針織物一次準確化染色工藝設計和技術(shù)管理探討

針織物一次準確化染色工藝設計和技術(shù)管理探討

　　面對激烈市場(chǎng)競爭的壓力和國內外先進(jìn)染廠(chǎng)技術(shù)水平的快速提高，迫使針織染廠(chǎng)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(fā)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(gè)復雜的系統工程，影響的因素很多，據統計多達100多個(gè)，作者在《針織工業(yè)》2008第三期。

　　“影響針織物染色質(zhì)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(yè)的綜合管理水平，漂染工程師的技術(shù)素質(zhì)，試化驗人員技術(shù)水平、設備、環(huán)境、染化料、工藝設計、擋車(chē)工水平、操作等因素，而工藝設計和技術(shù)管理工作則是關(guān)鍵因素?？茖W(xué)的工藝設計和先進(jìn)的技術(shù)管理工作可以綜合各種因素，揚長(cháng)避短，建立一套嚴密完整的保證體系，確保一次準確化生產(chǎn)。

　　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(shù)管理工作進(jìn)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(chǎn)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(hù)對染整加工的質(zhì)量要求，如色差、色牢度、布面光潔度、縮水率等質(zhì)量標準不斷提高，有的近于苛刻，更給染廠(chǎng)增加了新的困難。

　　為了準確滿(mǎn)足客戶(hù)的質(zhì)量要求和交貨期，染廠(chǎng)在技術(shù)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(guān)。

　　為使染色工藝設計工作有的放矢，企業(yè)必須設立染整工藝設計的工程師對客戶(hù)的染整加工定單進(jìn)行逐項審查。通常將審查的全部項目列表，逐項填寫(xiě)如坯布名稱(chēng)、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(lǐng)附料。

　　染整加工所要求的質(zhì)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(huán)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(zhì)量要求和來(lái)樣標準、確認樣時(shí)間、交貨時(shí)間等。只有對客戶(hù)加工坯布的各項質(zhì)量要求，交期等在加工協(xié)議中雙方確認，才能進(jìn)行漂染加工的工藝設計和小樣試驗，根據客戶(hù)定單的質(zhì)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(mǎn)足最終產(chǎn)品的質(zhì)量要求。

　　2制定企業(yè)染色質(zhì)量控制標準

　　為對客戶(hù)負責，提高企業(yè)的誠信，染色企業(yè)在根據國家染色產(chǎn)品的標準和國際上先進(jìn)國家的染色標準以及綜合各客戶(hù)的質(zhì)量要求，制定本企業(yè)的染色質(zhì)量標準，用以對染色質(zhì)量進(jìn)行嚴格企業(yè)內部控制。

　　染廠(chǎng)染色產(chǎn)品質(zhì)量標準一般應包括下列內容：

　　1.各類(lèi)坯布(紗線(xiàn))各項染色牢度標準和檢測方法標準；

　　2.染色產(chǎn)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(huán)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(hù)標樣、確認樣，顏色一致的標準要求。

　　制定企業(yè)內控標準后便于客戶(hù)確認和企業(yè)內部達到一次準確化染色而進(jìn)行過(guò)程控制。企業(yè)只有建立高水平的質(zhì)量標準并能在生產(chǎn)中嚴格執行標準，才能吸引客戶(hù)的定單。為保證染色產(chǎn)品標準的實(shí)施還應建立相關(guān)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(zhì)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(chē)間染料庫等環(huán)境標準等。

　　3染廠(chǎng)實(shí)驗室的工作定位

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

　?、艑?shí)驗室的工作定位，實(shí)驗室的工作不是從實(shí)驗室傳遞到大生產(chǎn)，而是在實(shí)驗室里模似大生產(chǎn)，即大生產(chǎn)--實(shí)驗室的高重現性，應該做到，實(shí)驗室→實(shí)驗室打樣工作的重現性+染廠(chǎng)→染廠(chǎng)染色質(zhì)量的重現性=實(shí)驗室→工藝的傳遞性。

　　實(shí)驗室的工作定位如下：

　　3.1為客戶(hù)服務(wù)

　　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(chǎn)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(zhì)量的影響，為中性鹽、固色堿、PH值、溫度、時(shí)間、浴比，為達到客戶(hù)染色質(zhì)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(zhì)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(shí)可靠的數據。

　　3.2.3控制

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

　　最終檢測染色各項質(zhì)量指標的檢測。

　　4前處理工藝設計與要求

　　為保證染色質(zhì)量的重現性，首先要做到前處理質(zhì)量的重現性、針織坯布、紗線(xiàn)的前處理一般采用氧漂，氧漂的質(zhì)量必須做到勻、透、凈，且不損傷纖維強力，同時(shí)要做到簡(jiǎn)、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(shí)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(zhì)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(jìn)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(shí)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(chǎn)品，漂白溫度宜在75~80℃；

　　棉與氨綸交織產(chǎn)品，最高溫度不宜超過(guò)105℃，含有大豆纖維的產(chǎn)品漂白溫度不宜超過(guò)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(zhì)硬度超過(guò)250ppm，且水管有銹蝕，宜加0.5~1%多價(jià)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(shù)管理

　　為做到一次準確化染色，染色工藝的設計和工藝技術(shù)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(zhì)、前處理坯布質(zhì)量情況、使用的染機種類(lèi)、泵流量、揚程、布轉速、被染物與染液之間的交換比、客戶(hù)對被染物的各種染色質(zhì)量標準等因素進(jìn)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(gè)科學(xué)的工作程序，按已制定的各項標準進(jìn)行全過(guò)程系統化統籌安排，做到在先進(jìn)的染整理論和科學(xué)的技術(shù)管理方法指導下分工合作的有效實(shí)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(zhì)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(zhì)硬度高，氧漂時(shí)易產(chǎn)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(shí)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?yōu)椴蝗苡谒幕撬徕}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(shí)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(zhì)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(jiàn)，從前處理到染色，皂洗等濕處理全過(guò)程，必須使用合乎標準要求的水質(zhì)，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(chǎng)設有對色(對板)的工程師，核對染畢的布與客戶(hù)確認色樣之間的色差，寫(xiě)出修色、套色處方，有時(shí)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(dòng)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(chǎng)生產(chǎn)的染料質(zhì)量相差很大，有時(shí)同批號的染料色光也有差別，所以正確選用符合染色質(zhì)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：

　?、龠x用雙活性基和多活性基的染料料

　　均三嗪類(lèi)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(lèi)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(mǎn)足染色質(zhì)量的要求。

　?、谶x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(shù)數據和從活性染料染色特征值SERF值及滲圈試驗中測得。

　?、圻x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。

　?、苓x用提升力高的染料

　　染色工藝設計，染料用量一般不宜超過(guò)染色飽和值的10%，過(guò)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(wù)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(guān)重要。南方夏季長(cháng)、高溫高濕、宜建立恒溫恒濕庫房，開(kāi)桶和沒(méi)開(kāi)桶應分開(kāi)存放，化驗室打樣用染料應每天從庫房須取，存放時(shí)間應明確規定，進(jìn)行入庫時(shí)間記錄。淺三元染料，應建議染料供應商提供1~5kg的小包裝?；蚍职b到大的磨口玻璃瓶?jì)却娣拧?/p>

　　5.2.3助劑的選用

　?、賱蛉緷B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(guò)擴散邊界層進(jìn)入纖維內，避免染料分子過(guò)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。

　?、谠硐磩┑倪x用

　　去浮色好的皂洗劑，能有效地增加與未固著(zhù)染料親和并形成膠束，降低未固著(zhù)染料與被染物的親和力、增大未固著(zhù)染料與水的接觸機會(huì )，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(wú)泡沫，切勿選用堿性的皂洗劑易改變色光得色淺。

　?、酃躺珓┑倪x用

　　優(yōu)良的無(wú)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(lián)劑與高分子聚合物交聯(lián)，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。

　?、苋彳泟┑倪x用

　　陽(yáng)離子柔軟劑雖然使被染物手感柔軟，但有些易改變色光，萬(wàn)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(jià)格高一些(相對陽(yáng)離子)，但不會(huì )改變色光而且無(wú)氣味，不影響被染物的吸水性，中、高檔的產(chǎn)品宜選用陰離子柔軟劑。

　?、葜行噪娊赓|(zhì)、固色用純堿的質(zhì)量要求

　　要求元明粉，食鹽中不含Ca2+、Mg2+離子，電解質(zhì)質(zhì)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(chǎn)生沉淀，則表明Ca2+、Mg2+雜質(zhì)存在?；钚匀玖瞎躺脡A劑，純堿、磷酸三鈉或燒堿要合乎純凈的質(zhì)量要求。固色時(shí)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(shí)，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(chǎng)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(jìn)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(shù)。各項工藝參數能進(jìn)行在線(xiàn)檢測，控制和顯示，向智能化方向發(fā)展。

　　氣流染色機采用空氣動(dòng)力學(xué)原理，用壓力空氣來(lái)優(yōu)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(jìn)行柔和染色，被染物不會(huì )產(chǎn)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(dòng)相互監控(T.I.C)系統，具有不?！白孕兴伎肌钡墓δ?，監控工藝時(shí)間和水耗狀況，可以在坯布不停車(chē)的情況下進(jìn)行氧漂、染色、水洗和柔軟的全過(guò)程運行，該機能滿(mǎn)足一次準確化染色的工藝質(zhì)量要求。

　　5.5染色工藝條件的試驗與優(yōu)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(shí)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(huán)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(jìn)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(huán)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(shí)間短，在常溫時(shí)將鹽和1/3純堿加入染機后，在沒(méi)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(chǎn)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(guò)升溫來(lái)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(gè)染色過(guò)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(chǎn)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(shí)，不凈，會(huì )產(chǎn)生色花和色牢度差等染疵。水洗時(shí)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(shù)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(shù)管理的有機結合，染色工作者和技術(shù)管理工作者、必須從漂染加工的全過(guò)程來(lái)分析研究、影響染色質(zhì)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(chuàng )新、不斷改革舊工藝，從前處理工藝設計做起，必須選用質(zhì)量可靠的染料助劑，簡(jiǎn)化工藝、進(jìn)行過(guò)程控制和檢測不斷總結經(jīng)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。