針織物一次準(zhǔn)確化染色工藝設(shè)計和技術(shù)管理探討

針織物一次準(zhǔn)確化染色工藝設(shè)計和技術(shù)管理探討

　　面對激烈市場競爭的壓力和國內(nèi)外先進染廠技術(shù)水平的快速提高，迫使針織染廠的染色加工必須改變傳統(tǒng)的管理方式，向一次準(zhǔn)確化方向發(fā)展。怎樣才能做到一次準(zhǔn)確化染色呢？針織物一次準(zhǔn)確化染色是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，影響的因素很多，據(jù)統(tǒng)計多達(dá)100多個，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(shè)備、環(huán)境、染化料、工藝設(shè)計、擋車工水平、操作等因素，而工藝設(shè)計和技術(shù)管理工作則是關(guān)鍵因素?？茖W(xué)的工藝設(shè)計和先進的技術(shù)管理工作可以綜合各種因素，揚長避短，建立一套嚴(yán)密完整的保證體系，確保一次準(zhǔn)確化生產(chǎn)。

　　下面就棉及其混紡、交織等針織物一次準(zhǔn)確化染色的工藝設(shè)計和技術(shù)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(shè)計

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

　　為了準(zhǔn)確滿足客戶的質(zhì)量要求和交貨期，染廠在技術(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(shè)計的管理規(guī)定，以從制度上把住一次準(zhǔn)確化染色的第一關(guān)。

　　為使染色工藝設(shè)計工作有的放矢，企業(yè)必須設(shè)立染整工藝設(shè)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(lǐng)附料。

　　染整加工所要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主付料色差要求、一缸差標(biāo)準(zhǔn)、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)量要求和來樣標(biāo)準(zhǔn)、確認(rèn)樣時間、交貨時間等。只有對客戶加工坯布的各項質(zhì)量要求，交期等在加工協(xié)議中雙方確認(rèn)，才能進行漂染加工的工藝設(shè)計和小樣試驗，根據(jù)客戶定單的質(zhì)量要求和小樣試驗，中樣試驗的數(shù)據(jù)，設(shè)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(chǎn)品的質(zhì)量要求。

　　2制定企業(yè)染色質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

　　為對客戶負(fù)責(zé)，提高企業(yè)的誠信，染色企業(yè)在根據(jù)國家染色產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)和國際上先進國家的染色標(biāo)準(zhǔn)以及綜合各客戶的質(zhì)量要求，制定本企業(yè)的染色質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，用以對染色質(zhì)量進行嚴(yán)格企業(yè)內(nèi)部控制。

　　染廠染色產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一般應(yīng)包括下列內(nèi)容：

　　1.各類坯布(紗線)各項染色牢度標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法標(biāo)準(zhǔn)；

　　2.染色產(chǎn)品同色號批與批之間(缸差)的色差標(biāo)準(zhǔn)；(應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)；

　　4.符合環(huán)保、安全、健康方面的標(biāo)準(zhǔn)要求；

　　5.特種加工方面的標(biāo)準(zhǔn)如阻燃、抗靜電、抗起毛起球、遠(yuǎn)紅外整理、吸附異味整理等方面的標(biāo)準(zhǔn)；

　　6.達(dá)到客戶標(biāo)樣、確認(rèn)樣，顏色一致的標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　制定企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)后便于客戶確認(rèn)和企業(yè)內(nèi)部達(dá)到一次準(zhǔn)確化染色而進行過程控制。企業(yè)只有建立高水平的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)并能在生產(chǎn)中嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，才能吸引客戶的定單。為保證染色產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的實施還應(yīng)建立相關(guān)配套的一系列標(biāo)準(zhǔn)。如設(shè)備完好標(biāo)準(zhǔn)、計量標(biāo)準(zhǔn)、染化料助劑檢測標(biāo)準(zhǔn)、漂染用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、氧漂后半制品標(biāo)準(zhǔn)、染色操作標(biāo)準(zhǔn)、試驗室工作標(biāo)準(zhǔn)、漂染車間染料庫等環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)會謬以千里。應(yīng)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(zhì)量的重現(xiàn)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(diào)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(chǎn)，而是在實驗室里模似大生產(chǎn)，即大生產(chǎn)--實驗室的高重現(xiàn)性，應(yīng)該做到，實驗室→實驗室打樣工作的重現(xiàn)性+染廠→染廠染色質(zhì)量的重現(xiàn)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(wù)

　　染化料劑應(yīng)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(zhǔn)確性、快速反應(yīng)。

　　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(shù)對染色質(zhì)量的影響，為中性鹽、固色堿、PH值、溫度、時間、浴比，為達(dá)到客戶染色質(zhì)量要求而篩選出的具體工藝參數(shù)，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(shù)據(jù)，為制定一次準(zhǔn)確化染色的工藝提供真實可靠的數(shù)據(jù)。

　　3.2.3控制

　　前處理、染色中間環(huán)節(jié)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(zhì)量指標(biāo)的檢測。

　　4前處理工藝設(shè)計與要求

　　為保證染色質(zhì)量的重現(xiàn)性，首先要做到前處理質(zhì)量的重現(xiàn)性、針織坯布、紗線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，同時要做到簡、短、省。傳統(tǒng)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(zhì)量的重現(xiàn)性就差。為達(dá)到一次準(zhǔn)確化染色，前處理的工藝設(shè)計必須做到高度的重現(xiàn)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(yīng)用。

　　4.1氧漂工藝設(shè)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(nèi)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(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105℃，含有大豆纖維的產(chǎn)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(zhì)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(yán)重，可加1%除油劑147；

　　5染色工藝設(shè)計與技術(shù)管理

　　為做到一次準(zhǔn)確化染色，染色工藝的設(shè)計和工藝技術(shù)管理是起決定作用的。染色工藝設(shè)計應(yīng)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、泵流量、揚程、布轉(zhuǎn)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(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)確的試驗與檢測，使這項工作建立一個科學(xué)的工作程序，按已制定的各項標(biāo)準(zhǔn)進行全過程系統(tǒng)化統(tǒng)籌安排，做到在先進的染整理論和科學(xué)的技術(shù)管理方法指導(dǎo)下分工合作的有效實踐。

　　5.1染色用水標(biāo)準(zhǔn)的制定與檢驗控制管理

　　為做到一次準(zhǔn)確化染色，必須制定漂染用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并建立管理制度，天天檢測公布，要有效控制在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。水質(zhì)硬度高，氧漂時易產(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(yīng)，轉(zhuǎn)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，水洗時浮色不易洗凈，且硬水中的Ca2+、Mg2+離子反應(yīng)生成CaCo3、MgCo3等不溶性物質(zhì)與染料結(jié)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(biāo)準(zhǔn)要求的水質(zhì)，這是做到一次準(zhǔn)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(zhǔn)確化染色的難度也最大，現(xiàn)許多針織染廠設(shè)有對色(對板)的工程師，核對染畢的布與客戶確認(rèn)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(shè)計與管理的現(xiàn)狀。由于活性染料的品種繁多，各廠生產(chǎn)的染料質(zhì)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(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的染料是一次準(zhǔn)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

　　均三嗪類活性染料與纖維素纖維反應(yīng)形成酯鍵、耐酸穩(wěn)定性差，乙烯砜類活性染料與纖維素纖維反應(yīng)以醚鍵結(jié)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(wěn)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(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(nèi)部擴散和轉(zhuǎn)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(yīng)商提供的染料技術(shù)數(shù)據(jù)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。

　　④選用提升力高的染料

　　染色工藝設(shè)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(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(zhǔn)確化染色、染料的存放管理至關(guān)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(yīng)分開存放，化驗室打樣用染料應(yīng)每天從庫房須取，存放時間應(yīng)明確規(guī)定，進行入庫時間記錄。淺三元染料，應(yīng)建議染料供應(yīng)商提供1~5kg的小包裝。或分包裝到大的磨口玻璃瓶內(nèi)存放。

　　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(shù)，特別是一些厚重緊密的被染物，還是應(yīng)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(nèi)，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(zhǔn)確化染色的工藝設(shè)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(nèi)核使染染料膠束穩(wěn)穩(wěn)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。

　?、酃躺珓┑倪x用

　　優(yōu)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(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(shù)，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(chǎn)品宜選用陰離子柔軟劑。

　　⑤中性電解質(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。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(zhì)量要求。固色時加堿10分鐘后測染液PH值，PH值應(yīng)為10.8~11.0(冷卻至20℃測定)，染色結(jié)束時，染浴的最終PH值應(yīng)為10.6~11.0。

　　5.4染機的選用

　　染機是一次準(zhǔn)確化染色的重要因素之一，目前國內(nèi)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(zhǔn)確化染色，染機應(yīng)采用計算機控制和人機界面，觸摸屏操作等現(xiàn)代化控制技術(shù)。各項工藝參數(shù)能進行在線檢測，控制和顯示，向智能化方向發(fā)展。

　　氣流染色機采用空氣動力學(xué)原理，用壓力空氣來優(yōu)化溢流染機的染色效果，采用較低的浴比，和常規(guī)染機相比可減少50%的耗水量，明顯減少染化料用量，節(jié)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(zhǔn)確性和重現(xiàn)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(dá)Ф140mm，壓力在0.18巴，布速280m/min，進行柔和染色，被染物不會產(chǎn)生磨毛，起球，折痕，并減少強力拉伸，易勻染，該機裝有內(nèi)部全自動相互監(jiān)控(T.I.C)系統(tǒng)，具有不停“自行思考”的功能，監(jiān)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(zhǔn)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(dá)到一次準(zhǔn)確化染色，必須在多次試驗的基礎(chǔ)上設(shè)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(dá)到一次準(zhǔn)確化染色宜選用常溫預(yù)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(zhuǎn)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(huán)10min后，然后10min內(nèi)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(fù)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(dá)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(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，不凈，會產(chǎn)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(jié)論：

　　針織物一次準(zhǔn)確化染色的工藝設(shè)計和技術(shù)管理是一項項綜合性的多因素的系統(tǒng)工程，這項工程是工藝研究和技術(shù)管理的有機結(jié)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程來分析研究、影響染色質(zhì)量的全部因素、建立一套完整的標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計做起，必須選用質(zhì)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(jié)經(jīng)驗，設(shè)計制定出一套合理的工藝和標(biāo)準(zhǔn)，真正做到一次準(zhǔn)確化染色。