坯布的各項質量要求，交期等在加工協議中雙方確認，才能進行漂染加工的工藝設計和小樣試驗，根據客戶定單的質量要求和小樣試驗，中樣試驗的數據，設計從前處理、染色、一直到后整理的總工藝，使各道工序加工的工藝必須滿足最終產品的質量要求。

　　2制定企業染色質量控制標準

　　為對客戶負責，提高企業的誠信，染色企業在根據國家染色產品的標準和國際上先進國家的染色標準以及綜合各客戶的質量要求，制定本企業的染色質量標準，用以對染色質量進行嚴格企業內部控制。

　　染廠染色產品質量標準一般應包括下列內容：

　　1.各類坯布(紗線)各項染色牢度標準和檢測方法標準；

　　2.染色產品同色號批與批之間(缸差)的色差標準；(應控制在4.5級)

　　3.染整加工坯布的縮水率、失重率、布面光潔度、平整度、清晰度、緯斜、布幅公差、手感以及吸濕性、彈性等項標準；

　　4.符合環保、安全、健康方面的標準要求；

　　5.特種加工方面的標準如阻燃、抗靜電、抗起毛起球、遠紅外整理、吸附異味整理等方面的標準；

　　6.達到客戶標樣、確認樣，顏色一致的標準要求。

　　制定企業內控標準后便于客戶確認和企業內部達到一次準確化染色而進行過程控制。企業只有建立高水平的質量標準并能在生產中嚴格執行標準，才能吸引客戶的定單。為保證染色產品標準的實施還應建立相關配套的一系列標準。如設備完好標準、計量標準、染化料助劑檢測標準、漂染用水質量標準、氧漂后半制品標準、染色操作標準、試驗室工作標準、漂染車間染料庫等環境標準等。

　　3染廠實驗室的工作定位

　　染機未動，實驗先行。打小樣等實驗工作差之毫厘，大生產會謬以千里。應將實驗室、中試車間的工作定位，確保小樣與小樣，中樣、大樣之間的染色質量的重現性是至關重要的，徹底改變不重視小樣、中樣試驗，而在大生產中不停的調色、修色等落后管理模式。

　　⑴實驗室的工作定位，實驗室的工作不是從實驗室傳遞到大生產，而是在實驗室里模似大生產，即大生產--實驗室的高重現性，應該做到，實驗室→實驗室打樣工作的重現性+染廠→染廠染色質量的重現性=實驗室→工藝的傳遞性。

　　實驗室的工作定位如下：

　　3.1為客戶服務

　　染化料劑應用性能檢測與分析試驗篩選，前處理、染色、后處理、打樣分析，打樣要求一次準確性、快速反應。

　　3.2與大生產接口

　　3.2.1被染物成分的分析與檢測，定性定量分析、驗證。被染物批號變化后的試驗分析。

　　3.2.2試驗各項工藝參數對染色質量的影響，為中性鹽、固色堿、PH值、溫度、時間、浴比，為達到客戶染色質量要求而篩選出的具體工藝參數，擬定工藝配方，提供小樣、中樣到大樣的染色及質量檢測的各種數據，為制定一次準確化染色的工藝提供真實可靠的數據。

　　3.2.3控制

　　前處理、染色中間環節的檢測，如氧漂的PH值，H2O2的分解百分率、染色時加鹽后染浴中鹽的濃度，加堿固色時染浴的PH值。

　　最終檢測染色各項質量指標的檢測。

　　4前處理工藝設計與要求

　　為保證染色質量的重現性，首先要做到前處理質量的重現性、針織坯布、紗線的前處理一般采用氧漂，氧漂的質量必須做到勻、透、凈，且不損傷纖維強力，同時要做到簡、短、省。傳統的氧漂工藝采用燒堿易造成染疵的潛在因素很多，如被漂物易吸收堿液不均勻，漂后燒堿難以清洗干凈，氧漂時燒堿的作用易使被漂物降強、失重高、手感差、單面布易起折皺，還影響氨綸纖維的彈性強力，特別是由于操作加燒堿等操作不一樣，工藝質量的重現性就差。為達到一次準確化染色，前處理的工藝設計必須做到高度的重現性，如采用非燒堿的氧漂特效助劑+H2O2進行高溫速漂或98℃氧漂等工藝的應用。

　　4.1氧漂工藝設計

　　4.1.1被漂物

　　純棉、滌/棉、棉/氨綸、麻/棉、亞麻、大麻、棉/莫代爾、天絲/棉、竹纖維/棉、棉/大豆纖維、棉/甲殼素纖維等針織坯布、全成形針織內衣、筒子紗。

　　4.1.2工藝流程

　　被漂物→氧漂→排液→{→酸洗→/→熱水洗→}→排液→酶脫氧→染色

　　4.1.3工藝處方：

　　氧漂特效助劑197：2.5~3g/L

　　H2O2(27.5%)：5~7ml/L

　　浴比：1:6~1:12

　　溫度與時間：98℃~100℃，保溫40~45分鐘

　　或110℃，保溫15~20分鐘

　　或120℃，保溫10~15分鐘

　　或130℃，保溫3~5分鐘

　　4.1.4注意事項：

　　棉與甲殼素纖維混紡產品，漂白溫度宜在75~80℃；

　　棉與氨綸交織產品，最高溫度不宜超過105℃，含有大豆纖維的產品漂白溫度不宜超過90℃；

　　酸洗：冰醋酸0.4~0.5%(o.w.f)，50~60℃，10~15分鐘；

　　熱水洗：70℃，洗15分鐘；

　　酶脫氧：脫氧酶181，0.05ml/L~0.07ml/L，PH6~7，40℃，10分鐘；

　　若使用水質硬度超過250ppm，且水管有銹蝕，宜加0.5~1%多價螯合劑130；

　　若被漂物上針織機油沾污嚴重，可加1%除油劑147；

　　5染色工藝設計與技術管理

　　為做到一次準確化染色，染色工藝的設計和工藝技術管理是起決定作用的。染色工藝設計應包括被染物纖維成分、紗支、捻度、坯布織物組織、幅寬、干重、密度、使用的染料、助劑、水質、前處理坯布質量情況、使用的染機種類、泵流量、揚程、布轉速、被染物與染液之間的交換比、客戶對被染物的各種染色質量標準等因素進行定性、定量分析。擬定小樣試驗工藝，對染色小樣、中樣準確的試驗與檢測，使這項工作建立一個科學的工作程序，按已制定的各項標準進行全過程系統化統籌安排，做到在先進的染整理論和科學的技術管理方法指導下分工合作的有效實踐。

　　5.1染色用水標準的制定與檢驗控制管理

　　為做到一次準確化染色，必須制定漂染用水質量標準，并建立管理制度，天天檢測公布，要有效控制在標準之內。水質硬度高，氧漂時易產生鈣鎂沉淀物粘附被漂物上，手感粗硬，影響白度、手感，染色時使浮色染料的水溶性基因形成難溶于水的色淀，影響浮色的去除。另外硬水中的Ca2+、Mg2+離子與染料分子上的磺酸根離子反應，轉變為不溶于水的磺酸鈣和磺酸鎂，減弱了染料的親水性，使染料不易溶角和擴散，水洗時浮色不易洗凈，且硬水中的Ca2+、Mg2+離子反應生成CaCo3、MgCo3等不溶性物質與染料結合形成色淀沉積在織物表面，造成被染物手感粗糙，影響染色牢度。

　　由此可見，從前處理到染色，皂洗等濕處理全過程，必須使用合乎標準要求的水質，這是做到一次準確化染色的必備條件之一。

　　5.2染料的選用與有效管理

　　棉纖維及其混紡，交織針織物大多采用活性染料染色，活性染料染色做到一次準確化染色的難度也最大，現許多針織染廠設有對色(對板)的工程師，核對染畢的布與客戶確認色樣之間的色差，寫出修色、套色處方，有時一缸布，要回修多次，造成了極大的浪費，所以必須改變這種被動的染色工藝設計與管理的現狀。由于活性染料的品種繁多，各廠生產的染料質量相差很大，有時同批號的染料色光也有差別，所以正確選用符合染色質量標準的染料是一次準確化染色的重要條件之一。

　　5.2.1選用活性染料的基本原則如下：

　　①選用雙活性基和多活性基的染料料

　　均三嗪類活性染料與纖維素纖維反應形成酯鍵、耐酸穩定性差，乙烯砜類活性染料與纖維素纖維反應以醚鍵結合耐堿性差，而雙活性基團和多活性基團的活性染料耐酸、耐堿的穩定性提高，而且上染百分率和固色百分率比單活性基的要高近20%，在目前，能滿足染色質量的要求。

　　②選用直接性適宜的活性染料

　　活性染料的直接性太高，如乙烯砜基活性染料，則擴散性能差，染料易聚集在被染物表面，不易向纖維內部擴散和轉移，易造成浮色多、難以清洗干凈，影響色牢度，但直接性也不能太低以影響固色率，所以活性染料的直接性以中等為好，直接性的大小可由染料供應商提供的染料技術數據和從活性染料染色特征值SERF值及滲圈試驗中測得。

　　③選用固色率高的染料

　　固色率高的染料浮色少，固色率＞80%，染后浮色量相對較少，有利于去除浮色，固色率F＜70%，最終上染率E-固色率F＞15%的活性染料，其浮色很難清除，不適于染中深色。

　　④選用提升力高的染料

　　染色工藝設計，染料用量一般不宜超過染色飽和值的10%，過量的染料不能上染和固色，附在被染物表面，影響被染物的濕摩擦牢度，染深濃色務必選用高吸盡率，高固色率和高提升力的染料，如雙活性基和多活性基的染料。

　　5.2.2染料的有效管理

　　活性染料易吸濕水解，降低力份，造成得色量低影響缸差，為一次準確化染色、染料的存放管理至關重要。南方夏季長、高溫高濕、宜建立恒溫恒濕庫房，開桶和沒開桶應分開存放，化驗室打樣用染料應每天從庫房須取，存放時間應明確規定，進行入庫時間記錄。淺三元染料，應建議染料供應商提供1~5kg的小包裝。或分包裝到大的磨口玻璃瓶內存放。

　　5.2.3助劑的選用

　　①勻染滲透劑的選用

　　雖然活性染料勻染性較好，但為了增加勻染的安全系數，特別是一些厚重緊密的被染物，還是應加入滲透勻染劑，提高染液的擴散性能和滲透性能，使染料離子更容易穿過擴散邊界層進入纖維內，避免染料分子過多聚集在被染物表面形成浮色，提高上染百分率，在染液中加入0.5~1g/L滲透勻染劑121，染料用量可減少5~10%，而染色深度相同，染色牢度好，這也是一次準確化染色的工藝設計不可忽視的因素之一。

　　②皂洗劑的選用

　　去浮色好的皂洗劑，能有效地增加與未固著染料親和并形成膠束，降低未固著染料與被染物的親和力、增大未固著染料與水的接觸機會，形成內核使染染料膠束穩穩地分散在皂洗液中。

　　中性螯合分散皂洗劑1546，分散性能A，去除浮色徹底且無泡沫，切勿選用堿性的皂洗劑易改變色光得色淺。

　　③固色劑的選用

　　優良的無甲醛固色劑可提高活性染料染色織物濕摩擦牢度0.5~1級，固色劑是一種能成膜的高分子化合物，帶有-OH、-NH2的聚氨酯或有機硅、并有交聯劑與高分子聚合物交聯，使其具有快速成膜和有耐久性能，不色變、不泛黃、不降低日曬牢度，并可使被染物手感滑爽、降低表面摩擦系數，提高被染物的服用性能。

　　④柔軟劑的選用

　　陽離子柔軟劑雖然使被染物手感柔軟，但有些易改變色光，萬一需修色，很難清除干凈，造成修色極為困難，陰離子柔軟劑雖然價格高一些(相對陽離子)，但不會改變色光而且無氣味，不影響被染物的吸水性，中、高檔的產品宜選用陰離子柔軟劑。

　　⑤中性電解質、固色用純堿的質量要求

　　要求元明粉，食鹽中不含Ca2+、Mg2+離子，電解質質量的檢測方法如下：配制90g/L的食鹽或元明粉的溶液(食鹽用25℃，元明粉40℃)加入20g/L純堿，如溶液混濁或產生沉淀，則表明Ca2+、Mg2+雜質存在。活性染料固色用堿劑，純堿、磷酸三鈉或燒堿要合乎純凈的質量要求。固色時加堿10分鐘后測染液PH值，PH值應為10.8~11.0(冷卻至20℃測定)，染色結束時，染浴的最終PH值應為10.6~11.0。

　　5.4染機的選用

　　染機是一次準確化染色的重要因素之一，目前國內各廠使用的染機主要是溢流機和氣流機，有單噴嘴和雙噴嘴及多噴嘴的，為進一步保證一次準確化染色，染機應采用計算機控制和人機界面，觸摸屏操作等現代化控制技術。各項工藝參數能進行在線檢測，控制和顯示，向智能化方向發展。

　　氣流染色機采用空氣動力學原理，用壓力空氣來優化溢流染機的染色效果，采用較低的浴比，和常規染機相比可減少50%的耗水量，明顯減少染化料用量，節能降耗，坯布所受強力低，減少折痕，明顯改善勻染和織物手感，染色的一次準確性和重現性好。

　　目前推出的“雙緩流”(TSF)染色機，采用高流量，低壓力的蝸輪泵，噴嘴可達Ф140mm，壓力在0.18巴，布速280m/min，進行柔和染色，被染物不會產生磨毛，起球，折痕，并減少強力拉伸，易勻染，該機裝有內部全自動相互監控(T.I.C)系統，具有不停“自行思考”的功能，監控工藝時間和水耗狀況，可以在坯布不停車的情況下進行氧漂、染色、水洗和柔軟的全過程運行，該機能滿足一次準確化染色的工藝質量要求。

　　5.5染色工藝條件的試驗與優選

　　為達到一次準確化染色，必須在多次試驗的基礎上設計染色工藝條件，如染色溫度、促染劑、勻染劑用量，固色劑用量和固色PH值、浴比、布速、泵流量、染色時間等等。

　　一般雙活性基或多活性基、及乙烯砜活性基的染料為達到一次準確化染色宜選用常溫預加鹽堿工藝。

　　在30℃，將全部鹽和1/3純堿(約5g/L)加入染機，循環10分鐘，使被染物吸勻鹽、堿后，再用10min，緩緩加入染料，運轉10分鐘后，用1℃/min的速率升溫至50℃(乙烯砜染料)或60℃(雙活性基染料)，保溫20min后進行第二次加堿，剩余2/3純堿用10min加完，再保溫30min染色后排液、冷水洗。

　　染翠蘭G、黃4G等染料可在30℃將全部鹽、堿加入染機，循環10min后，然后10min內加入染料再用30min升至80℃，保溫60min。

　　采用鹽堿的工藝、勻染性好，得色量高，染色時間短，在常溫時將鹽和1/3純堿加入染機后，在沒有染料的情況下，被染物均勻吸附鹽和堿，消除纖維上的負電荷和使纖維中的部分羥基電離，然后緩緩加入染料，產生染料的吸附、擴散、上染和鍵合固色，但由于溫度低，PH值低，所以初染率低，固色速率低，邊上染、邊固色、達到勻染的效果，通過升溫來提高上染百分率和固色百分率，但上染和固色有較大提高后，再第二次加堿固色，提高染浴的PH值，增加了固色百分率，整個染色過程分步升溫，分二次加堿，可減少染料的水解，增加得色量、對于用鹽、堿量大的濃深色產品使加鹽更為方便，便于工藝控制。

　　染后需立即洗除鹽、堿、助劑、未固色的浮色，水洗不及時，不凈，會產生色花和色牢度差等染疵。水洗時宜先用冷水，再用溫水，后用熱水洗凈鹽、堿后才可皂煮。

　　6結論：

　　針織物一次準確化染色的工藝設計和技術管理是一項項綜合性的多因素的系統工程，這項工程是工藝研究和技術管理的有機結合，染色工作者和技術管理工作者、必須從漂染加工的全過程來分析研究、影響染色質量的全部因素、建立一套完整的標準體系、接受新的漂染理論、大膽創新、不斷改革舊工藝，從前處理工藝設計做起，必須選用質量可靠的染料助劑，簡化工藝、進行過程控制和檢測不斷總結經驗，設計制定出一套合理的工藝和標準，真正做到一次準確化染色。