丝绸吊染技术研究

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本文作者：余卫华1江绍刚2王佳丽1蔡宁2作者单位：1四川省丝绸科学研究院2南充云禾印染有限公司

吊染设备及染料的选择

1设备的选择

当前吊染多用于服装手工艺染色，其设备多是自制简单工具。但作为匹料真丝绸批量染色，显然自制简单工具是不可行的。我们结合本企业现有情况和条件，根据定单需要，经过多方选择，最终对本公司现有设备———星形架精练槽（新昌亨利元印染机械有限公司产），进行简单的技术改造，将其定型为本公司真丝绸吊染设备。

2染料的选择

吊染必须采用连缸染色，以节约成本和减少污染排放。连缸染色的最直接目的就是要利用染色后的残留染料和对水资源的多次利用。由于现代染色方式多数采用多只染料进行拼色，而不同染料的染色能力即对纤维的吸色能力是有一定差异的，也就是说染色前后，拼色的各只染料的相对含量是会产生一定变化，连缸染色中前缸与后缸就会存在着一定色差。因此，吊染最大的难点就是复合（即多只染料）染色。对此。我们的采用原则是，吊染尽可能采用单只染料来进行染色。如果必须采用拼色染料，则必须对染料进行精选，而且连缸次数不能太多。而活性染料的精选的原则是：一是选取三原色染料，二是上染率曲线尽可能相似，三是活性染料水解率接近。经过反复试验研究和测试精选，我们从近100只活性染料中，选取了2套符合上述3条件的三原色活性染料，入选本染色核心技术数据厍，作为后续吊染连缸染色之用。

连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艺过程包括4类水浴———预处理浴－染色浴－固色浴－后处理浴。各浴的最大特点是浴比非常大，一般可达100：1以上，同样用量的染料和助剂，在这样大的浴比下，将会被稀释到很小的浓度。若按照普通染色方法的工艺流程操作，势必造成染料和助剂的浪费和对环境的污染。这也是当今印染企业不愿意采用吊染方法染色的根本原因。针对这一问题，我们组织全厂技术人员，进行专门技术攻关，确定采用连缸染色技术来解决这一问题。为了确保连缸染色产品色光的稳定性和重现性。我们又进行了系列技术攻关：采用现代分光光度技术———对于所取任意指定颜色的微量染液，用纯水将其稀释到一定浓度，并采用分光光度计，确定其最大吸收光谱的波长。在此波长下，测定其染液稀释到一定浓度的稀释溶液的光密度。染液稀释溶液在稀释到一定浓度范围后，其光密度与染液浓度成正比关系［1］。因此，通过快速测定染液在染色前后的光密度变化，就能得知染液浓度的变化，进而就可以得到染料的上染率和残留率［1］，以此就能确定连缸染色的染料的补加量，其分析过程是：设浴比为V：1，待染物重为mkg，染液比重为1kg／L。第n次染色的染浴染前和染后染料浓度分别是Cn、Cn＋1（g／L）。并设定加热蒸气产生的水量可以忽略不计，且真丝绸进缸带入和出缸带出的水量相等，则经过染色后，消耗的染料即应该追加的染料是：（Cn－Cn＋1）mV／1000（kg）。待染物的上染率是：（Cn－Cn＋1）V／10（％）。另外，活性染料长时间在于高温水溶液中，存在着染料水解问题。我们的解决方法是活性染料连缸吊染只限于当日操作，隔夜须换新的染浴。

2助剂的追加

由于元明粉在染液中只是起促染作用，它改变的是纤维表面电位，对真丝绸并无亲和力，即在整个染色过程，并没有多少消耗。因此元明粉在连缸染色，基本上不用多少追加。只在多次染色后，由于水蒸气加热，使染液中水量有明显增加时，作适量补加。固色浴中水解染料及纯碱浓度变化和追加。与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与染色浴互相分离的，因此，固色浴中只存在作为固色剂的纯碱和从真丝纤维上脱落下来的少量水解染料。水解染料的存在，对于后续固色真丝绸来说，还有一定抑制在固色过程中染料分子脱落的作用，因此不用担心它的存在。但作为固色剂的纯碱在固色过程中，将有一定的消耗，必须作一定的补加，补加的剂量以维持固色浴中pH值在一定范围。元明粉由四川汇祥工业有限公司生产；固色剂纯碱产地由四川自贡鸿鹤化工有限公司生产。

分缸工艺流程设计及条件参数

1工艺流程设计

普通染色方法可以连续地控制温度的升降。而本吊染方法由于是连缸染色，除首缸外的后续染色不能进行染色温度的连续升降。为了能达到匀染效果，经过深入研究，决定采用多缸阶梯式温度控制———染色过程用双浴（无盐浴和含盐浴）染色，每个温度阶梯采用一个染缸。其工艺流程如下：染前预处理浴（50℃×10min，润湿及预热：防止色花）———无盐浴染色（60℃×30min）———含盐浴染色（70℃×30min，元明粉20－30g／L）———纯碱浴固色（80℃×30min，纯碱5－10g／L）———皂洗浴皂煮（90℃×15min）———热水浴水洗（60℃×10min）———冷水浴水洗（室温×10min）———出缸

2操作要点

采用行车，勤于翻动。

吊染染色理论解释

一般活性染料染色过程分为：吸附、扩散［2］和定位交联三个阶段，其中普通染色法上染深色的上述三个阶段的速率大小排列是：吸附＞扩散＞定位交联，即染色过程是由定位交联控制。其结果是：在深色上染时，大量染料分子会无序地堵塞在纤维内部的无定形区中，只有部分染料分子能定位于纤维的交联基团而待机交联；而吊染方法由于是高浴比染色，大量的染料被稀释至很小的浓度，纤维内外的染料浓度差很小，以致染料向纤维内部扩散的速率大幅下降，上述三阶段的速率大小排列变成：吸附＞扩散＜定位交联，即染色过程变为由扩散阶段控制。结果是染料分子能有序而从容地通过分子间力，定位于纤维内部无定形区中的交联基团附近。由于纤维内未定位的无序染料分子的消耗，纤维外染液中的染料分子就能很快地补充进纤维内部。这种平衡过程不断地快速循环，使得大量的染料分子都能定位于纤维的无定形区中。从而在以后固色工序中能大量而顺利地进行交联反应。这样所产生的最终结果就是：吊染方法相比普通方法，采用同用量的染料，虽然在染液中的浓度低，但却能更大比例地与纤维分子进行交联。由此导致了活性染料吊染染色法在同时兼顾上染深色和水洗牢度的要求方面上，较常规方法有着自己独特的优势。

结语

（1）活性染料真丝吊染，可以选择星型架精练设备作为其染色设备；在工艺上，应尽可能选择单只染料进行染色。（2）活性染料真丝吊染，应采用分缸工艺技术路线，进行连缸染色。（3）活性染料真丝吊染方法主要适用于上染深色，且对水洗牢度有较高要求的加工定单。（4）活性染料真丝深色吊染，优于其它染色法，有其理论依据。（5）活性染料真丝吊染也有其不足之处，不能完成所有颜色的染色加工。