絲綢吊染技術(shù)研究

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本文作者：余衛(wèi)華1江紹剛2王佳麗1蔡寧2作者單位：1四川省絲綢科學(xué)研究院2南充云禾印染有限公司

吊染設(shè)備及染料的選擇

1設(shè)備的選擇

當(dāng)前吊染多用于服裝手工藝染色，其設(shè)備多是自制簡單工具。但作為匹料真絲綢批量染色，顯然自制簡單工具是不可行的。我們結(jié)合本企業(yè)現(xiàn)有情況和條件，根據(jù)定單需要，經(jīng)過多方選擇，最終對本公司現(xiàn)有設(shè)備———星形架精練槽（新昌亨利元印染機械有限公司產(chǎn)），進(jìn)行簡單的技術(shù)改造，將其定型為本公司真絲綢吊染設(shè)備。

2染料的選擇

吊染必須采用連缸染色，以節(jié)約成本和減少污染排放。連缸染色的最直接目的就是要利用染色后的殘留染料和對水資源的多次利用。由于現(xiàn)代染色方式多數(shù)采用多只染料進(jìn)行拼色，而不同染料的染色能力即對纖維的吸色能力是有一定差異的，也就是說染色前后，拼色的各只染料的相對含量是會產(chǎn)生一定變化，連缸染色中前缸與后缸就會存在著一定色差。因此，吊染最大的難點就是復(fù)合（即多只染料）染色。對此。我們的采用原則是，吊染盡可能采用單只染料來進(jìn)行染色。如果必須采用拼色染料，則必須對染料進(jìn)行精選，而且連缸次數(shù)不能太多。而活性染料的精選的原則是：一是選取三原色染料，二是上染率曲線盡可能相似，三是活性染料水解率接近。經(jīng)過反復(fù)試驗研究和測試精選，我們從近100只活性染料中，選取了2套符合上述3條件的三原色活性染料，入選本染色核心技術(shù)數(shù)據(jù)厙，作為后續(xù)吊染連缸染色之用。

連缸染色中的原料追加

1染料的追加

活性染料吊染的染色工藝過程包括4類水浴———預(yù)處理浴－染色浴－固色浴－后處理浴。各浴的最大特點是浴比非常大，一般可達(dá)100：1以上，同樣用量的染料和助劑，在這樣大的浴比下，將會被稀釋到很小的濃度。若按照普通染色方法的工藝流程操作，勢必造成染料和助劑的浪費和對環(huán)境的污染。這也是當(dāng)今印染企業(yè)不愿意采用吊染方法染色的根本原因。針對這一問題，我們組織全廠技術(shù)人員，進(jìn)行專門技術(shù)攻關(guān)，確定采用連缸染色技術(shù)來解決這一問題。為了確保連缸染色產(chǎn)品色光的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。我們又進(jìn)行了系列技術(shù)攻關(guān)：采用現(xiàn)代分光光度技術(shù)———對于所取任意指定顏色的微量染液，用純水將其稀釋到一定濃度，并采用分光光度計，確定其最大吸收光譜的波長。在此波長下，測定其染液稀釋到一定濃度的稀釋溶液的光密度。染液稀釋溶液在稀釋到一定濃度范圍后，其光密度與染液濃度成正比關(guān)系［1］。因此，通過快速測定染液在染色前后的光密度變化，就能得知染液濃度的變化，進(jìn)而就可以得到染料的上染率和殘留率［1］，以此就能確定連缸染色的染料的補加量，其分析過程是：設(shè)浴比為V：1，待染物重為mkg，染液比重為1kg／L。第n次染色的染浴染前和染后染料濃度分別是Cn、Cn＋1（g／L）。并設(shè)定加熱蒸氣產(chǎn)生的水量可以忽略不計，且真絲綢進(jìn)缸帶入和出缸帶出的水量相等，則經(jīng)過染色后，消耗的染料即應(yīng)該追加的染料是：（Cn－Cn＋1）mV／1000（kg）。待染物的上染率是：（Cn－Cn＋1）V／10（％）。另外，活性染料長時間在于高溫水溶液中，存在著染料水解問題。我們的解決方法是活性染料連缸吊染只限于當(dāng)日操作，隔夜須換新的染浴。

2助劑的追加

由于元明粉在染液中只是起促染作用，它改變的是纖維表面電位，對真絲綢并無親和力，即在整個染色過程，并沒有多少消耗。因此元明粉在連缸染色，基本上不用多少追加。只在多次染色后，由于水蒸氣加熱，使染液中水量有明顯增加時，作適量補加。固色浴中水解染料及純堿濃度變化和追加。與普通活性染料染色不同的是，吊染活性染料染色的固色浴是與染色浴互相分離的，因此，固色浴中只存在作為固色劑的純堿和從真絲纖維上脫落下來的少量水解染料。水解染料的存在，對于后續(xù)固色真絲綢來說，還有一定抑制在固色過程中染料分子脫落的作用，因此不用擔(dān)心它的存在。但作為固色劑的純堿在固色過程中，將有一定的消耗，必須作一定的補加，補加的劑量以維持固色浴中pH值在一定范圍。元明粉由四川匯祥工業(yè)有限公司生產(chǎn)；固色劑純堿產(chǎn)地由四川自貢鴻鶴化工有限公司生產(chǎn)。

分缸工藝流程設(shè)計及條件參數(shù)

1工藝流程設(shè)計

普通染色方法可以連續(xù)地控制溫度的升降。而本吊染方法由于是連缸染色，除首缸外的后續(xù)染色不能進(jìn)行染色溫度的連續(xù)升降。為了能達(dá)到勻染效果，經(jīng)過深入研究，決定采用多缸階梯式溫度控制———染色過程用雙浴（無鹽浴和含鹽浴）染色，每個溫度階梯采用一個染缸。其工藝流程如下：染前預(yù)處理浴（50℃×10min，潤濕及預(yù)熱：防止色花）———無鹽浴染色（60℃×30min）———含鹽浴染色（70℃×30min，元明粉20－30g／L）———純堿浴固色（80℃×30min，純堿5－10g／L）———皂洗浴皂煮（90℃×15min）———熱水浴水洗（60℃×10min）———冷水浴水洗（室溫×10min）———出缸

2操作要點

采用行車，勤于翻動。

吊染染色理論解釋

一般活性染料染色過程分為：吸附、擴(kuò)散［2］和定位交聯(lián)三個階段，其中普通染色法上染深色的上述三個階段的速率大小排列是：吸附＞擴(kuò)散＞定位交聯(lián)，即染色過程是由定位交聯(lián)控制。其結(jié)果是：在深色上染時，大量染料分子會無序地堵塞在纖維內(nèi)部的無定形區(qū)中，只有部分染料分子能定位于纖維的交聯(lián)基團(tuán)而待機交聯(lián)；而吊染方法由于是高浴比染色，大量的染料被稀釋至很小的濃度，纖維內(nèi)外的染料濃度差很小，以致染料向纖維內(nèi)部擴(kuò)散的速率大幅下降，上述三階段的速率大小排列變成：吸附＞擴(kuò)散＜定位交聯(lián)，即染色過程變?yōu)橛蓴U(kuò)散階段控制。結(jié)果是染料分子能有序而從容地通過分子間力，定位于纖維內(nèi)部無定形區(qū)中的交聯(lián)基團(tuán)附近。由于纖維內(nèi)未定位的無序染料分子的消耗，纖維外染液中的染料分子就能很快地補充進(jìn)纖維內(nèi)部。這種平衡過程不斷地快速循環(huán)，使得大量的染料分子都能定位于纖維的無定形區(qū)中。從而在以后固色工序中能大量而順利地進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。這樣所產(chǎn)生的最終結(jié)果就是：吊染方法相比普通方法，采用同用量的染料，雖然在染液中的濃度低，但卻能更大比例地與纖維分子進(jìn)行交聯(lián)。由此導(dǎo)致了活性染料吊染染色法在同時兼顧上染深色和水洗牢度的要求方面上，較常規(guī)方法有著自己獨特的優(yōu)勢。

結(jié)語

（1）活性染料真絲吊染，可以選擇星型架精練設(shè)備作為其染色設(shè)備；在工藝上，應(yīng)盡可能選擇單只染料進(jìn)行染色。（2）活性染料真絲吊染，應(yīng)采用分缸工藝技術(shù)路線，進(jìn)行連缸染色。（3）活性染料真絲吊染方法主要適用于上染深色，且對水洗牢度有較高要求的加工定單。（4）活性染料真絲深色吊染，優(yōu)于其它染色法，有其理論依據(jù)。（5）活性染料真絲吊染也有其不足之處，不能完成所有顏色的染色加工。