棉花散纖維染色能使棉紗獲得特殊效果，提高附加值。文章介紹了棉花散纖維的染色設(shè)備及工藝流程，以及提高染色質(zhì)量的有效途徑和相應(yīng)措施。
全棉針織服裝，以其良好的吸濕性，透氣性和穿著舒適性，日益受到消費(fèi)者的青睞。根據(jù)產(chǎn)品風(fēng)格、生產(chǎn)成本和市場(chǎng)的需要，全棉針織品可在其生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行染色，如散纖維、棉條、紗線、織物、成衣染色等。為使棉紗獲得某種效果，如較豐富的色彩層次，朦朧的感覺(jué)，或?yàn)闇p少紗線的色差，可采用散纖維染色方式。染后不同色澤的棉花按特定比例混合紡紗、織布，便可獲得絢麗多彩、風(fēng)格獨(dú)特的混色紗，大大增加了紗線的附加值。
20世紀(jì)90年代初，浙江余姚久豐染色廠**提出了棉花散纖維加工技術(shù)，*早對(duì)散棉進(jìn)行先漂后染處理，同時(shí)與寧波百隆集團(tuán)有限公司、原寧海棉紡織廠密切合作，共同研發(fā)，大力推動(dòng)了該技術(shù)的實(shí)施，獲得了巨大的成功，帶動(dòng)了整個(gè)色紡紗行業(yè)的飛速發(fā)展。在2005年中國(guó)國(guó)際專利技術(shù)大會(huì)上，久豐染色廠與寧波海德針織漂染有限公司的專利“棉花散纖維加工方法”獲得了金獎(jiǎng)。
國(guó)產(chǎn)散纖維染色機(jī)主要為敞口式染缸，外觀與筒子紗染色機(jī)相似，由主缸、染籠、主泵等組成，無(wú)缸蓋和輔缸，這類染缸具有價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小（僅向空間發(fā)展）等特點(diǎn)。染色前將散纖維裝入染籠，壓實(shí)后將染籠吊入主缸中，直接啟動(dòng)循環(huán)主泵，染液在主泵作用下，從染籠的多孔芯軸噴出，通過(guò)纖維層，再回到循環(huán)主泵，不斷由內(nèi)向外循環(huán)進(jìn)行染色。染色溫度和時(shí)間由操作工加以控制，染色結(jié)束后，放掉殘液，加多道清水進(jìn)行洗滌或皂洗去除纖維上的浮色。然后吊出染籠取出纖維后脫水烘干。
圖1 國(guó)產(chǎn)常溫常壓散纖維染色機(jī) 1－翻蓋；2－直接加熱閥；3－間接加熱閥；4－冷卻水排出；5－主泵；6－排水閥；7－料泵；8－進(jìn)水閥；? 9－化料排污；10－輔缸；11－液位器；12－主缸。 |
敞口式染缸設(shè)備簡(jiǎn)單，但對(duì)操作員工的技術(shù)水平和熟練度的要求較高，且現(xiàn)場(chǎng)管理難度大。為提高生產(chǎn)效率，降低染色操作的勞動(dòng)強(qiáng)度，多家國(guó)內(nèi)染色機(jī)生產(chǎn)廠家推出了半自動(dòng)型散纖維染色機(jī)，即在敞口式染缸基礎(chǔ)上增加了缸蓋、輔缸和染色機(jī)控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。通過(guò)應(yīng)用半自動(dòng)染色機(jī)控制電腦，可手動(dòng)輸入、修改和存儲(chǔ)多個(gè)染色工藝程序數(shù)據(jù)，當(dāng)選擇“自動(dòng)”狀態(tài)時(shí)，染色機(jī)會(huì)根據(jù)指定的工藝程序，依次運(yùn)行指令，便于操作和管理，可有效提高染色產(chǎn)品的合格率。常溫常壓型散纖維染色機(jī)只適用于處理溫度低于98 ℃的纖維原料，如棉、粘膠類、毛類纖維，如需對(duì)滌綸等化纖散纖維進(jìn)行染色處理，則需應(yīng)用高溫高壓型散纖維染色機(jī)。
2 ?散纖維染色工藝
生產(chǎn)車間按計(jì)劃安排，將投染的棉花或棉網(wǎng)均勻裝入染籠，吊入散纖維染色機(jī)中，通過(guò)漂白或染色處理，將原棉加工為所需的漂白棉或色棉，具體生產(chǎn)流程如圖2所示，工序依次為：配棉 → 裝缸 → 入染 → 脫水 → 烘干 → 打包。
圖2 散纖維染色生產(chǎn)流程示意圖
2.1 前處理
1）配棉
根據(jù)棉花成熟度、色澤、軋工質(zhì)量，棉花品級(jí)分為7個(gè)級(jí)，即1 ～ 7級(jí)，3級(jí)為品級(jí)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)。用于散棉染色的棉花品級(jí)*好優(yōu)于3級(jí)。散纖維染色應(yīng)選擇馬克隆值（成熟度和細(xì)度）適中的棉花，其纖維成熟度較高，天然扭曲多，有助于纖維間相互抱合，故強(qiáng)度、彈性好，染色均勻，相對(duì)成紗質(zhì)量好。馬克隆值過(guò)低的棉纖維成熟度差，易產(chǎn)生有害疵點(diǎn)，染色性差。配棉時(shí)應(yīng)避免使用馬克隆值差異大的混合棉批，否則染色時(shí)易色花。
2）染整用水
漂白、染色和皂洗時(shí)必須使用軟水。漂白時(shí)硬水會(huì)起到催化作用，使棉纖維脆損，索絲增多。染色、皂洗中使用硬水會(huì)有不溶性鐵、鈣、鎂鹽的生成而沉積在纖維上，形成斑漬或白粉。如工廠無(wú)軟水系統(tǒng)，在加工過(guò)程中添加軟水劑（如六偏磷酸鈉、螯合分散劑）可有效降低水硬度。
3）精練前處理
散棉中存在較多油脂蠟質(zhì)，果膠等雜質(zhì)，纖維較黃、滲透性差，不宜用于染色。為了使棉花有較好的吸水性，以利于染色中染料的吸附、擴(kuò)散，又盡可能不影響纖維可紡性，可在高溫堿性條件下使用精練劑進(jìn)行處理，工藝如圖3所示。精煉后棉花表面較為潔凈，且在后續(xù)加工中，染液能迅速均勻地滲入纖維內(nèi)部，提高了染色質(zhì)量，且染色深度和濕摩擦色牢度有所提高。????????? ??
4）漂白處理
散棉纖維經(jīng)精練后，部分雜質(zhì)被去除，吸水性得到提高，可直接用于染色。但對(duì)于白度要求高和鮮艷品種來(lái)說(shuō)，白度還不夠，還需進(jìn)行氧漂加工。生產(chǎn)操作中，應(yīng)先加入堿劑和雙氧水穩(wěn)定劑，循環(huán)一段時(shí)間再加入雙氧水，防止局部堿濃度過(guò)大，使部分雙氧水分解過(guò)快，易產(chǎn)生白度不勻，工藝如圖4所示。氧漂后需用醋酸洗，如水洗不凈，殘留的稀酸就會(huì)使纖維脆損。此外，為防止殘留雙氧水對(duì)后續(xù)染色的影響，可在后道水洗時(shí)添加少量去氧酶。
圖4 棉花散纖維漂白前處理工藝
5）增白處理
對(duì)于要求特別潔白的散棉品種，可用牢度較好的熒光增白劑進(jìn)行增白。但增白處理無(wú)法取代漂白，如纖維漂白處理效果不好，單靠增白劑是不能獲得*佳白度。此外，增白時(shí)應(yīng)注意要使用軟水，且熒光增白劑的用量不應(yīng)過(guò)高，否則反而會(huì)使棉花略呈黃色。
2.2 ?染色
活性染料在棉散纖維浸漬染色中應(yīng)用廣泛，其色譜齊全，色澤鮮艷，價(jià)格低廉，勻染性好，且操作應(yīng)用較方便。散纖維染色過(guò)程中，棉纖維在染缸內(nèi)靜止不動(dòng)，染液憑借主泵的輸送，不斷從染缸內(nèi)層向外層在纖維間穿透循環(huán)，使染料均勻上染。循環(huán)一段時(shí)間后，在近中性的染液中分次添加元明粉使染料盡可能均勻地附著在棉纖維上；當(dāng)染料附著纖維接近平衡時(shí)，分次加入堿劑逐漸提高染液pH值，加快染料和纖維的固色反應(yīng)，從而使染料鍵合固著在纖維上，達(dá)到著色的目的，工藝如圖5所示。
圖5 棉花散纖維活性染料染色工藝
2.3 ?后處理
染色后大量浮色沾附于棉纖維表面，需經(jīng)皂煮、水洗以去除浮色，還需固色過(guò)軟處理以改善纖維色牢度、手感和可紡性。
1）皂洗
通過(guò)充分水洗、皂洗劑沸煮可高效洗除纖維表面殘留的大量水解及未反應(yīng)的染料。皂洗時(shí)應(yīng)加入少量螯合分散劑，既可凈化水質(zhì)，又能防止皂液中的浮色對(duì)纖維的二次沾污，從而改善染色牢度。深色色棉宜采用中性皂洗劑進(jìn)行一次皂煮，*初的水洗和皂洗對(duì)提高牢度很明顯，但隨皂洗水洗次數(shù)增加，已上染的染料會(huì)被破壞并發(fā)生斷鍵現(xiàn)象，對(duì)牢度改善效果將減弱。皂洗后需用醋酸中和，工藝如圖6所示。
圖6 色棉散纖維皂洗工藝
2）固色上油
色澤較深的色棉系列，如深大紅、深綠、深黑、深翠藍(lán)等，浮色染料對(duì)纖維的直接性很高，很難完全從纖維上洗除，因此這些色棉耐洗牢度不夠理想，需借助固色劑來(lái)加以改善。固色劑多為高分子螯合物，能在纖維表面形成保護(hù)膜；或使染料、纖維緊密牢固聯(lián)系，防止染料從纖維上脫落而提高染色牢度。
此外，經(jīng)前處理和染色后，纖維表面的蠟質(zhì)和脂類物質(zhì)被破壞，手感變硬，易造成紡紗過(guò)程中棉結(jié)和斷頭多。因此，還需使用柔軟劑（軟片或硅油）、抗靜電劑小浴比上油浸漬處理，以顯著改善纖維的手感，提高色棉可紡性。
2.4? 脫水、烘干和打包
1）脫水
脫水是利用高速運(yùn)轉(zhuǎn)的離心脫水機(jī)械，將染色或濕整理后的棉散纖維中的大部分水分（自由水分）甩離纖維表面的過(guò)程，便于下道工序的加工，以及提高烘棉效率，節(jié)約電、蒸汽等能源。散纖維脫水包括兩種形式：一種是散纖維人工裝入，屬笨重的體力操作，急待改革；另一種是以餅狀形式吊入，如圖7所示，這種脫水方式*大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，并可避免散纖維的流失，屬今后散纖維脫水機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。離心脫水機(jī)主要由轉(zhuǎn)籠、中心軸、外殼、立柱等組成。加工時(shí)將散纖維均勻地放置在轉(zhuǎn)籠中，當(dāng)轉(zhuǎn)籠高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心力，使轉(zhuǎn)籠內(nèi)的纖維壓向籠壁，纖維中的水分從籠壁的孔眼中甩出。轉(zhuǎn)籠的脫水效率與轉(zhuǎn)速和直徑有關(guān)。脫水所需時(shí)間，視中心軸的速度、轉(zhuǎn)籠直徑及纖維餅的密度而定。這類脫水機(jī)操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，正常脫水后纖維含水率為30～35%左右，其缺點(diǎn)在于不能連續(xù)脫水，設(shè)備利用率受一定限制。?????????????????????????
2）烘棉打包
色棉纖維經(jīng)脫水后，仍會(huì)有較多的殘余水分，需采用熱汽在濕纖維表面強(qiáng)制流動(dòng)而使水分蒸發(fā)以達(dá)到預(yù)定的含濕率。散纖維烘棉設(shè)備多為圓網(wǎng)或平網(wǎng)熱風(fēng)干燥型烘干機(jī)，其中圓網(wǎng)型烘干機(jī)以其較高的烘棉效率而被廣泛使用。圓網(wǎng)烘干機(jī)采用內(nèi)吸式圓網(wǎng)滾筒，每個(gè)圓網(wǎng)滾筒內(nèi)的部分熱空氣在排汽風(fēng)機(jī)的作用下，向前一個(gè)圓網(wǎng)滾筒流動(dòng)，隨著濕度逐漸增大，*后被排出機(jī)外。此種設(shè)計(jì)的目的是充分利用熱能，提高烘干效率，通過(guò)調(diào)整烘機(jī)溫度和車速，可控制色棉纖維回潮率處于6%～10%。烘棉時(shí)，濕棉應(yīng)充分撕碎、鋪平喂入烘干機(jī)，以保證干濕均勻。色棉烘干后，需使用液壓打包機(jī)將松散的纖維壓縮并捆扎成一定密度和規(guī)格的包裝物。打包是色棉加工中不可缺少的*后一道工序。通過(guò)打包，可將各種顏色的棉纖維分類壓縮到規(guī)定的密度〔約在450kg/m3左右），并加以捆扎、包裝和刷嘜頭，使之成件，以提高貯存或運(yùn)輸?shù)娜莘e效率。
3 ?結(jié)束語(yǔ)
棉花散纖維染色是近些年來(lái)迅速發(fā)展、*富生命力的染色方式。它*大提高了色紗的高附加值和高效
益。隨著新型染色設(shè)備和高新技術(shù)不斷引入該領(lǐng)域，散纖維染色方法還會(huì)繼續(xù)發(fā)展并完善。
參考文獻(xiàn)
[1] 鄒衡. 紗線筒子染色工程[M]. 北京：中國(guó)紡織出版社，2004.
[2] 包德隆，馬蕙蘭. 染整工藝學(xué)[M]. 北京：紡織工業(yè)出版社,1985.
[3] 范雪榮.紡織品染整工藝學(xué)[M]. 北京：中國(guó)紡織出版社，1999.
[4] 張建英. 棉散纖維染色工藝初探[J]. 印染，1992 （3）：33-35.
[5] 許玉坤，曾昭禮. 棉散纖維染色的工藝探討[J]. 山東紡織科技，2006（2）：21-22.
[6] 欒國(guó)利. 針織漂染廠棉花染色生產(chǎn)工藝的初探[J]. 針織工業(yè)，1994（6）：29-30.
[7] 楊海橋. 機(jī)織深濃色純棉染色布耐濕摩擦牢度問(wèn)題的探討[J]. 染整科技，2004（1）：:47-49.
[8] 陳躍文，張平. 從活性染料的染色特性看影響色牢度的因素[J]. 染整科技，2003（5）：32-44.
[9] 李洪霞，吳贊敏. 提高活性染料濕摩擦牢度的新探討[J]. 印染助劑，2005（7）：34-36.
? ? 更多內(nèi)容請(qǐng)關(guān)注
中國(guó)百檢網(wǎng)（www.szlhsb.com） 
返回頂部
400-101-7153
15201733840