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发热纱与锦纶混纺织物低浴比染色及残液回用2020-06-17浙江俏尔婷婷服饰有限公司 夏金晶 范艳林 夏益平 范古椿
摘要：能耗与污染问题一直是限制染整加工行业发展的瓶颈，实用、高效的节能减排技术越来越多的受到企业的重视。传统的发热纱／锦纶纤维混纺织物染色方法多采用三浴法，存在染色织物染色质量不稳定、染色工艺时间长、能耗大、排污量多等问题。文中采用新型超环保染色机对发热纱／锦纶混纺无缝产品进行低浴比二浴法染色及残液回用，对比了传统的除油、三浴法染色工艺和优化改进后的二浴法低浴比染色工艺及残液回用工艺的染色处方、工艺流程、各工艺染色后织物与客户标准色差、染色加工成本以及各项色牢度指标。结果表明，低浴比二浴法染色不仅可以达到快速染色的目的，保证颜色品质及各项色牢度指标，而且可以大幅度节约能源，减少排污，降低染色成本。 发热纱（由35%黏胶与65%腈纶混纺组成的纱线）是以特殊发热材料添加于黏胶纤维中所制成的具有保温功能的功能性纱线，是结合超细人造木桨纤维和超细腈纶的优点于一身的新型功能性纤维，这种新型功能性纤维受到越来越多的服装生产商的关注和应用。发热纱与锦纶混纺无缝内衣产品也越来越多的出现在消费者面前，消费者们对有保暖功能的内衣也越来越喜欢，但由于其产品面料材质的特殊性给染色加工增加了一定的难度，传统的染色工艺需要先除油精练再染黏胶、锦纶、腈纶，染色时间长，工艺不稳定，颜色缸差大以及染色机器的限制（以翻板式成衣染色机为主），一般要求大浴比浸染加工(1：20)若以小浴比染色，容易产生起毛、鸡爪、折痕、勾丝等次品。因此，与其他产品染色加工相比，其用水量大，染料助剂消耗高。本文介绍了新的染色设备（超环保滚筒染色机1：10浴比浸染）和优化改进后的二浴法染色工艺及残液回用工艺通过反复试验[1-4]，解决了布面容易产生起毛、鸡爪、折痕、勾丝等问题，同时确保染色颜色的稳定性和产品色牢度。改善了传统工艺染色时间长、成本高、能耗高等问题。 1试验部分 1.1 材料与设备 织物：7.50 tex(80 S)发热纱、（35%黏胶，65%腈纶）、4.44 tex/34f(40 D/34f)弹力丝、3020/7F包芯纱材质组成的混纺无缝针织内衣。 染化料：活性红3BS、活性黄3RS、活性蓝BRF（永光）、活性黑W-NN（杭州澳业）、中性黄GL、中性橙RL、中性灰2BL（双桃）、酸性黑LD（龙盛）、阳离子红GRL-ED、阳离子黄3RL-ED、阳离子蓝GSL-ED、阳离子黑R-ED（化药）、除油剂WX-8600、精练剂L-271、柔软剂AQ-1311、沉淀防止剂、阳离子皂洗剂DGZ、酸性皂洗剂NSZ（日华）、浴中润滑剂阿白润C、匀染剂ER（亨斯迈）、HK 染色酸（华科）。 设备：超环保滚筒染色机（1：10浴比浸染，江苏德意佳）、翻板式成衣染色机（1:20浴比浸染，广东宏发）、X-rite Color-Eye 7000A测色仪（爱色丽）。 1.2 传统除油、三浴法染色工艺 采用常规翻板式成衣染色机对织物进行传统除油、三浴法染色。 1.2.1 黑色染色工艺 染色工艺流程： 除油→热水洗(40℃、5min)→染黏胶→热水洗(40℃、5 min)→酸洗(HK 染料酸2%、40℃、15 min)→皂洗(NSZ 2%、90℃、20min)→热水洗(40℃、5min)→染锦纶→热水%(40℃、5 min)→皂洗(NSZ 2%、80℃、20min) →热水洗(40℃、5 min)→染腈纶→热水洗(40℃、5 min)→皂洗(NSZ 2% 80℃、20min)→热水洗→柔软(AQ-131 1%、30℃、10min)。 a．除油 配方及工艺条件： 除油剂WX-8600 1.0 g/L 精练剂L-271 1.0 g/L 浴比 1:20 温度 95℃ 时间 30 min b．黏胶染色 配方及条件： 活性黑W-NN 4.500% 元明粉 60.0 g/L 纯碱 20.0 g/L 浴比 1:20 温度 60℃ 时间 60 min c．锦纶染色 配方及条件： 酸性黑LD 2.60 % 染色酸 1.0 g/L 匀染剂ER 0.5 g/L 浴比 1:20 温度 98℃ 时间 30 min d．腈纶染色 配方及工艺条件： 阳离子R-ED黑 1.980% 染色酸 1.5 g/L 浴比 1:20 温度 100℃ 时间 40 min 1.2.2 肤色染色工艺 工艺流程： 除油→热水洗(40℃，5 min)→染黏胶→热水洗(40℃，5 min)→酸洗（HK染料酸2%，40℃，5 min）→热水洗(40℃，5 min)→染锦纶→热水洗(40℃，5 min)→染腈纶→热水洗→柔软( AQ-131 1%，30℃，10 min)。 a．除油工艺 配方及条件： WXL8600除油剂 1.0 g/L L-271精练剂 1.0 g/L 浴比 1:20 温度 95℃ 时间 30min b．黏胶染色 配方及条件： 活性红3BS 0.019% 活性黄3RS 0.061% 活性蓝BRF 0.008% 元明粉 10.0 g/L 纯碱 10.0 g/L 浴比 1:20 温度 60℃ 时间 40 min c．锦纶染色 配方及条件： 中性GL黄 0.023% 中性RL橙 0.0308% 中性2BL灰 0.0157% ER匀染剂 0.5 g/L 浴比 1:20 温度 98℃ 时间 30 min d．腈纶染色 配方及条件： 阳离子红GRL-ED 0.0115% 阳离子黄3RL-ED 0.0330% 阳离子蓝GSL-ED 0.0055% 染色酸 0.5 g/L 浴比 1:20 温度 100℃ 时间 30 min 1.3 两浴法染色工艺 采用超环保滚筒染色机对织物进行两浴法染色。 。 1.3.1 黑色染色工艺 染色工艺流程： 染黏胶→热水洗( 40℃，5 min)→酸洗（HK染料酸2%，40℃，10 min）→皂洗(NSZ 2%，90℃，20min)→热水洗(40℃，5 min)→（除油、染腈纶、锦纶）同浴→腈纶皂洗(DGZ 皂洗剂2%，80℃，20 min)→锦纶皂洗(NSZ 2%，80℃，20 min) →热水洗(40℃，5 min)→柔软( AQ-131 1%，30℃，10 min)。 a.黏胶染色 配方及条件： 活性黑W-NN 3.820% 元明粉 60.0 g/L 纯碱 20.0 g/L 浴中润滑剂 1.0 g/L 浴比 1:10 温度 60℃ 时间 60 min b．除油、腈纶染色、锦纶染色同浴工艺 配方及条件： 阳离子黑R-ED l.8200% 酸性黑LD 2.4600% WX-8600除油剂 1.0 g/L L-271精练剂 1.0 g/L 浴中润滑剂 1.0 g/L 染色酸 1.5 g/L 防沉淀剂 2.0 g/L 浴比 1：10 温度 100℃ 时间 40 min 1.3.2 肤色染色工艺 工艺流程为： 染黏胶→热水洗(40℃，5 min)→酸洗（HK染料酸2%，40℃，10 min）→热水洗(40℃，5 min)→（除油、锦纶染色、腈纶染色）同浴工艺→热水洗(40℃，5 min)→柔软(AQ-131 1%，30℃，10 min)。 a．黏胶染色 配方及条件： 活性红3BS 0.0157% 活性黄3RS 0.0518% 活性蓝BRF 0.0070% 元明粉 10.0 g/L 纯碱 10.0 g/L 浴中润滑剂 1.0 g/L 浴比 1：10 温度 60℃ 时间 40 min b．除油、腈纶染色、锦纶染色同浴工艺 配方及条件： 中性黄GL 0.0220% 中性橙RL 0.02890% 中性灰2BL 0.0150% 阳离子红GRL-ED 0.0l10% 阳离子黄3RL-ED 0.0316% 阳离子蓝GSL-ED 0.0053% 除油剂WX-8600 l.0g/L 精练剂L-271 l.0g/L 浴中润滑剂 l.0g/L 染色酸 0.5 g/L 防沉淀剂 1.0 g/L 浴比 1：10 温度 100℃ 时间 30 min 1.4 二浴法残液回用染色工艺 将上一缸染黏胶残液，除油、腈纶染色、锦纶染色残液，柔软残液进行回用，工艺流程如 l.3.1。 1.4.1 黑色残液回用染色工艺 a．黏胶染色残液回用 残液回用配方及条件： 活性黑W-NN 3.1300% 元明粉 20.0 g/L 纯碱 6.0 g/L 浴中润滑剂 0.5 g/L 浴比 1：10 温度 60℃ 时间 60 min b．除油、腈纶染色、锦纶染色同浴工艺残液回用 残液回用配方及条件： 阳离子R-ED黑 1.6900% 酸性LD黑 2.3600% 除油剂WX-8600 0.5 g/L 精练剂L-271 0.5 g/L 浴中润滑剂 0.5 g/L 染色酸 0.8 g/L 防沉淀剂 1.0 g/L 浴比 1：10 温度 100℃ 时间 40 min 1.4.2 肤色残液回用染色工艺 a．黏胶染色 残液回用配方及条件： 活性红3BS 0.0126% 活性黄3RS 0.0445% 活性蓝BRF 0.0063% 元明粉 4.0 g/L 纯碱 3.0 g/L 浴中润滑剂 0.5 g/L 浴比 1：10 温度 60℃ 时间 40 min b．除油、腈纶染色、锦纶染色同浴残液回用 残液回用配方及条件： 中性黄GL 0.0214% 中性橙RL 0.0281% 中性灰2BL 0.0145% 阳离子红GRL-ED 0.0107% 阳离子黄3RS-ED 0.0308% 阳离子蓝GSL-ED 0.0052% 除油剂WX-8600 0.5 g/L 精练剂L-271 0.5 g/L 浴中润滑剂 0.5 g/L 染色酸 0.3 g/L 防沉淀剂 0.5 g/L 浴比 1：10 温度 100℃ 时间 30 min 1.4.3 残液回用染色工艺注意点 残液回用染色工艺注意点如下： a．染色残液回用时必须是同款同色连续生产的产品； b．1.4残液回用需要和1.3染色工艺一起前后生产； c．1.3染色残液回流到副缸，等1.4生产时回流到染缸做染色用水，柔软时也是同原理； d．生产设备必须要有两个以上副缸可以用来存储残液。 1.5 测试方法 1.5.1 色差 用X-rite Color-Eye 7000A测色仪分别测染色布样的色差。 1.5.2 耐皂洗色牢度 参照IS0105C06-2010《纺织品，色牢度试验．第C06部分：耐家庭和商业洗涤的色牢度》测试。1.5.3耐摩擦色牢度 参照IS0105X12-2016《纺织品色牢度试验第X12部分：耐摩擦色牢度》测试。 1.5.4 耐汗渍色牢度 参照IS0105E04-2013《纺织品色牢度试验耐汗渍色牢度》测试。 2 结果与讨论 2.1 染色特征值及色差 参照1.2传统除油、三浴法染色工艺、1.3两浴法染色工艺、1.4二浴法残液回用染色工艺对织物进行染色，以客户确认标样做标准，对比3种染色工艺染色后的色差，结果见表1。 表l 不同工艺染色产品染色特征值及色差
由表1可知，不同的染色工艺所染出的织物色差差异不大，色差符合客人指定要求(DE<1)。 2.2 染色牢度对比 参照1.2传统除油、三浴法染色工艺、1.3两浴法染色工艺、1.4二浴法残液回用染色工艺对织物进行染色大生产，对比3种染色工艺染色牢度，结果见表2。 表2 不同工艺染色牢度
由表2可知，不同的染色工艺所染出的织物色牢度基本相同，各项色牢度指标符合客人指定要求。 2.3 成本及能耗 参照1.2传统除油、三浴法染色工艺、1.3两浴法染色工艺、1.4二浴法残液回用染色工艺对织物进行染色大生产，对比3种染色工艺染色成本及能耗，以100 Kg织物染色为例成本明细，结果见表3。 表3 不同工艺染色成本及能耗
由表3可知，超环保滚筒染色机和优化改进后的两浴法残液回用染色工艺成本比常规翻板式成衣染色机和传统除油、三浴法染色工艺成本大幅度下降（新设备的电机功率比常规要大很多，而且带脱水功能，所以用电量是有增加），黑色每吨产品可下降7500.00元，肤色每吨产品可下降4500.00元（按每批次残液回用一次），起到了节能减排、降本增效的作用。 2.4 两浴法染色及残液回用注意事项 注意事项如下。 a．除油、腈纶染色、锦纶染色同浴处理时助剂时一定要按先后顺序添加：除油剂→精练剂→浴中柔软剂→酸→沉淀防止剂，每加一种助剂需运转3 min以上，再加中性或酸性染料，运转5min以上，最后加阳离子染料。 b.l℃/min升温到70℃，再以0.5℃/min升温到98℃保温，降温到60℃排水，温度过高排水布面容易出现鸡爪和折痕。 c．选择好的沉淀防止剂和用量是本工艺的关键，作用为阻止阳离子染料与其他染料阴离子部岔以及阴离子助剂发生反应，防止引起布面品质和颜色问题。 d．控制好PH值和染色温度。 e．注意纱线换批，特别是发热纱换批，对颜色影响很大。 f．要选择好的浴中润滑剂，不然容易引起布面折痕和起毛起球。 g．染色浴比一般控制在1：8～1：10，太小容易色花，太大成本浪费，根据不同产品选择。 h．残液回用生产要两个条件：生产设备须有副缸可以用来存储残液；产品须是同品种同颜色。 3 结束语 能耗与污染问题一直是限制染整加工行业发展的瓶颈，实用、高效的节能减排技术越来越多的受到企业的重视。通过新设备的引进和优化改进后的低浴比二浴法染色工艺及残液回用工艺，发热纱与锦纶混纺产品颜色缸差比传统染色工艺要稳定，对于腈纶与锦纶混纺的两种材质的修色加料也更加方便和容易控制，布面尺寸也更易于掌控。最重要的是生产时间（下降40%以上）、水、汽、排污大幅度下降(60%以上)：使得企业生产成本大幅度下降，增强了市场竞争力，同时也实现了节能、降耗、减排、增效的目的，真正实现了企业可持续发展。 参考文献 [1] 梁佳钧，朱小丽．刮生染料染色残液的重复回用[J]．针织工业.2015 (4)：34-38. [2] 梁佳钧．染色处理污水直接回用技术探讨[C]／／第31届（2018年）全国针织染整学术研讨会上论文集．晋江：第31届（2018年）全国针织染整学术研讨会，2018． [3] 梁佳钧.腈粘锦氨发热纤维无缝内衣染色工艺改进[J].针织工业．2010 (5)：25-28. [4] 梁佳钧，夏性炜．改性涤纶、锦纶交织无缝内衣一浴染色工艺探讨[J]．针织工业，2013(2)：35-38．
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