深色錦/棉交織針織面料活性兩浴染色工藝

程凱朋，袁 昂，徐蓓蓓

（寧波大千紡織品有限公司，浙江寧波 315800）

錦/棉交織面料能夠很好地將錦綸纖維的耐磨、高彈性與棉纖維的吸濕透氣性有機結合，彰顯出優(yōu)良的手感和穿著舒適性，一直備受消費者的青睞而流行于服裝面料市場。此類面料在染色加工中最常見的染色工藝是活性染料/酸性染料兩浴兩步法，即先用活性染料對棉纖維進行染色，再用酸性或中性染料對錦綸纖維進行染色。近年來，為了實現(xiàn)節(jié)能減排、縮短工藝流程，一浴法染色工藝較多被采用［1-2］。上述染色工藝在實際生產(chǎn)中常出現(xiàn)的問題是正反面色差、色花、缸差、耐水洗色牢度差等，雖然可以通過調(diào)整配方、優(yōu)化工藝改善色差、色花等，但無法徹底解決耐水洗色牢度較差的問題。主要原因是錦綸纖維的玻璃化溫度Tg較低，在50℃以上測試耐水洗色牢度時，部分染料分子很容易從纖維內(nèi)部泳移到纖維表面，造成褪色、沾色等問題。特深色、超細旦錦綸面料耐水洗色牢度差的問題尤為突出。為了提高其耐水洗色牢度，特深色細旦錦/棉交織面料染色需要采用特殊的染料和染色工藝。錦綸纖維大分子上雖然有羧基和氨基等反應性基團，可以用活性染料染色，但是反應基團較少，普通的活性染料很難染成深濃色，同時勻染性也較差［3］。亨斯邁公司開發(fā)的艷麗牢系列染料分子質(zhì)量小，染色過程中移染性和配伍性好，色光穩(wěn)定，是專門用于錦綸纖維染色的活性染料，在合適的工藝下可以獲得深濃色澤，并且具有超高的耐水洗色牢度［4］。

本實驗將特殊活性染料艷麗牢用于錦/棉交織針織面料的染色中，并通過實驗優(yōu)化染色工藝，在獲得高耐水洗色牢度的同時，保證顏色重現(xiàn)性、色光一致性，減少缸差、色花等問題。

1 實驗

1.1 材料和儀器

織物：40s/1 JC×70D/68F Nylon錦/棉交織針織面料。試劑：艷麗牢系列染料，交聯(lián)劑艷麗牢FIX，固色劑FRN，滲透促進劑JET［亨斯邁化工貿(mào)易（上海）有限公司］，純堿、冰醋酸、氯化鈣、燒堿、元明粉、醋酸鈉（上海麥可林生化有限公司），雷馬素系列染料［德司達（上海）貿(mào)易有限公司］，皂洗劑德固SNS（巴斯夫新材料有限公司）。

儀器：ECO-24小樣染色機型（廈門瑞比精密機械有限公司），電子天平（梅特勒-托利多國際有限公司），Datacolor 600型測色配色儀［德塔顏色商貿(mào)（上海）有限公司］，PA2洗滌色牢度試驗機型（上海羅切斯電氣有限公司），烘箱（上海愛斯佩克環(huán)境設備有限公司）。

1.2 染色

工藝流程：錦/棉交織針織面料→平幅預定形→煮漂→染色→固色過軟→脫水→烘干→拉幅定形。

染色工藝：首先選取經(jīng)過相同工藝前處理的布樣，把染色工序分為4個獨立的步驟，這4個步驟可以根據(jù)需要按不同的先后次序進行，所有步驟的浴比固定為1∶8。工藝曲線如下：

本實驗選擇深藏青色作為研究對象，染料總用量為6%(omf)以上。

錦綸染色配方：艷麗牢紅2B 0.35%，艷麗牢藍3R 1.15%，艷麗牢黑M 1.51%，氯化鈣10%，滲透促進劑JET 1.0 g/L，醋酸/醋酸鈉調(diào)節(jié)pH 4.0。

棉染色配方：雷馬素金黃RGB 0.51%，雷馬素紅RGB 1.12%，雷馬素藏青RGB 1.44%，元明粉90 g/L，純堿20 g/L。

1.3 測試

耐水洗色牢度：按照ISO 105C06測試方法，組合試樣4 cm×10 cm，取4 g/L的ICE皂液150 mL，加入50顆直徑為0.6 mm的不銹鋼球，50℃保溫皂洗45 min，皂洗后布樣與襯布在60℃以下晾干。根據(jù)ISO/BS褪色灰度尺及沾色灰度尺，評定皂洗后褪色及多組分纖維的沾色等級。

耐汗?jié)n色牢度：按照ISO 105E04方法測試，評定多組分纖維沾色等級。

耐摩擦色牢度：按照ISO 105X16方法測試，評定襯布沾色等級。

顏色特征值：采用測色配色儀（CIE LAB系統(tǒng)，D65光源）測定染色織物的K/S值、色差和顏色特征值。DL*表示顏色的明暗，數(shù)值為正表示比標準顏色淺；Da*表示紅綠色光差值，數(shù)值為正表示比標樣偏紅；Db*表示黃藍色光差值，數(shù)值為正表示比標樣偏黃；DE表示總色差；K/S值表示織物的表觀深度，K/S值越大表示顏色越深。

2 結果與討論

2.1 不同染色工藝對應各項色牢度的測試結果

由表1可以看出，1#工藝是活性染料單染棉，耐水洗色牢度采用多組分纖維沾色測試，都可達到5級；2#工藝是艷麗牢染料單染錦綸，耐水洗色牢度沾色只有3～4級。由此可見，在純錦綸面料上染色牢度很好的艷麗牢染料，在錦/棉交織針織面料上染色牢度有所下降。原因主要是在染錦綸時，艷麗牢染料對棉有部分沾色，未被徹底洗凈。1#工藝色牢度較好，說明染棉時活性染料對錦綸的沾色經(jīng)充分皂洗后不影響色牢度。分析其他幾種雙染工藝，無論是先染錦綸還是先染棉，只要將棉染色的后處理放在錦綸染色之后，色牢度都能達到4～5級。甚至6#和7#工藝染錦綸后不做錦綸固色處理，耐水洗色牢度也沒有受到很大的影響。由此看出，決定活性染料兩浴法染錦/棉交織針織面料耐水洗色牢度的關鍵步驟是皂洗。為了獲得高的耐水洗色牢度，需將皂洗步驟放在兩組分染色之后。

表1 不同染色工藝下面料的色牢度

2.2 不同染色工藝對顏色的影響

3#工藝先染棉再染錦綸，是大多數(shù)工廠酸性/活性兩浴法染色經(jīng)常選擇的順序，因此以3#工藝染色的布樣為標準，分別測試其他工藝染色布樣對應的正反面色差，結果見表2。

表2 不同染色工藝下面料的顏色特征值

由表2可以看出，不同染色工藝的色差比較大，色光偏向也不一致。從DL*和K/S值可以看出，3#工藝得色最深，而6#和7#工藝得色最淺。主要原因是6#和7#工藝簡化了錦綸染色后的固色步驟，錦綸上的艷麗牢活性染料中有一部分沒有與纖維形成共價鍵，這部分染料僅通過離子鍵吸附在纖維上，經(jīng)過后續(xù)的高溫皂洗被洗脫下來，導致顏色偏淺，而且色光有較大的變化。因此，6#和7#工藝不適合大貨生產(chǎn)。4#和5#工藝得色深度相近，但色光不一致。4#工藝是先染錦綸再套染棉，在錦綸染色時要加入10%的Ca?Cl2，染錦綸之后要充分水洗才能將它去除，否則會對后續(xù)棉纖維的染色造成不利影響，如產(chǎn)生白斑或者與染料產(chǎn)生色漬，需要增加多道水洗，從而導致工藝時間延長。由此可見，在染色工序上選擇5#工藝更加合理。

2.3 染色各步驟中錦/棉沾色分析

錦/棉交織針織面料色光不穩(wěn)定、重現(xiàn)性差的主要原因是染色及后處理中，兩種纖維存在競染和沾色情況。如果將互相沾色降到最低，則色光穩(wěn)定性得到改善，色差減小，染色重現(xiàn)性也會得到提高。這種沾色程度與染料選擇、染液pH、染色溫度、升溫曲線、染色時間、設備運行參數(shù)等都有直接關系。在實際操作中，難以保證所有的參數(shù)和工藝條件完全一致，因而易造成沾色情況不一致，進而導致色差或缸差。本實驗在染色的不同步驟中分別加入一小塊純棉或純錦綸面料作為沾色試樣，即在錦綸染色及固色階段加入純棉織物，在棉染色及皂洗階段加入純錦綸織物，最后測試沾色試樣的K/S值及色光，結果見表3。

表3 不同工藝組合沾色試樣的K/S值及色光

由表3可知，無論是面料染色階段還是錦綸固色、棉皂洗階段，兩組分的相互沾色都難以避免。不同的染色順序，沾色的嚴重程度及沾色的色光都不完全相同。針對本實驗的染料組合而言，嚴格控制各步驟的pH及工藝條件，選用5#工藝染棉及皂洗，錦綸沾色試樣的K/S值最小。對于以錦綸為正面的錦蓋棉織物而言，5#工藝有利于色光的穩(wěn)定。由此可見，采用5#工藝，在染色過程中兩組分的相互影響小，色光穩(wěn)定，得色深，色牢度好，更適合大貨生產(chǎn)。

2.4 染色車間大貨生產(chǎn)情況

按最優(yōu)染色工藝在染色車間進行放樣和大貨生產(chǎn)。染色設備為德國Thies高溫高壓溢流染色機，浴比1∶6，染色配方同上，6缸布的結果見表4。由表4可以看出，每缸布的耐水洗色牢度沾色均在4～5級，與標準樣的色差均在0.8以內(nèi)，全部達到客戶要求。由此可見，該工藝在保證織物耐水洗色牢度的同時，也具有較好的色光重現(xiàn)性，適合大生產(chǎn)。

表4 錦/棉交織針織面料的車間生產(chǎn)跟進情況

3 結論

（1）采用艷麗牢染料染錦綸組分，特深色錦/棉交織面料的耐水洗色牢度可以達到4～5級。

（2）深色錦/棉交織針織面料活性染料兩浴法的最佳染色工藝是：先用一般活性染料染棉，再用艷麗牢活性染料套染錦綸，然后對錦綸進行固色處理，最后進行皂洗。