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活性染料冷轧堆染色技术概论2020-08-03上海色织染料科学技术研究所 谈仲享
摘要：本文主要概述了冷轧堆染色的工艺条件对染料的要求、对碱剂的要求、对染色半制品的温湿度要求、对工艺配送的要求、控制导布张力、防止织物前后头尾色差、恒速度、张力收卷。冷轧堆染色的快速仿样，冷轧堆染色节能降耗的效益。工程实例，活性染料冷染固色碱剂DA-GS 720的应用。 关键词：活性染料 冷轧堆染色 工艺条件 节能减排 1 活性染料冷轧堆染色 以前活性染料染色均是以湿热处理为基础，如高温浸染、连续扎染，主要缺点是能耗大，易产生泳移色差。对张力敏感的织物（如棉氨、棉锦、高支高密羽绒布等织物）及不易热加工的织物（如苎麻等），在加工工艺中易起皱，影响织物的手感。 从染色热力学知道，染料上染量与温度关系密切，温度低，达到平衡的上染量高，但是温度太低，由于上染率和固色率也会低，所以，根据不同染料和纤维的特点，适当降低上染温度和延长上染时间，不仅可以提高上染率和固色率，还可以降低能耗，减少盐用量和污染，所以近年来的低温染色，特别是冷轧堆染色更加受到重视。20世纪80年代，在世界能源日趋紧张之际，欧洲各国先后研究开发了冷轧堆前处理和冷轧堆染色工艺技术。冷轧堆染色工艺介于浸染工艺与连续轧染工艺之间，是一种连续化工艺，具有高效、优质、短流程、节能降耗和少污染等优点，工艺简单可靠，基础费用低，生产准备时间短，染料渗透性和固色率高（与常规的两相轧蒸法相比提高15%-25%），从而减少了工艺加工的染料用量、污水色度和污水处理的负荷。由于冷轧堆工艺没有中间烘燥及汽蒸，不仅节省了大量的蒸汽和电能，而且不会出现因连续轧染工艺中间烘燥引起的常见染料泳移引起色差的弊端。 冷轧堆染色工艺盛行于欧洲及东南亚各国，近年来国内越来越多的染整企业应用冷轧堆染色工艺生产出优质的灯芯绒织物、棉氨弹力布、防羽绒高密织物、棉麻混纺织物及厚重卡其织物等，取得了较好的经济效益。然而，冷轧堆染色工艺中，也反映出一些弊端。国内染整机械制造企业已完成门幅180～320cm的冷轧堆染色机的研发，面市应用。在改善头尾色差、卷装缝头痕迹、染色的重现性、提高固色率、对适用的染料及固色碱的优秀组合；改进了打样的方法，冷轧堆染色效率大为提高，凸显节能、降耗，因此染整工业中应用愈来愈多。 1.1 冷轧堆工艺条件 1.1.1 对染料的要求 冷轧堆染色机理与连续轧染机理基本相同，也分吸附、扩散、固着三个阶段。冷轧堆染色是在不加热的情况下，通过浸轧染液使纤维膨胀，从而使染料转移到纤维内部，故而要求染料的扩散性良好，对纤维亲和力和直接性要求低，以保证织物的均染，要有利于克服头稍色差现象。因为该工艺大量使用碱剂，为了兼顾染液的稳定性和反应速度，一般选用反应性适中的染料为宜。乙烯砜型活性染料具有比较适中的反应性，其是硫酸乙烯化合物，可溶于水，在水中不显示任何活性，只有加入碱剂后，通过酸碱形成具有反应性的乙烯砜才具有活性，活化了的染料与纤维素上的羟基反应，形成醚健，醚健具有较高的耐酸水解性能外，还对提高固色率起着主要的作用。 在染色过程中，控制乙烯砜的形成，使得染料有充分的时间扩散到纤维内部，以获得较好的匀染、透染效果，所以乙烯砜型染料特别适用于冷轧堆染色。具体适用的乙烯砜染料有德司达雷马素( Remazol)、国产KN型、日本住友素米菲克斯(Sumifix)、日本三菱大爱米拉(Diamina)、日本三井赛尔玛唑(Celmazol)染料。其他如一氟均三嗪型的有汽巴精化的汽巴克隆F(Cibacrom F)、二氟一氯嘧啶型的有科莱恩黛棉丽R/K(Drimarene)、二氯均三嗪型的有h内门普施安MX (Procion)、国产X型染料、一氯均三嗪型K型染料、乙烯砜和一氯均三嗪型构成的双活性基团国产ME染料等。 ① 在活性染料中，乙烯砜型染料价格占绝对优势，染色中的红、枣红、褐色、海军蓝、黑色的染料成本为其他染料的1/3～1/5，该染料为冷轧堆染色首选。 ② 冷轧堆染色往往需要堆置数小时至二十几小时（视染料品种而定）进行固色反应。常用的KN型乙烯砜型活性染料，采用烧碱易发生水解反应。在pH>8时，30～35℃条件下，5min水解率0.1%，10min为1%，30min达到7.7%。根据活性染料专家维克斯塔夫的测定和解释，活性染料在纤维上的反应速度超过与水反应的速率，pH的提高对反应速率的影响很小，当染料的水解速率与染料的吸收有很大的关系。如当染料的吸收率为10%时，活性染料在纤维与水中的反应速率比为165，而染料吸收率为90%时，则反应速率比高达了497。据此可以得出结论，选用上染率高的染料，采用小浸量槽，缩短染料与碱剂在染槽中混合时间，织物一旦浸轧工作液卷绕堆置，即使时间较长，水解率也很低。 ③ 染色拼混时，应注意不要将碱浴稳定性时间差异太大的染料混拼。如将稳定时间30min的染料与5min的染料混拼，易发生色差弊端。 ④ 科华素公司专门对冷轧堆染色进行研究，成功地筛选和开发了适合于冷轧堆染色的CP系列活性染料。CP系列活性染料分为浅色日晒CP三原色、中色CPM三原色、深色CPD三原色以及其他辅助染料共18个品种。欲使冷轧堆染色有良好的稳定性，要求染料（三原色组分）有同步渗透性、同步反应性及同步上染率。染料与强碱剂混合，在一定的时间内不可能一点都不水解，为了达到染色稳定性，甚至要求三原色组合的染料其水解速率也必须同步。染料的渗透性越好，固色率越高。因此要求染料，特别是深色具有较高的溶解度，并且具有良好的抗凝聚能力。CP系列的黑色溶解度均超过400g/L。CP系列三原色选用的反应基以MCT+VS或VS+MCT+VS为主。在同一组三原色中反应基相同。在MCT+VS组合中，苯环与乙基乙基砜基硫酸脂形成了、一个共轭体系处于同一水平。由于苯的供电子性，降低了乙基硫酸脂基团上碳原子的s+性，从而在一定程度上降低了它的活泼性，提高了它的耐水解能力。 大批生产是不可能做到即时浸轧堆置。即使生产最正常，浸润槽（以35L容量计）全部消耗也需要7min 以上。而浸轧槽内部全部交换一次，至少要在20min以上，而且在初开车时，机台上的一些准备工作等可能会延误时间。要使大机产生符合实验室试样，染料的耐水解性能是一个很关键的因素。 1.1.2 对碱的要求 染料与纤维的反应速率不仅取决于染料的反应大小，也取决于碱剂的强度，不同种类的染料用碱剂不同。普施安MX染料和国产X性染料用纯碱加小苏打固色，若用烧碱固色，染料水解严重；雷马素，汽巴克隆F，黛棉脂R/K和国产的K型、KN型、ME型染料宜选用烧碱与硅酸钠（水玻璃）混碱固色。 ① 硅酸钠作为缓冲剂对碱液pH值起到调节作用，可控制染料的水解反应，有利于提高固色率；轧液时极大地降低织物的“吸碱”，使PH值趋于稳定，避免色差。 ② 硅酸钠作为吸附剂，具有乳化性和胶体保护性，在打卷及堆置过程中，能保护织物不被空气中酸气和二氧化碳侵蚀；后水洗中能水解为胶状硅酸或细粒子的碱土硅酸盐，具有较好的吸附水解活性染料、防止玷污织物性能。 ③ 烧碱用料可按实验公示计算 32.5%烧碱用料(38°Be)(ml／L)=8+染料用料量 5 染料组分(g/L)+碱液组分(g/L) 活性染料 X 尿素 100 食盐 30 渗透剂 1～2 总液量 80 + 20 ④ 若用乙烯砜型活性染料，按（表1）硅酸钠改进方案，从染料用料中查出所需烧碱用量。冷轧堆可选用的碱剂有纯烧碱法、纯碱+烧碱法、烧碱+磷酸三钠法、烧碱+水玻璃法四种。四种碱剂用量计算见表(2)。 表1 硅酸盐改讲方案碱剂用量g／L
表2 四种碱剂用量计算
拼色：黄CPM l0g/L，红CPM 5g/L，蓝CPM 5g/L，染料与碱剂4:1混合堆置8h。 纯烧碱法，固色率即使试样较高，但混合液存放时间很短，10min以后水解非常明显。烧碱+水玻璃法，固色率在四种碱剂中较低，此法浅边现象较好。这是水玻璃能有效防止空气中C02和S02气体对布边的影响。但烧碱+水玻璃法水洗比较困难，机台设备很容易结垢，除此之外成品布手感较硬。 相对而言，烧碱+纯碱法和烧碱+磷酸三钠法各项指标均比较好，由于纯碱和磷酸三钠在释放氢氧根时分别为二级电离和三级电离。因此与烧碱混合后，对PH值有一定的缓冲作用。染液稳定性相对较好。这两种混合碱剂都比较理想，但考虑到磷酸三钠对环境的影响，推荐烧碱+纯碱法工艺。 1.1.3 被染半成品的温湿度要求 经前处理加工的半制品，无论是A字架大卷装、布箱堆置，皆存在织物回潮后经、纬向湿度不均匀及温度差异现象。半制品温湿度不均匀，是产生头尾色差和左、中、右色差的原因之一。布身温度过高不宜立即染色，以防止染料水解加剧；布身含湿不匀，浸轧后导致带液浓度不匀，形成色差。因此，半制品在浸轧前一定要将湿度调均匀，将温度降到30℃以下。 染色稳定性随温度升高明显降低，超过40℃几乎任何染料在10min以后会浅10%～15%；超50℃，几乎任何染料在5min以后会浅20%～25%；在30℃时大多数染料超过15min后才会明显变浅；在20℃时，染料稳定性最好，但相对固率较低。冷轧堆染色对温度最敏感，因此对温度的控制是冷轧堆染色成功的关键。冷轧堆染色温度控制在25～30℃之间最佳。 造成温度变化的因素有以下几种：在大机生产时，织物在染前的温度应与环境温度保持一致。特别是染色前织物以大卷装形式，往往由于前处理烘燥温度较高造成外冷内热，边冷中热。因此要求染色前织物充分透风，吹冷风或经冷水滚筒，使布面温度均匀降低，这一点很重要。在染色时，要充分利用染液槽以及浸轧槽的夹层装置来控制温度。 黑色、翠蓝色或特深色，染料用量多，可以加入尿素助溶，尿素量为50～l00g/L，不要用热水溶解染料。除此之外，卷装以后的环境温度也应适当控制。由于冷轧堆染色对温度非常敏感，往往同一处方在其气温较低的季节和气温较高的季节有一定差异，北方地区与南方地区也有一定差异。 相对而言，浅色或敏感色染色温度控制在25℃左右比较合适，深色、特深色染色温度控制在30℃左右比较合适。浅色或敏感色染色液中可加入2～5 g/L防染盐，以防止空气中微量二氧化碳或二氧化硫气体对布边的影响。 1.1.4 对工艺液配送的要求 可以看出，染色与碱液按工艺处方要求先在各自的贮液桶里配制，搅拌均匀后，由比例计量泵将染液和碱液按4:1的比例混合后输入轧液槽；槽中液位传感器监视染液，缺液信号经控制器转换变送后，指令计量泵工作。计量泵的稳定、精确至关重要，目前以采用德国寇司德染色中心的KKV-SE-RA混合泵K413 E/K412C、布朗卢比公司的Univerdos E-P12计量泵为多，国产计量泵也已有使用。 ①染液与碱液的配液量，由每米加工织物的带液量（轧余率）在线检测后，计算出该批织物实际所需的染液量，控制每批染色的残液量最小值、最少排放，节省成本，有益环保。 ②比例计量泵每小时输出液量，应按厚重织物最大带液量计算，且应符合工艺车速要求。目前冷轧堆染色机产品配套某些国产比例计量泵时，在加工灯芯绒时仅能开到25 m/min的工艺车速，车速提高，则出现供不上液。 ③染液、碱液按4:1流量输出后，必须经混合器后注入轧染槽，若直接注入，将使比例失调。 1.1.5 导布张力的控制 无论是布箱进布，还是A字架大卷装进布，皆存在导布张力变化问题。布箱落布堆置过程“压布”，会使进布张力陡增；大卷装无恒张力退布控制，常发生进布张力较大波动，浸轧织物的张力变化，将导致织物渗透带液不匀，形成织物色泽波动。 1.1.6 防患织物前后（头尾）色差的防患 冷轧堆染色由于无中间干燥，故无泳移色差之忧，幅面纬向色差只需要设定均匀轧辊的工作状况即可，需要着重防患的是前后（头尾）色差。以下措施可用于防患前后色差，如：选用直接性低染料，混拼染料的碱浴稳定性时间相近；应用小液量，确保浸渍时间的液槽、染液槽具有精确的液位控制；由双头计量泵提供混合比例的工艺溶液。 冷轧堆染色产生头尾色差有两种原因，一种是因为染料比移值不同造成上染率不一致而引起的，比移值小染料亲和力大，上染较快。比移值大染料亲和力小，上染慢。工厂需通过滤纸测试了解比移值，然后按不同配方在染料高位补液槽内对处方进行修正。科华素CP系列染料各组三原色的比移值均在0.58～0.71 之间差异不太大，比较容易控制。冷轧堆染色，染料与碱剂同浴浸轧，碱剂作为电解质对染料有一定的促染作用，染料比移值会普通下降，上染率会提升，但这种提升是同步的。 产生头尾色差的第二种原因是染料的水解。染料与强碱同浴，在浸轧槽内，总有一部分染料会发生水解，在正常染色过程中，随着织物均匀吸尽染料，染液的连续补充，在浸轧槽内染料的水解会达到一个动态平衡。然而，在初开车时，浸轧槽内染料水解率往往与染色到达平衡时水解率有一定差异，一般初开车时，染料的水解率会低于染色平衡时的水解率。染色槽体积越小，浸轧槽内染液交换快，浸轧槽内染料的水解率就越低，初开车时染料的水解率与染色达到平衡时的水解率就越接近，有水解率差异产生的头尾色差影响就较小，反之，影响越大。因此，现在冷轧堆染色其浸轧槽内的容量越小越好。越小，染液的交换率越快，头尾色差就越小。CP系列染料，由于本身耐碱抗水解能力较高，在这一方面比常规染料稳定得多。除此之外，注意轧液率必须控制在60%-65%，因为染料在浸轧之前与强碱混合会产生水解，一旦浸轧到布上以后，游离水减少，这时染料主要与纤维起反应，水解率大大降低。但如果轧液率高于75%，则布上的游离水较多，染料在堆置过程中仍然会发生水解，从而也会产生染色不稳定及头尾色差。 1.1.7 恒线速度恒张力收卷 冷轧堆染色工艺过程中较长时间是进行堆置渗透、上染、固色反应。因此，合理、可靠的控制恒线速度、恒张力收卷极为重要，以保证织物均匀带液，防止缝头疵；若能控制得到齐边收卷，对防患中深边淡色差更为有利。 若给液对织物透芯度不够，应采取加入渗透剂的办法，忌采用提高轧液压力。因为提高压力后，轧余率下降会出现霜花，进而产生波纹疵病和缝头印。 1.1.8 堆置时间 堆置时间视染料性能和堆置温度而定，少则2-4h，多则24h以上。布卷堆置保持4-6r/min的速度不停的转动，以防止布卷久置不动染液下沉，导致布卷染色深浅不均。 科华素CP系列染料为中温型染料，以染色温度30℃为标准，采用烧碱+纯碱法工艺。浅色堆置4-6h，中色堆置6～10h，染色包括黑色堆置需12h，冷轧堆染色不同于其他染色方法，当织物浸轧染液后，在强碱剂的作用下，纤维素很快就发生负离子化，而这时染料的反应基乙基砜基硫酸酯盐早已发生消除反应形成乙烯砜基。但乙烯砜基与纤维素负离子羟基发生加成反应要慢得多。在浸轧以后堆置的头2h内，固色率相当于总固色率的60%～70%左右，随后的时间是依靠染料向纤维渗透，在纤维内部进行固色，反应速率慢慢降低。 当固色率达到平衡后，继续延长时间，固色率不会继续增加，尚未固色的染料这时基本上已经水解了，在相对的一段时间内，已经发生固色的染料不会发生断键。但如果当固色率达到平衡后，过多的延长时间，则部分染料仍然会发生断键脱落，会使颜色变浅或引起色光变化。因此一般在额定堆置时间以后拖延数小时再做水洗问题不大，如果超过10h会影响色光及固色率。 采用不同碱剂堆置时间见表(3)。染色处方：黄CPMl0g/L;红CPM5g/L，蓝CPM5g/L。烧碱+纯碱法工艺，温度30℃，使用不同碱剂，堆置时间也不同。 表3 不同碱剂堆置时间（单位：h）
2 冷轧堆染色的快速仿样 2.1 仿色 由于冷轧堆染色对色光差异不能及时发现，无法及时得到解决，因此小样仿色是冷轧堆染色前非常重要的一个环节。小样的准确性直接影响大样结果，为此，要特别予以重视。 首先，要对每张加工货单认真进行核对，标样、光源、织物组织规格、染色牢度要求（皂洗、摩擦、日晒、耐氯、干洗等）和后整理要求（柔软、防水、抗菌、阻燃、防紫外线等）是否明确，如果发现某些要求不能满足，要及时与业务计划部门和客户进行沟通。 其次，为了使小样与现场轧染产品的色光获得最大的重演性，小样与大样应采用相同的前处理工艺生产的半制品以及染料和碱剂。对于染色过程，按理应采用相同室温堆置工艺，织物浸轧染液后平整绕在玻璃棒上，用玻璃纸严密包裹起来堆置相同时间，然后平洗烘干，对样。但是由于时间太长，打样效率太低，因此一般不采用此方法，目前通常使用干热烘箱法和微波炉法。 2.2 试验 ① 织物：49tex×37tex，252根/10cm×504根/10cm (12×16.64×128)， Wll纯棉灯芯绒。 ② 染料与助剂：雷马素黑B133、雷马素红3BS、雷马素黄3RS、雷马素红RB、雷马素黄RNL（德司达公司）、尿素、硅酸钠、氢氧化钠。 ③ 试验仪器：MSC-1测色仪、Mu501轧车、WP700微波炉（格兰仕公司）。 ④ 微波炉的选择：试样采用的微波炉和家用微波炉相似。要求加热范围广，特别是在低功率情况下，能提供精确的无级变化的加热档次。2～3档加热调节的微波炉不适用。 ⑤ 微波炉的校正，在玻璃烧杯内注入1L水，置于微波炉中，在规定时间内到达以下温度；起始温度20℃：5min后31-43℃，10min后41-42min℃；20min后58～59℃，30min后72℃。 ⑥ 微波炉处理所用容器的选择和使用方法：采用微波炉快速仿样方法，需要一只适合于微波炉使用的有盖塑料容器，容器上方两侧必须有两个对称的切口，玻璃棒可放入其中。 使用时，首先将50ml的冷水放入容器中（每次染料样需要更换新鲜水），将浸轧过的样品挂在一细玻璃上，留出约2～3cm，然后由第二根玻璃棒压在上面加以固定，染样的下端不得碰到容器中的水，随后夹紧玻璃棒之间的染样，盖上容器盖。 ⑦ 碱剂的选择：冷轧堆染色采用低温固色，为了提高活性染料的反应性，往往需要控制染料的水解反应，有利于提高固色率和得色量。同时可避免产生前后色差。另外，硅酸钠还可以作为吸附剂，在后处理水洗浴中水解为胶状的硅酸或碱土硅酸盐，以吸附水中的水解活性染料，防止织物沾污。因此，该工艺所使用的碱剂混合后在一定时间内稳定，不同温度下，染料浸染轧液的稳定性见表(4)。 表4 浸染的稳定性
由表(4)可以看出，随着温度的升高，浸轧液的稳定性下降，因此浸轧温度采用20-25℃。 ⑧ 微波炉处理时间的选择，工艺流程： a．浸轧染液→打卷堆置8h以上→水洗→皂洗→水洗→烘干； b．浸轧染液→微波炉处理4min→水洗→皂洗→水洗→烘干； c.浸轧染液→微波炉处理6min→水洗→皂洗→水洗→烘干。 染液组成见表(5)。 表5 染液组成
碱液由100g/L硅酸钠和25ml/L36°Be烧碱组成，染液和碱液按4:1混合，构成浸轧液，浸轧温度20-25℃，轧余率70%。为了避前后色差，试验所需布样应同时浸轧。 ⑨ 微波炉仿样工艺的选择，工艺流程： a．浸轧染液→打卷堆置8h以上→水洗→皂洗→水洗→烘干； b.浸轧染液→微波炉处理4min→水洗→皂洗→水洗→烘干； c．浸轧染液→打卷堆置5 min→微波炉处理4min→水洗→皂洗→水洗→烘干； d．浸轧染液→打卷堆置10min→微波炉处理4min→水洗→皂洗→水洗→烘干。 表6 染液组成
浸轧液中，染液和碱液4:1混合，浸轧温度20-25℃，轧余率70%。 得色量的测试方法，在MSC-1多光源分光测试仪上测出织物在最大吸收波长λmax下的吸光度R值，根据库贝尔芒克方程k/s=(l-R)2，计算出织物表观得色量。 表7 碱液组成
2.3 讨论 ① 微波炉处置时间的影响： 冷轧雉染色，固色是在常温条件下进行的，染料的扩散速率低，反应性小，固色慢；而用微波炉处理，固色温度高，而且微波辐射均匀，所以微波炉固色所需时间短。 由表(8)可以看出，采用微波炉处理工艺用微波炉处理4min和6min的染色布样相比，前者布面色泽明显深于后者，且更接近于室温打卷堆置8h以上的布样，但仍比室温打卷堆置8h以上的布样浅。这可能是因为微波炉处理时间短，温度相应较高，引起染料水解，因此采用微波炉处理4min效果较好。 表8 不同染色条件下织物的k/s值
② 微波炉仿样工艺的影响：采用工艺的最大吸收波长与冷轧堆8h以上所得染样的最大吸收波长完全一致，说明微波炉仿样色相与冷轧堆8h以上色相完全一致；随着微波炉处理前堆置时间的延长，k/s值逐渐增大，浸轧液后，打卷堆置10min，再进行微波炉处理4min的布样最接近于常规8h以上的仿样效果。 采用微波炉快速仿样与常规冷轧堆仿样色相完全一致。一般情况下，微波炉仿样可直接用于生产，但某些色泽如棕色等，微波炉仿样后需常规冷轧堆复样确认。 3 工程实例 3.1 ME型染料冷轧堆染色工艺（江苏省南通市） ME型活性染料冷轧堆色，可以克服单活性基染料固色率低和染深色性差等缺点。 3.1.1 织物规格 29.5tex×29.5tex，236根/10cm，棉平布；19.5tex×19.5tex，236.5根／l0cm×251.5根／10cm，人造棉平布；28tex×20tex，200.5根/l0cm×228根/l0cm，苎麻／棉(50×50)平布；48tex×36tex，251.5根／l0cm×503根/10cm，棉灯芯绒；36tex×29.5tex，173根／l0cm×527根／10cm，人造棉／棉灯芯绒。 3.1.2 工艺处方： 染料为活性黄M-3Re、活性红M-3BE、活性深蓝M-2GE，染料5～40g/L，NaOH (100%) 5～10 g/L，硅酸钠(40Be) 50～70 g/L，食盐40～50 g/L，尿素50 g/L，TX-10＋松油(1:1)l ml/L。 工艺流程和条件： 轧染（带液率70-80%）堆置(30℃10～12h)冷水洗→皂煮（肥皂5 g/L，95℃0.5～1min）→热水洗→烘干。 ① 碱剂浓度对织物固色率的影响（见表9）。表1是对活性红M-3BE 2.02% (o.w.f)不同烧碱浓度和硅酸钠浓度的固色率比较。结果认为，烧碱用量一般在5～l0g/L，硅酸钠用量一般在5～l0g/L，硅酸钠用量一般在50～70g/L。 表9 碱剂浓度对织物固色率的影响
② 食盐浓度对织物固色率的影响，由表10可看出，织物的固色率随食盐浓度增大而提高，但超过50g/L后，固色率反而有所下降。食盐和碱剂都是电解质，在染料中钠离子受到纤维表面负电荷的吸附，使纤维表面的动力学边界层变薄，使负电荷的活性染料分子向纤维表面移动所受到的电荷斥力减小，有利于染料上染。再从唐纳膜平衡原理考虑，电解质加入可提高纤维内相的PH值，有利于固色反应。故适量提高电解质浓度，可提高织物固色率。但食盐浓度过高，会使染料发生聚集或沉淀，对上染和固色反应都不利。因此，食盐用量一般在40～50g/L。 表10 食盐浓度对织物固色率的影响
③ 堆置时间对织物固色率的影响：表11是对活性黄M3-RE2.21% (o.w.f)的固色率比较。活性染料与纤维在碱剂作用下发生固色反应，同时还会发生一定程度的水解。固色反应基本完成后，若继续延长堆置时间，固色的染料减少，而纤维上己结合的染料发生水解断键的量增多。因此，不适当的延长固色堆置时间，反而会使织物固色率下降。由表(3)可知，在30℃下堆置时间在10～12h为宜。 表11 堆置时间对织物固色率的影响
④ 堆置温度对织物固色率的影响：表12是活性深蓝M-2CEl.92% (o.w.f)的固色率，可以明显的看出，30℃时堆置效果最佳，对于冷轧堆碱氧一浴法，可采用窑洞式堆置，施加简易温控，以达到较高的固色率。 表12 堆置温度对织物固色率的影响
表13 织物染色牢度
由表13可以看出，各种织物都能满足一般染色产品的牢度要求。 3.2 氨棉弹力布冷轧堆染色工艺（福建省厦门市） 氨棉纬弹力布采用长车轧染，易产生皱条，由于径向张力大，导致缩幅，手感硬，难以达到出口产品要求。 弹力布冷轧堆染色，应选用反应性较好、低温可染的X型或K型活性染料，或者进口的雷马素染料，由于反应温度低，纱支收缩性小，织物卷绕较紧，布面之间无相对移动。因此，纬向不易收缩，染色后布面干整，边道整齐，避免了缩幅、皱条和深浅边的发生。 3.2.1 织物规格 氨棉斜纹布36tex×36tex+7.7tex，307根／l0cm×157/l0cm;氨棉府绸15tex×15tex+7.7tex，438根／l0cm×298根／10cm。 3.2.2 工艺流程 半制品浸轧染液→堆置→水洗→皂洗→水洗→烘干→柔软拉幅（或其他整理）→预缩。 3.2.3 工艺条件 染料和碱剂用高位化料桶分开配制，浸轧时按4：1的比例加至小型浸轧槽中，25℃轧液，轧余率70～75%，齐边收卷，卷布至2500～4000m，用塑料薄膜包裹严密后，再用封箱胶带纸封好。X型和雷马素染料堆置3～6h;K型活性染料堆置时布卷以6r/min转动20h;堆置后在LMH643皂洗机上水洗。 3.2.4 染色处方 ① 紫色：活性紫X-2R 14.4 g/L，活性兰X-BR3.5 g/L，尿素10 g/L，纯碱15 g/L。 ② 橙色：活性红X-3B 1.2 g/L，活性嫩黄X-G6.5 g/L，活性艳兰X-BR0.6 g/L，尿素10 g/L，纯碱10 g/L。 ③ 蓝色：雷马素黑B15 g/L，雷马素艳红3BS0.2 g/L，食盐25 g/L，32ºBe烧碱l0ml/L。 ④ 咖啡色：雷马素红3B 4.5 g/L，雷马素黄3RS12 g/L，雷马素艳兰BB3 g/L，食盐30 g/L，32.5%烧碱15ml/L。 表15中物理指标以36tex×36tex+7.7tex×307根／10cm弹力斜纹布为例。一般轧染工艺的缩水率为经向2.8-3.4%，纬向3.6-4%。冷轧堆染色中由于经向不受张力作用和纬向氨纶不受长车染色的高温作用。保证了门幅稳定性以及对缩水率的要求。氨棉弹力布冷轧堆染色，色泽鲜艳，饱满，可避免头梢色差和皱条的产生。该工艺节约能源，节省劳动力，减少污水排放，降低生产成本。在工艺操作中，仿色仿样准确性高，能满足小批量、多品种、快交货的生产要求。冷轧堆染色的工艺设备由均匀轧车、高位化料桶、碱液混合装置、轧液槽、轧液输送管及大卷装布机组成。 表14 染色牢度
表15 缩水率(%)
3.3 毛巾冷轧堆染色工艺（贵州省安顺市） 3.3.1 染料的选择 经过对比法试验，该厂在X型、KN型染料应用方面做了各种染料对不同染色方法和汽蒸时间的适应性试验，选出了活性X-6G黄、X-GN橙和X-3B艳红；该类染料比较容易与纤维素反应；在弱碱条件下，较低温度条件下和纤维发生键合反应。而选出活性橙KN-5R、艳蓝KN-R、翠蓝KN-G;该类染料属于乙烯砜染料，在染色反应的同时，存在着乙烯砜基与水的加成反应，即染料的水解反应。因染色反应的活化能低于水解反应，若工艺条件控制不当，染色反应就不能顺利进行。两者比较X型的活性X-6G嫩黄、活性X-GN艳橙、活性X-3B艳红更适宜冷轧染色工艺。而KN型不适宜冷轧染色。 3.3.2 碱剂的选择 经过不同处方的碱剂试验对比K/S值，并以常规比较，碱剂采用烧碱和纯碱的缓冲混合碱这样碱性较为温和，而且稳定，既能满足染料与纤维键合的PH值要求，又能减少染料的水解，故获得最佳的表观深度。 3.3.3 改造干洗机大轧辊机构染色过程的几个阶段 a．浸渍：将织物通过前处理浸入染液中，通过与染液接触达到混合渗透作用。 b．压轧：压轧含液的坯巾，除去残液。 c．输送：不断输入染液，输入染坯，维持染液的动态平衡。 d．堆置：使染料分子进一步向纤维内部扩散，逐步固着于纤维。 3.3.4 有关工艺概念 ① 染坯带水率和染后含液率：坯布带水率直接影响染液浓度的稳定及给色量和工艺计算，总的要求是坯布带水率必须低于染后含液率，否则补充染液无法加入。染后含液率受其染坯带水率影响较大，从试验和实践中发现，在相同的轧压条件下，带水率61.8%～70%，然后含液率为80～90%。 ② 水率和染液的补充，加水率是指轧液的加水百分率。对于染液的补充采用液面控制法，即将染槽液面保持一定，其补充流速按单位时间内耗去染液量计算，可用如下公式计算：
式中，Vt为补充流速，kg/min; Wi为坯巾带水率，%；W2为染后含液率，%；t为单位时间，min；G为单位时间所轧坯总量，kg。 3.3.5 制定生产工艺 ① 工艺流程：坯布处理→浸染液→轧除残液→冷堆固色→烘干→印花→烘干汽蒸→皂洗→烘干。 ② 工艺条件：头轧坯布带水率为61.8%，染后坯布轧余率为88%;温度为常温，车速20m/min；堆置时间2～3h;大轧车压力为3～3.5kg/cm。 ③ 操作要求： 缝边坚牢平整，不同品种分别处理；染液配制后要尽量快开车，保持速度一致；染液配制及补充液一定要依工艺处方；先按助剂所需浓度配成助剂溶液，按加水率放进料桶为补充液，再将染料溶于配料桶中，按规定量加入轧槽至控制液面，任其自然混合数分钟即可开车。 ④ 实例：所需染色；粉红，批量；3000条668面巾。 表16 染色配方
产品理化指标：白布黏贴3-4级；原样褪色3级；干磨3-4级；湿磨2-3级；色差在4级以上。 3.3.6 结语 a．采用此工艺染色的毛巾织物，经测试实例指标全部合格。 b．省去购买新设备资金；工艺流程中省去的工序，每年节约用水1.5万吨，用电3万千瓦时，节约蒸汽1800吨；三项每年可节约费用32万元。 c．简化了工艺和操作，利用设备，更适应于多品种、小批量生产。 d．烘筒上如果有杂物，巾面有拖纱或升温不均匀，易造成染料漂移而产生色花或阴阳面。因此，要保持烘筒巾面干净、无杂物，烘缸温度逐渐升高，烘干后巾面含潮率在10%以下，这样对提高产品质量非常重要。 e．由于轧染后没有经过皂洗，因此产品在生产各环节要避免水迹污迹等，并且在染后立即印花，减少停放时间，可减少废疵品。 f．由于采用此工艺，印花后皂洗浮色增多，因此，皂洗前必须用温水尽量将浮色冲洗干净，然后再进入热水洗和皂洗。这样就不致于影响产品的色泽鲜艳度和色牢度，保证产品质量。 g．毛巾上染素色底大多是浅色，在浮色未洗去的情况下直接印花基本上无影响。 3.4 平绒冷轧堆染色工艺（上海市） 由于环保法规的限制和对各种色牢度，特别是干、湿摩擦牢度的要求，活性染料己成为目前棉织物印染中最主要的染料。冷轧堆染色工艺流程短，设备简单，投资小，生产准备周期短，能量耗用少，固色率高，染色匀透。因此，活性染料冷轧堆染色近几年来在我国迅速推广，已成为棉织品染色的主要工艺之一。 在经轴卷染和长车轧染生产中，都是织物在运转和滚动，因此，织物很容易跑偏并产生皱印。用冷轧堆前处理染色，主要是机械设备在运转而织物基本上不运动或少运动。这样可以减少织物与机械设备之间的摩擦，因此也可减少了织物跑偏和产生皱印的可能。平绒产品更适宜于采用冷轧工艺染色。 3.4.1 染料的选用 德司达( Dystan)公司的雷玛素染料是目前用于冷轧堆染色最广的活性染料。它兼有酯键和醚键二重性的乙烯砜型活性染料。其在染色过程中，在碱基作用下生产乙烯砜基，它们同时与纤维素羟基发生共价键合作用固着于纤维，提高了染料的上染率，由于固色率的提高，未固着染料的减少，染色成品的色牢度相应的得到了提高。同时，雷玛素染料渗透性极佳，色光稳定重现性好，因此很适宜于冷轧堆染色。 3.4.2 浸轧半成品要求 a．由于平绒的毛向特点，半制品必须上下幅分开成卷，理顺毛向，每卷毛向一致，顺毛浸轧，顺毛打卷。 b．半制品毛效14cm/30min以上，并且各部位均匀一致。 c．布面温度冷却至室温，回潮率均匀一致。对隔天煮漂的半制品，外层应用头子布遮盖好，避免布堆内外层回潮率相差过大。特别是梅雨季节，最好在浸轧前能再适当烘燥和冷却，保证回潮率一致。 d．缝接头必须用棉纱绒三线包缝平接，缝迹平整、直，不可有丝毫褶裥，布边对接齐整。 3.4.3 工艺处方 染料X g/L，尿素100 g/L，渗透剂1～2 g/L，NaOH (38ºBe)Y g/L，Na2Si03 (40ºBe) 32 g/L，染料与NaOH用量见表(9)。 表17 染料与NaOH用量(g/L)
其中尿素具有助溶和膨化纤维的作用，NaOH提供足够的染料反应固着的碱度。Na2Si03虽也提供了一定的碱度，但主要起缓冲剂作用，可对碱液的PH值起调节作用，既可提高工作液的稳定性，缓解染料的水解，提高固色率；又对布边起保护作用，能吸收布边空气中的C02，从而维持其中NaOH的浓度，使布边固色充分，防止深中浅边现象的产生。 3.4.4 浸轧染液 为了减缓染料在强碱中水解作用，稳定染液，浸轧工作液由染料和碱剂分别溶解好后，通过比例泵使染液和碱液按4:1的比例混合后注入轧槽。轧槽尽可能小些，可加速工作液更新速度，减少染料在碱剂滞留时间，对平绒产品来说染液槽30L容量己足够，但要配备有高精度液位控制器，浸轧染色液用普遍均匀轧车即可，但要配备有左、中、右细分度压力表，严格控制左、中、右的轧液率，减少左、中、右色差。浸轧液温度按室温，冬天不低于20℃、夏天不得超过30℃。轧液率为85%土1%，车速24～26m/min。过快的车速对织物吸液匀透及卷绕平整不利。化料应用软水，浸轧结束后要及时用溶解有NaP03的热水清洗。 3.4.5 打卷 打卷时要求使用恒线速度、恒张力中心驱动收卷A字架，使布面能自始至终平整服帖的卷绕，不得有任何附加摩擦，以保证布卷内外层带液均匀一致。遇到缝接头处，上下都要用宽约20cm，厚0.2mm的塑料纸片垫衬，以消除缝头横档印。整卷布卷绕完成后要用塑料薄膜严密包裹，防止水分蒸发和接触空气产生风印。每卷平绒布量不论何种规格品种，一般长100m左右。 3.4.6 堆置 为了防止布卷中染液渗出沉积，产生上下层色差，卷布堆置时要均转动，转速一般6～8m/min，由于过低的温度会影响染料的扩散和上染速率，因此，当室温降至20℃以下时，必须采取保温措施，在车间内可用布幔圈起来适当加热。在室温过高时，也会加速布上染料水解速度，不利于固色率。因此，在35 ℃以上的高温季节，应避开白天高温时间，尽可能选用晚上和上午堆置。堆置时间从理论上6h以上即可，但为了保证染色的匀透，一般都堆置12～24h，即使延长至48h也不会影响染色的色光和深浅度。 3.4.7 洗涤 洗涤温度是要按时打卷的先后顺序，先打卷的先洗涤。根据平绒的特点，先退卷后再洗涤，保证顺毛进机，洗涤可在普通干洗机上进行。洗涤可按冷水洗→温水洗(50℃)→温水洗(70℃)→皂洗95℃（分散剂8L，5g/L）→温水洗(80℃) →冷水洗的工艺进行。皂洗前必须保证布面达到中性，PH值在8以下。如果染深浓色，布面达不到中性，可以加HAc1～2g/L洗涤。 3.4.8 实例 色号：752元色；生产量1184m;坯布规格，9.7/18.2378/402112纬重平绒。 工艺处方：雷马素黑B133 6.98kg，雷马素黄3BS 633g，雷马素黄3RS 590g，尿素120g，渗透剂JFC150g/120L，38ºBe NaOH 7.95kg，40ºBe NaS03 9.75 kg/30L。车速26m/min，温度室温20-22 ℃，堆置20h，堆置温度加热22-24℃。 工艺流程：浸轧→冷堆→冷流水→皂洗（分散剂5 g/L）95℃→热水洗95 ℃→冷流水洗→烘干。 该品种于2005年4月由该公司生产，并出口美国：成品一等率达到96.4%，对色光后分两只色位，色差在4级以上，色牢度见表18。 表18 752元色成品色牢度(级)
冷轧堆染色是棉平绒产品最适宜的染色工艺，生产实践证明，采用冷轧堆染色工艺染色可以提高成品一等品率和织物的染色牢度。 3.5 C型活性染料特宽幅染色机冷轧堆工艺 3.5.1 染料的选用 活性染料适用于冷轧堆染色必须符合以下条件： a. 水溶性良好； b. 直接性低； c. 染料的反应性、渗透性好； d. 耐碱性优良； e. 拼混染料能够同步上染，固色、色光稳定。根据以上要求和相应的性能要求，优化选择染化料品种。有人曾撰文探讨过部分活性染料品种固色率的对比情况。以下即为部分活性染料品种的固色率情况（见表19）。 表19 部分活性染料的固色率表
由表19可知，国产X型、K型染料品种，固色率最低、染深性差，并且X型不易控制，易产生色点；国产K型易使布面产生色花，而国外进口品种固色率明显提高，染深性提升较大。尤其是Cibacron C/FN 型用于冷轧堆染色表现出了高达90～95%的固色率。目前国内新开发的活性染料中，全部为2个或2个以上的活性基团，以一氯均三嗪缩合间位或对位酯为主，可用于棉染色与印花，但固色率一般<80%。国内称为M型，有些称B型。 Cibacron C型属于双活性基团，具有高反应性、低直接性（亲和力）。高固色率(90～98%)，染色重现性高，染色牢度高，废水处理问题少。十分适宜于冷轧堆染色。所以，决定选用Cibacron C型活性染料。Cibacron C型活性染料的标准三原色为黄C-RG、红C-2G、蓝C-R、藏青C-B。黄C-RG、红C-2BL、与蓝C-R组合可用于高日晒色牢度浅色的拼混。 表20 颜色深浅染料匹配
注：应根据不同的应用工艺选择适用的染料品种。 3.5.2 碱剂的选择： 大量生产实践及试验表明，选用复合碱型形成缓冲体系对保持冷染染液的稳定性和色光重现性十分重要。此处复合碱缓冲体系包括硅酸钠+烧碱。该缓冲体系可保持染液的碱性，防止空气中酸性气体在打卷时与布边碱剂反应而颜色变浅。表21提供了碱剂用量。 使用前应标定工业级硅酸钠的Na20:Si02有效比例，并在生产中根据Na20的含量调整NaOH的用量。 表21 碱剂用量
3.5.3 对半成品的要求 经前处理的织物必须具有均匀而良好的吸水性，毛效在10cm/30min以上。烘干均匀而适宜。布面含湿率一般在4～6%之间。织物不应含有氯、双氧水残迹，PH值在7～7.5之间，织物进入轧槽前，要充分冷却防止使对碱敏感的染料随着温度升高而加速水解。总之，要退浆彻底、匀透、白度好。 3.5.4 工艺流程 前处理半成品→浸轧染料与碱剂混合液（一浸一扎）→打卷包塑料膜→转动堆置→水洗→皂洗→水洗→烘干。 4.5.5 工艺配方 a.染液处方：Cibacron C染料X g/L，渗透剂JFC 1～2 g/L，分散螯合剂1～2 g/L，消泡剂1 g/L，防染盐S 1～2 g/L。 b．碱液处方：硅酸钠(37～40ºBe) 70ml/L，烧碱(38ºBe) 4～16ml/L。 染液与碱液分别配制，在染色前由比例泵按设定比例4:1混合，加入染槽。在溶解染料时以低温化料为好，如使用热水，需要温度降低后再与碱液混合，一般染液温度在25～30℃染槽容量在50L以下为宜，使染槽内的染液快速循环，保持染液的稳定度。对水解性强的染料应降低染液温度以保证其浓度稳定而有效。染液与碱液混合前应进行过滤，定期检查输液管道是否通畅，定期校正比例泵准确性，防止出现偏差。 3.5.6 织物浸轧 采用原上海印染机械厂生产的LSR071-320型冷轧堆染色机。 浸轧方式一浸一轧，轧余率65%左右，并且轧辊压力两端较大，中间较小，但差异不可超过2%;浸轧温度25℃；车速40m/min。车速可根据织物类型进行调整，以保证染液快速循环。 3.5.7 打卷堆置 织物染色后打卷堆置在A字架上，匀速转动，转动速率在8～10r/min，25ºC下堆置，用塑料布将布卷包封良好，打卷要布边整齐，经向张力不宜过大，以免打卷出现缝头印压痕，稀薄织物易出现经向条影。为保证染料均匀固着平衡，堆置时间为12～14h为好。 3.5.8 水洗 冷轧堆工艺所用的水玻璃在洗涤时不易洗去，所以应加强水洗。退卷后大量冷水洗（室温2格）→温水洗2格（50℃二格）→醋酸中和（98%HAc，3～4ml/L，40～50℃）→皂洗(洗涤剂汽巴蓬勃R，2g/L，90℃，10min) →温水洗（3格70℃）。冷水洗要将织物上的硅酸钠彻底去除，防止其在酸性条件下聚集形成胶体而使布面板结，皂洗前进行一道酸洗，布面PH值调节至10左右，洗涤后的布面PH应为中性。 4 活性染料冷染固色碱剂DA-GS 720 活性染料冷轧堆染色时，通常采用水玻璃+烧碱作为固色碱剂。理由有二：其一，水玻璃是弱酸强碱盐，对染浴PH值有一定的缓冲能力；其二，水玻璃溶液呈胶体性能，可明显提高织物（纤维）的抱水能力。对防止布卷中染液在堆置过程中，因重力或挤压而产生的不均匀移动，造成色泽不匀，有一定的积极作用。 然而，水玻璃在实际使用中却存在三大隐患： (1) 由于水玻璃的胶凝性大，附着性强，易洗性差，容易产生出水洗不尽，引起织物手感僵硬、粗糙。 (2) 水玻璃在浓度较高、温度较低的条件下，一是溶解不良（如水温太低，搅拌不匀，化料时间过短），轧染后就很容易产生“硅胶斑”染疵。 (3) 容易粘附比例计量泵（特别是冬季），使染液与碱剂的混合比例产生异变，导致染色结果（深度、色光）不稳定。 所以，水玻璃+烧碱作冷轧堆染色固色碱剂，染色质量并不尽如人意。因此新型的一剂型冷轧堆染色固色碱剂应运而生。 新型的一剂型冷轧堆染色固色碱的实用性： 以青岛英纳化学科技有限公司的冷染固色碱DA-GD720为例。固色碱DA-GS720，外观为浅黄色液体，易溶于水，可被水以任何比例稀释，且有良好的分散功能。 4.1 冷染用固色碱DA-GS720的pH值 表22 固色碱用量与pH值关系
① PH值以杭州雷磁分析仪器厂PHS-25型数显酸度计检测。② 以自来水配制，室温(28℃)检测。 表22中，一剂型冷染固色碱DA-GS 720的碱度较高，质量浓度在50ml/L，溶液pH值>13.30。染料固色碱的pH值较稳定，其浓度从50ml/L提高到150ml/L，pH值从13.30提高到13.71，仅净增0.41个pH单位。由此可见，冷染固色碱质量浓度的波动对PH值影响较小。这说明在实际生产中，染色的重现性较好，得色量较稳定。 4.2 冷染固色碱DA-GS720的最佳用量 织物：14.8tex/2×14.8tex/2，110根／lOcm×78根10cm全棉丝光帆布。 4.2.1 工艺处方 ① 染液： 染料62.5 g/L，六偏磷酸钠2 g/L，60℃温水溶解后降至室温。 ② 碱液： 表23 固色碱剂DA-GS 720质量浓度
③ 浸轧液： 准确量取本节(1)工艺处方中①染液80ml，分别加入②各序号碱液20ml，配制成100ml，浸轧液（浸轧液质量浓度为：染料50g/L），固色碱DA-GS720 50～l00ml/L。 4.2.2 浸轧 一浸一轧，轧余率60%。 4.2.3 堆洗 将染样卷绕在玻璃棒上，用保鲜膜包封。在室温(28℃)下堆放20h，水洗→皂煮→水洗→烘干。 4.2.4 检测 以固色剂DA-GS 720质量浓度50ml/L的染样深度为100%，其余与其作比较。用Datacolor SF600X测色仪检测，结果见表24。 表24 夏季冷染深色固色碱DA-GS720
注：科华素CP系浙江龙盛集团股份有限公司研发的专用于冷染的多活性基染料。其中，科华素CPD 为特深三原色。 从表24可以看出，夏季(28℃)冷染深色时，固色碱DA-GS 720的质量浓度在50～l00ml/L范围内，得色深度（固色率）差异很小，肉眼难以辨别（肉眼对色差的分辨能力一般为3%）。这表明固色碱DA-GS 720的最佳用量浓度范围很宽，在50～l00ml/L范围内，即使质量浓度存在较明显差异，其得色量也不会产生明显波动，这进一步证明冷染固色碱DA-GS 720具有良好的染色重现性。夏季冷染深色，由于堆置温度较高( 25～30℃)染料与纤维的反应能力较强，固色碱质量浓度60～70ml 已足够；冬季染深色时，由于堆置温度低( 5～10℃)，需要以较强的碱度（较高的pH值）予以弥补，固色碱DA-GS 720必须施加至90～l00ml/L。 4.3 冷染固色碱DA-GS 720的染液稳定性 织物：14.8tex/2X14.8 tex/2，110根／10cm全棉丝光帆布。 4.3.1 工艺处方 ① 染液：染料62.5 g/L，六偏磷酸钠2g/L，60 ℃温水溶解后降至室温。 ② 碱液： A.固色液DA-GS 720 160ml，温水240ml，配成400ml。 B.40ºBe水玻璃100g、36。B烧碱60ml，加水配成400ml ③ 轧液：准确量取本节(1)工艺处方中①染液80ml，分别加入②碱液A20ml或B20ml，配成100ml浸轧液（浸轧液质量浓度为：染料50g/L，固色碱DA-GS 720 80ml/L或水玻璃50g/L+哓碱30ml/L）。 4.3.2 浸轧 一浸一轧，轧余率60%。浸轧液配置后，各自于0，10，20，30和40min时分别轧样。其间温度稳定在28-29℃。 4.3.3 堆洗、检测，分别同1.2(3)和1.2(4)。 表25 不同固色碱剂的水解稳定性
注：染料的相对水解率(%)，以不同时间轧样的色力度下降程度表示。 目前，适用于冷染的活性染料，大多为乙烯砜型染料。其ß-羟乙基砜硫酸酯活性基对碱比较敏感。因此，在中温(60℃)条件下染色，仅能采用较低的pH值（10.5-11）；在冷染染色中，虽然反应温度较低(<30℃)但染液碱度很高（通常pH 值大于13），所以，对染液的水解稳定性具有较高的要求，其直接影响染色的重现性，从表25可见， 在pH值相似的条件下，以一剂型冷染固色碱DA-GS 720为碱剂，染液的水解稳定性，与以水玻璃烧碱为碱剂基本相同。对科华素CPD特深三原色而言，二种碱剂的染液稳定但染液碱度很高(通常pH值大于13)，所以，对染液的水解稳定性具有较高的要求，其直接影响染色的重现性，从表25可见，在pH值相似的条件下，以一剂型冷染固色碱DA-GS 720为碱剂，染液的水解稳定性，与水玻璃烧碱为碱剂基本相同。对科华素CPD特深三原色而言，二种碱剂的染液稳定性都很好，都能达到冷染的要求。 4.4 冷染固色碱DA-GS 720的固色效果 表26 不同冷染固色碱的染色效果比较
表26表明，新型冷染固色碱DA-GS 720与传统复合型固色碱（水玻璃烧碱）相比，其固着率（得色深度）相当，得色色光相似偏亮。冷染固色碱DA-GS 720用于活性染料冷轧堆染色，其效果与水玻璃+烧碱相比，得色率（固着率）相当，色光相似，染液稳定，重现性好。 5 结论 冷轧堆染色与两相浸轧汽蒸染色的工艺流程（半制品→浸轧染液→烘干→浸轧化学液→汽蒸→水洗→皂洗→水洗→烘干）相比，明显减少了中间烘干及汽蒸。 综合成本分析：以冷轧堆为100%，两相轧蒸法是125%，高出25%。冷轧堆染色与两相浸轧汽蒸染色节能对比：由两种染色的工艺流程及工艺加工实测对比：冷轧堆染色少消耗预烘煤气和红外线烘燥的煤气106.4m3/h，热风烘燥机的蒸汽326kg/h，两辊轧车用电约6kw，还原蒸箱的蒸汽420kg/h。全年按6000小时工作计，可节约： a．106.4×6000=638400 m3煤气； b．(326+420)×6000=4476t蒸汽； c．6×6000=36000kwh电。 开幅针织物冷堆工艺，开幅织物用连续平幅处理比间歇式喷射液流处理具有以下优点。 ① 高度的生产重演性 a．典型的喷式工艺耗量：水150L/kg织物；蒸汽6～7t织物； b．开幅式工艺（冷轧堆×2，水洗×2）耗量：水13～20L/kg织物（取决于颜色）；每吨织物耗用蒸汽0.6～1.0t。 冷轧堆前处理及冷轧堆染色的开幅式工艺比传统喷射溢流机加工，水下降到10%;蒸汽下降到12%，针织物开幅后实施冷轧堆工艺成本下降特别多。 参考文献： [1] 陈立秋染整J=业节能减排技术指南，化学工业出版社，北京，P230-250． [2] 崔浩然活性染料冷染固色剂DA-GS 720，全国印染信息交流暨节能减排染整新技术研讨会，2013年3月，四川成都，P141-143
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