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前言

定型機(jī)、涂層機(jī)專業(yè)生成廠家無(wú)錫前洲興華機(jī)械2022年1月25日訊 冷軋堆染色是一種全新的平幅染色工藝，這種染色工藝起源于歐洲，由于這種染色工藝具有固色率高、染色牢度好、節(jié)約能源、減少污染、設(shè)備維護(hù)方便以及適宜小批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，因此，到80年代末，這項(xiàng)新技術(shù)盛行于歐洲各國(guó)的印染企業(yè)。我們國(guó)家由于受設(shè)備、染料等諸多因素的影響，對(duì)冷軋堆染色的工藝研究起步較晚。近年來(lái)，隨著進(jìn)口設(shè)備和染料的引進(jìn)以及國(guó)內(nèi)設(shè)備制造工廠和染料生產(chǎn)廠家的不斷努力，用于冷染的設(shè)備和染料目前已經(jīng)完全可以滿足生產(chǎn)需求，所以冷軋堆染色工藝越來(lái)越多的受到國(guó)內(nèi)眾多印染企業(yè)的關(guān)注。當(dāng)然，冷軋堆染色工藝也有不足之處，如色光不易控制、染色過(guò)程中產(chǎn)生的疵點(diǎn)無(wú)法得到及時(shí)糾正等等，然而，在目前印染企業(yè)面對(duì)能源成本不斷增加、出口產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量要求不斷提高的形勢(shì)下，使用冷軋堆染色工藝不失為是一種明智的考慮。

02

冷軋堆染色的工藝和特點(diǎn)

冷軋堆染色是近年來(lái)發(fā)展的新工藝，主要應(yīng)用于活性染料對(duì)纖維素纖維的染色。冷軋堆染色和浸染以及連續(xù)軋染的染色機(jī)理基本相同，都要經(jīng)過(guò)吸附、擴(kuò)散、固著三個(gè)階段。不同的是浸染和連續(xù)軋染是在一定溫度的條件下，在較短時(shí)間內(nèi)完成染色的三個(gè)階段，而冷軋堆染色是在室溫下通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的堆置來(lái)完成染色的三個(gè)階段。通常是織物在低溫下通過(guò)浸軋染料和堿液，然后進(jìn)行打卷堆置，在室溫下堆置一定時(shí)間，使之完成染料的吸附、擴(kuò)散和固色過(guò)程，然后通過(guò)水洗、皂煮去除浮色，經(jīng)烘干后完成染色工序。

2.1冷軋堆染色的工藝

冷軋堆染色工藝可以有二種方法，即

方法一：

進(jìn)布→浸軋染料→烘干→浸軋固色液→打卷堆置→水洗→皂洗→水洗→烘干→落布

方法二：

進(jìn)布→浸軋染液(包括染料和堿劑)→打卷堆置→水洗→皂洗→水洗→烘干→落布

由于方法一與連續(xù)軋染相比只是少了蒸箱汽蒸，在節(jié)約能源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如方法二，因此目前通常都是采用第二種冷軋堆染色方法。本文也是主要討論第二種冷軋堆染色方法。

2.2染液組成

冷軋堆染色的染液包含染料和堿液，堿液一般采用緩沖混合堿，混合堿通常由純堿和碳酸氫鈉、純堿和燒堿、燒堿和硅酸鈉組成。純堿和碳酸氫鈉只能用于二氯均三嗪型較活潑的染料在染淺色時(shí)使用，目前基本上都使用燒堿和硅酸鈉組成的緩沖混合堿，此方法不僅提高工作液穩(wěn)定性，同時(shí)防止空氣中二氧化碳等酸性氣體對(duì)染色的影響。為了提高染料的溶解度和擴(kuò)散性，染液中可以根據(jù)情況適當(dāng)加入一些尿素和滲透劑。

2.3冷軋堆染色的特點(diǎn)

冷軋堆平幅染色屬于半連續(xù)的染色工藝，和傳統(tǒng)的染缸平幅浸染以及平幅連續(xù)軋染工藝相比，具有以下主要特點(diǎn)：

首先，由于冷軋堆染色的染液包含染料和堿劑，而且在室溫下長(zhǎng)時(shí)間堆置，因此，在染色過(guò)程中，活性染料的吸附、擴(kuò)散和固色三個(gè)階段應(yīng)該是一個(gè)緩慢和同時(shí)進(jìn)行的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程不僅降低了活性染料的水解率，還增加了活性染料和纖維的鍵合數(shù)量，提高了染料的固色率和干、濕摩牢度，并且減少環(huán)境污染。在生產(chǎn)實(shí)踐中，確實(shí)由于此工藝提高了染料的固色率，可以節(jié)約10～20%的染料，同時(shí)對(duì)深色干、濕摩牢度都可以提高半級(jí)以上，因此對(duì)活性特深色染色更具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

其次是節(jié)約能源，特別是和連續(xù)軋染工藝相比，能源節(jié)約的優(yōu)勢(shì)更加明顯。因?yàn)槔滠埗讶旧に嚵鞒潭?，浸軋染液后直接打卷堆置，不需要連續(xù)軋染工藝中織物浸軋染料后要經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)紅外、預(yù)烘、烘筒烘干，然后再浸軋固色液汽蒸的過(guò)程，所以電和蒸汽的節(jié)約是顯而易見(jiàn)的。在目前能源成本不斷增加的形勢(shì)下，節(jié)約能源就是為企業(yè)創(chuàng)造利潤(rùn)，所以這個(gè)特點(diǎn)也是非常重要的。

第三，冷軋堆染色工藝浸軋染液后不需要烘干，不僅能節(jié)約能源，而且可以從根本上解決這個(gè)過(guò)程中染料產(chǎn)生泳移弊病，因此特別適合生產(chǎn)厚重織物、稀薄織物和麻棉、麻粘混紡織物。如燈芯絨的露底問(wèn)題；稀薄織物由于烘燥不均勻造成的色條；對(duì)于麻棉、麻粘混紡織物，可以改善由于纖維擴(kuò)散性、吸濕性不同造成的染色不均勻現(xiàn)象。

第四，冷軋堆染色工藝不僅可以象連續(xù)軋染一樣生產(chǎn)批量大的色位，不會(huì)產(chǎn)生和污染一樣的缸差，同時(shí)也非常適宜小批量的生產(chǎn)。主要原因是冷染工藝流程短，設(shè)備容易做清潔工作，不需要試樣，通過(guò)張力調(diào)節(jié)可以適合各類(lèi)織物生產(chǎn)。

冷軋堆染色工藝雖然具有許多優(yōu)點(diǎn)，然而還存在一些缺陷，如打卷縫頭印、不如連續(xù)軋染直觀、有的織物手感較硬等的問(wèn)題，需要在推廣應(yīng)用中去克服。

03

冷軋堆染色工藝的注意點(diǎn)

我國(guó)冷軋堆染色的工藝研究和使用起步較晚，在印染企業(yè)中推廣應(yīng)用還不普及，下面結(jié)合自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)冷軋堆染色需要重點(diǎn)注意的方面談?wù)劚救说目捶ā?/span>

3.1設(shè)備

冷軋堆染色的染色打卷設(shè)備是決定冷軋堆染色成敗的關(guān)鍵因素，染色打卷設(shè)備要滿足以下條件：

第一、浸軋時(shí)由于染液包含染料和堿液，為了保證染液的穩(wěn)定性，避免生產(chǎn)過(guò)程中染料水解引起色光變化，染料和堿液應(yīng)分開(kāi)化料，使用時(shí)將染料與堿液按照一定的比例由計(jì)量泵注入軋槽。因此必須配備具有比例分配功能的定時(shí)、定量的計(jì)量泵，同時(shí)要滿足生產(chǎn)時(shí)最大流量要求。此外，染液經(jīng)計(jì)量泵注入軋槽時(shí)，要配備混合器和逆止閥，使染液充分混合并保持連續(xù)輸送。

第二、為了保證染液的穩(wěn)定性，要求軋槽中染液交換要快，因此軋槽容積要盡可能小，約20—40L左右，同時(shí)，軋槽要有冷卻功能，防止軋槽染液溫度過(guò)高引起染料水解。為了控制染色織物色光保持前后一致，有必要配備自動(dòng)液位控制裝置。

第三、冷軋堆染色對(duì)均勻軋車(chē)的要求比常規(guī)的連續(xù)軋染要求更高，因?yàn)檫B續(xù)軋染比較直觀，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題可以及時(shí)解決，而冷軋堆染色無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，如染色過(guò)程中均勻軋車(chē)壓力波動(dòng)造成的邊中色差。另外，對(duì)均勻軋車(chē)的軋余率要求盡量低一點(diǎn)，不然會(huì)在打卷時(shí)造成掛液而產(chǎn)生色條。所以冷軋堆染色要采用均勻軋棍可靠性和軋余率更高的均勻軋車(chē)。

第四、打卷裝置應(yīng)采用中心驅(qū)動(dòng)收卷，并且在打卷過(guò)程中保持恒張力，恒線速度，張力可按不同織物進(jìn)行調(diào)整。而傳統(tǒng)收卷采用表面?zhèn)鲃?dòng)，打卷壓輥?zhàn)鳛轵?qū)動(dòng)輥，驅(qū)動(dòng)輥通過(guò)摩擦力驅(qū)動(dòng)卷筒的表面進(jìn)行收卷,由于驅(qū)動(dòng)輥的半徑不變，因此線速度與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成固定關(guān)系。但是摩擦力的大小與卷筒的重量有關(guān)，且并非常量，將影響打滑程度，所以，布卷線速度不可能完全不變，且張力不易控制，造成收卷時(shí)染液易擠壓流失，并產(chǎn)生掛液形成色條，同時(shí)這種收卷方式打卷緊、無(wú)彈性，容易產(chǎn)生縫頭印?，F(xiàn)在打卷裝置都采用中心傳動(dòng)，用電流矢量型變頻器完成恒線速度控制，并且打卷壓輥始終與布卷保持一定的間隙，通過(guò)調(diào)整張力，可以改善色條和縫頭印產(chǎn)生。

3.2半制品

眾所周知，染色產(chǎn)品質(zhì)量的好壞很大程度上取決于染色前半制品質(zhì)量的好壞，而冷軋堆染色對(duì)半制品的要求更高。如果由于染色前半制品的白度、毛效、PH值、退漿情況不一致，造成邊中色差、前后色差染色過(guò)程中無(wú)法發(fā)現(xiàn)，同時(shí)冷軋堆染色的軋槽容積較小，一般不采用多浸多軋，因此半制品必須具有均勻而良好的吸水性，毛效應(yīng)在l0cm／30min以上；如果半制品的平洗不干凈，含有氯、雙氧水、漿料等物，會(huì)影響得色或產(chǎn)生局部不上色等疵病，而且半制品的干燥要均勻而適宜，一般控制在4～6%，太干織物反而表現(xiàn)出疏水性，浸軋染液時(shí)不易潤(rùn)濕，太潮影響得色及布面均勻性。所以一定要重視染色產(chǎn)品的前處理質(zhì)量，盡量降低前處理工藝受濃度、溫度、時(shí)間、軋余率等因素的影響，減少由于染色前半制品性能上存在的差異給染色產(chǎn)品的顏色一致性所造成的影響。

3.3染料

冷軋堆染色主要采用活性染料，該工藝的染料選擇范圍很廣，單／雙乙烯砜型、一氯均三嗪／乙烯砜型、一氟均三嗪／乙烯砜型的活性染料都可使用，具體原則為：應(yīng)選擇能在室溫下完成固色的親和性適中，而固色率高的染料為宜；染料在堿中的溶解度要高，否則染料會(huì)發(fā)生聚集而產(chǎn)生色點(diǎn)；染料耐堿水解穩(wěn)定性要好，使染液的穩(wěn)定時(shí)間更長(zhǎng)；固色堆置時(shí)間的寬容度要大，以滿足各種生產(chǎn)過(guò)程的需要；浮色清洗容易；染料拼色配伍性要好。在實(shí)際應(yīng)用中還應(yīng)該注意對(duì)使用染料的比移值和堿性條件下的水解速率進(jìn)行測(cè)定，拼色時(shí)盡量挑選比移值和堿性條件下的水解速率差異小的染料。另外，冷軋堆染色的過(guò)程都是在室溫情況下進(jìn)行的，而染料在纖維中的擴(kuò)散對(duì)上染率起決定性的作用，故要求選擇分子較小、雜質(zhì)少、較易滲透擴(kuò)散的染料。

3.4仿色

由于冷軋堆染色對(duì)色光差異不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，無(wú)法及時(shí)得到解決，因此小樣仿色是冷軋堆染色前非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。小樣的準(zhǔn)確性直接影響大樣結(jié)果，為此，要特別予以重視。

首先，要對(duì)每一張單子認(rèn)真進(jìn)行審核，標(biāo)樣、光源、織物組織規(guī)格、染色牢度要求(皂洗、摩擦、日曬、耐氯、干洗等)和后整理要求(柔軟、防水、抗菌、阻燃、防紫外線等)等要求是否明確，如果發(fā)現(xiàn)某些要求不能滿足，要及時(shí)與業(yè)務(wù)計(jì)劃部門(mén)和客戶進(jìn)行溝通。

其次，為了使小樣與現(xiàn)場(chǎng)軋染產(chǎn)品的色光獲得最大的重演性，小樣與大樣應(yīng)該采用相同前處理工藝生產(chǎn)的染色前半制品以及染料和堿劑。對(duì)于染色過(guò)程，按理應(yīng)采用相同室溫堆置工藝，織物浸軋染液后平整繞在玻璃棒上，用玻璃紙嚴(yán)密包裹起來(lái)堆置相同時(shí)間，然后平洗烘干對(duì)樣。但是由于時(shí)間太長(zhǎng)，打樣效率太低，因此一般不采用此方法。通常使用干熱烘箱法和微波爐法。

冷軋堆染色最簡(jiǎn)單快捷的打樣方式是微波爐法，即織物浸軋染液后，在微波爐中完成染料的固色。凡是在低功率情況下，能提供精確無(wú)級(jí)變化加熱方式的微波爐都可使用，但是在使用前必須對(duì)其特定功率進(jìn)行校準(zhǔn)，以使其適應(yīng)染色的要求。校準(zhǔn)試驗(yàn)的確定是在玻璃燒杯或塑料容器中加入1L水，放入微波爐中，調(diào)試功率大小，直至規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到以下溫度并將符合要求的刻度固定下來(lái)。初始：20℃；5min后：31～32℃；1Omin后：41～42℃；20min后：58～59℃：30min后：72℃。打樣時(shí)，準(zhǔn)備一只有蓋塑料容器，容器上方必需有兩個(gè)對(duì)稱切口，將玻璃棒放入其中，蓋上可打些洞。然后在容器中加50ml冷水，將浸軋后的布樣段掛在玻璃棒上并固定，布樣段不能碰到容器中的水，再將蓋子蓋上，在核定功率下處理4分鐘左右，最后平洗烘干。

微波實(shí)際上是一種高頻率的輻射，它會(huì)增加染料的振動(dòng)頻率，提高染料擴(kuò)散進(jìn)入纖維的速度，從而可以將活性染料快速固著在棉織物上。由于微波爐法是一種模擬方法，浸軋速度、軋余率、微波功率、織物在微波下暴露的時(shí)間，都會(huì)不同程度影響得色。因此，對(duì)浸軋速度、軋余率盡可能接近大樣條件，微波功率按照上述方法調(diào)節(jié)，根據(jù)不同工廠的實(shí)際情況，摸索微波作用時(shí)間的規(guī)律，盡量使小樣色光與大樣色光相近。有條件的工廠可使用電腦測(cè)色配色系統(tǒng)，對(duì)每一次仿色由電腦存檔，作為分析規(guī)律使用。

3.5操作

冷軋堆染色在制定工藝條件的同時(shí)要制定詳細(xì)的操作規(guī)程，因?yàn)椴僮鞑灰?guī)范將引起產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)。象染色半制品縫頭要平整，要采用滿羅式縫紉機(jī)環(huán)縫式縫頭，縫線與緯紗保持平直，布邊對(duì)齊，縫頭堅(jiān)牢無(wú)緯斜，無(wú)脫針漏針，針密均勻而且不能太密，盡量避免使用吸濕性過(guò)高的縫線，打卷時(shí)每個(gè)縫頭要墊塑料紙，這樣可以減少縫頭印產(chǎn)生；進(jìn)布要平直，不能歪斜，以免造成打卷不平齊，產(chǎn)生卷邊和深邊；染料和堿液應(yīng)該分開(kāi)配置，染料要充分溶解，堿液中的堿濃要符合工藝條件要求，硅酸鈉要使用雜質(zhì)少的產(chǎn)品，不然會(huì)產(chǎn)生色淺、色點(diǎn)、布面發(fā)毛等疵點(diǎn)；軋槽內(nèi)染液要規(guī)定高度和溫度，防止產(chǎn)生前后差；根據(jù)生產(chǎn)的各類(lèi)織物規(guī)定不同的軋余率，因?yàn)檐堄嗦试礁?，織物上帶液量越多，打卷時(shí)會(huì)形成掛液而產(chǎn)生色條，所以要控制織物的軋余率；生產(chǎn)中對(duì)打卷張力的控制也非常重要，張力過(guò)緊過(guò)松都容易產(chǎn)生皺條，而且打卷張力過(guò)緊不僅擠壓掉染料，而且會(huì)增加色條和縫頭印的產(chǎn)生；打卷后卷上包布，然后包塑料薄膜，并將薄膜兩頭軋緊在輥上，并開(kāi)動(dòng)電機(jī)使布卷慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)，避免布卷外層干燥產(chǎn)生染料泳移造成色差。

此外，對(duì)設(shè)備要規(guī)定維護(hù)周期，保證設(shè)備完好，特別是均勻軋車(chē)的維護(hù)。對(duì)于液壓均勻軋車(chē)，由于其結(jié)構(gòu)特殊而對(duì)維護(hù)保養(yǎng)有較高要求，除了按產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)對(duì)均勻軋車(chē)的性能、狀態(tài)定期檢查、定期對(duì)油箱中過(guò)濾器拆下清洗、通過(guò)油冷卻器夏天降溫、冬天加溫以保持油的粘度等要求外，還需要定期檢查均勻軋輥安裝位置是否正確，定期做壓印試驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)氣壓、油壓上不去，軋輥兩端加壓、卸壓時(shí)動(dòng)作不一致，油壓不穩(wěn)定等使軋染織物產(chǎn)生邊中差的情況要及時(shí)檢修。這是因?yàn)槔滠埗讶旧衅洳恢庇^的特殊性，一旦均勻軋車(chē)出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)造成大量的色差疵布，給企業(yè)帶來(lái)不小的損失。

04

編后語(yǔ)

冷軋堆染色工藝雖然具有固色率高、染色牢度好、節(jié)約能源、減少污染、設(shè)備維護(hù)方便以及適宜小批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，但是也存在不直觀，手感較硬，容易產(chǎn)生縫頭印等缺點(diǎn)。然而，在目前印染企業(yè)面臨環(huán)保壓力大，能源成本不斷攀升，定單數(shù)量越來(lái)越小、時(shí)間越來(lái)越短的形勢(shì)下，冷軋堆染色工藝不失為一種好的選擇，只有通過(guò)印染同行的共同努力，完善冷軋堆染色工藝，冷軋堆染色工藝在印染領(lǐng)域的應(yīng)用前景還是非常廣泛的。

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