1. 冷染定義及特點
1.1 前言
近年來，隨著人民群眾物質文化生活水平的不斷提高，人們對衣飾穿著的色澤和舒適性要求越來越高。因此純棕色織物銷量大增。從而使具有色澤鮮艷、色譜齊全，價格便宜、工藝簡便、勻染性良好、有較好的耐洗滌牢度等優點的活性染料亦成為印染行業使用量最多的染料品種．但任何事物都具有兩面性，活性染料對棉纖維的親和力不高，上染率不及直接染料和還原染料，為了提高上染率，往往在染色時需要添加大量食鹽或元明粉促染，從而增加了成本，同時也加大了染色后的水洗難度和污水處理量；所以，多年來各國印染工作者為了使其揚長避短；努力開發染色新工藝和新設備。冷軋堆染色新工藝由此而生。
1.２冷軋堆染色定義
所謂冷堆染色，即指織物在低溫下通過浸軋染液和堿液，利用軋輥壓軋使染液吸附在純棉織物纖維表面，然后進行打卷堆置，在室溫下堆置一定時間(鍵合時間)并緩慢轉動，使之完成染料的吸附、擴散和固色過程，最后水洗完成上染的染色方式。該工藝包括浸軋工作液、堆置固色、水洗三個階段。
1.３冷軋堆染色特點
冷軋堆染色工藝流程短，設備簡單，對環境污染小，因不經烘干和汽蒸，從而節約能源，具有浴比小、上色率高(固色率比常規軋蒸法提高15-25%)，不存在染料泳移弊病等特點，特別適合對張力敏感及染不透等多品種、小批量的生產。
冷堆染色評價
（1）.整個過程雖然是半連續的，但由于準備工作都在上機前完成，故生產效率非常高。
（2）.上染、固色都在室溫下完成，水洗雖然需要加熱，但由于冷染固色率高，水解染料少，清洗容易，相比需中間烘燥汽蒸的軋染，大大節約了水、汽能源，緩解了污水脫色壓力。
（3）.冷染設備簡單，投資少，占地面積小，打卷后雖然堆放場地，但可根據車間情況靈活安排。
（4）.冷染不僅自身清潔容易，而且可使計劃調度得以分色分配機臺，節約了其他機臺因頻繁換品種的清潔時間。
（5）.由于冷染在室溫中長時間緩慢固色，不會發生泳移，無論織物
4.1色澤波動及邊淺色差的起因：
(1). 布身溫，濕度的差異。
(2). 工藝液的配制及浸軋槽中的工藝液更新。
硅酸鈉防染料水解，不用配伍性不好的染料拼色。
(3). 布卷端面不齊整
(4). 織物進給張力變化
(5). 常規表面驅動A字架收卷輥，由于是靠表面論據摩擦被動收卷，隨著布卷直徑的變化，打卷輥對布面摩擦力的變化，易形成前后段的色差。
4.2活性染料冷軋堆染色的常見疵病及克服辦法
--資料來自: Sevenman 、www.ran8.com
4.2.
坯布棉纖維原料成熟度不一致，則織成的織物染色后的得色量就不一致，由于坯布來源很多，因此坯布有很大差異。另外，前處理有繩狀的、亦有平幅的，若半制品精煉程度不一,漂白白度不一致，水洗不凈,烘干不勻，對染淺、中色極易造成色差、色花。采取嚴格坯布驗收，各廠家的坯布分批投產；加強漂練半制品前處理，退漿要凈，煮練要透，漂白要勻，水洗要凈。對水洗這一點非常重要，一般情況下，我們是2格水洗槽水洗烘干、如通特殊情況，則必須在6格水洗機上充分熱洗，以防止出現一些色差、色花問題。
4.2.2.染料因素
染色多為淺、中色，一般用的染料濃度很小，而單色的較少，混拼的較多。拼色時，要認真選用染料，根據染料的類型和配伍值的大小選用，若選用不當易造成色差。如K型與M型染料的親和力相差較大，拼色使用后造成前后色差：再如K一RG黃與K一BR藍混拼后，由于二者配伍值相差較大，拼色后前后色差較大。克服辦法是注意染料選用，工藝配方中的染料種類越少越好，能用一種染料達到所需要的色光是最理想的，拼色時要選用上染特性相近、親和力相近、同類型的染料相拼。
4.2.3.工藝操作因素：
軋染機的主要結構是兩根均勻軋輥，工作前調好左、中、右軋余率是防止左右色差的關鍵。生產中要求軋余率為75％，差值不得超過2％。染槽溫度最佳為25℃，溫差太大，極易造成色差。這里染液的溫度變化主要來自于布面溫度。夏季天熱，布面溫度不易散發，染液前后溫差大，色差較明顯。對這；點我們采用了兩種辦法：一是軋槽夾壁通循環冷井水，以降低軋槽溫度；二是染前布溫要盡量低于30℃，另外，有的染料受溫度影響較大，如X一3B紅，溫度過高，X一3B紅分解加快，造成前后色差較大，對這種染料，夏天我們則用K型代替。前面提到，用染料與堿劑預先混合的方法染色，由于染料在堿性條件下水解速率加快；我們采用盡量減少混合液的使用時間，每桶染液不得超過30分鐘，如果由于其它故障停車，
堆置時間的長短亦是造成色差的原因之一，按工藝要求，低溫活性染料需堆置3小時，高溫活性染料需堆置6小時。若堆置時間不足就水洗皂煮，會造成色洗若達到所需時間或超過堆置時間，則基本不會造成色差。加強染化料的管理亦是減少色差的原因之一，不同類型的染料要分開存放，不可混淆，染料最好要從固定廠家購進，以防色光有變化。染料在使用前要先化驗力份方可使用。
嚴格控制好液面水平，始終保持液面一致：控制好車速，保持30米／分。
4.2.4.色點疵病及克服辦法
(1).染料溶解因素：
活性染料染淺、中色，用尿素作助溶劑，染料輕易溶解。應該注意的是掌握好不同類型染料的化料溫度：X型活性染料采用冷水或溫水(不超過40℃)；KN型活性染料不超過70℃，M型或K型則不超過90℃：但遇個別難溶的染料或濃度過高時，如嫩黃K6G、翠藍KGL、艷藍KGR等可用沸水溶解至澄清溶液，否則容易產生色點。
(2).堿劑溶解圍素：
使用的堿劑是碳酸鈉。它在熱水條件下能較好地溶解，但內面雜質較多，需同染料一樣嚴格過濾，以防雜質沾于布上，造成色澤不一的色點。
(3).設備清理因素：
有時候，一個班次要更換五、六種顏色，更換顏色應按先淺后深排列。這種情況下，管道、設備易清理；若遇色澤很深，濃度很大的顏色，管道清理不凈，沉淀于管壁上的顆粒，沾于布上成為色點。
4.2.5.斑漬疵病及克服辦法
(1).堿斑：
在退漿時保溫保濕不夠，發生風干現象；在煮練過程中，練液含雜多；水質過硬，鍋面蓋布未鋪好，高壓煮練時布匹浮出液面；練液循環不良，排殘液后未及時水洗，鍋內溫度很高，接觸四壁的布匹因受高熱烘烤，造成局部帶成雜質粘集于織物上，再經漂白、釀洗后，比較輕的布面已看不出，而嚴重的根本無法處理。
(2).白花：
染前坯布毛綱效應不好，內于軋槽小，浸軋時間短，纖維及組織之松緊程度不一致，對染料進入纖維快慢各異，打卷時即可見白花。對于這種情況，我們在染液中加入少量的滲透劑JFC，再經堆置一段時間后，白花基本上消失，這一點提花床單布反映比較明顯。染前坯未完全烘干，布上滴上水滴，打卷堆置時，用薄膜包扎不嚴，冷凝水滲入布卷造成白花，這樣產生的白花一般不能挽救,避免產生的辦法就是加強操作工的責任心。
4.3 引起頭稍色差的因素[3]
直接性引起的頭稍色差:
反應性染料對纖維素纖維的親和力差異很大。最終的色澤取決于染液中染料的開始濃度和由于染色過程中染料的被吸收而導致的染料濃度的變化。在染色過程中染槽中染液的濃度也受染色過程中加入的新鮮染液以及從織物上流回到染槽中的乏染料液的影響。圖2是一種典型的染色過程，從染色開始直到最后達到的色澤，即浸軋液達到平衡，由此產生一個可被整理者和客戶都能接受的色澤點(容許點)。該點的左邊相當于無意義的成本，這是因為這部分染色的織物不可能作為成品織物銷售。從染色開始到目標色澤產生的曲線的形狀取決于很多的參數。
l 染料的直接性；l 染槽容積；l 織物重量；l 織物結構； l 染液中電解質及堿性物質的含量；l 染料濃度；l 染液溫度。
活性染料的配方常常由三種染料組成。在這種情況下，重要的是要考慮單個染料的直接性，而不是整個配方的直接性，這是解決這個問題的唯一途徑。圖3的結果來源于偶然的停機，它清楚地表明了使用的三色復配染料的直接性。該布料是由一位客戶染色的，他每天都由于頭稍色差而損失數米織物。在停機時，對織物的“快速取樣”如何能夠提供復配染料頭稍色差性
染料水解引起頭稍色差:
引起頭稍色差的另一個因素是反應性染料的水解。與纖維素纖維理想的反應發生在染料溶液與固色堿混合時。同時，染料與水反應，引起不希望發生的水解反應。浸軋貯槽中僅含有少量的纖維素纖維和相對大量的液體。結果，染槽中副反應成為主要的反應，反應速率依賴于染料、染液溫度和堿性體系，結果使得色量降低。這些因素的相互作用決定了浸軋液的穩定性。如果這個因素被看成與頭稍色差有關，那么液體交換時間也是一個主要指標。不同參數的影響可使用DyStar公司的Optidye CR程序評估。Optidye是一系列程序，用于在不同應用領域使配方和染色工藝最佳化。在Optidye CR中的CR代表反應性染料，程序包括冷軋堆染
l 一大染槽(50L)
l 一染料對水解的敏感度
l 一不適合的堿性體系
l 一輕質織物 120 g/m
l 一長批布 7200 m
l 一速度40 m/min
在這個例子中，使用的染料復配指定為活性1、活性2和活性3。Optidye CR使用預先限定的參數確定液體交換時間和染料的水解度，以保證工藝過程最優化。結果列于圖5中。開始點是染料最高用量達到20.7％發生水解的工藝，這是不能接受的數值。怎樣才能提高染色條件呢?一種途徑是改變染料復配。在這個例子中通過選擇染料2(圖5)可以解決染料水解問題。雖然染料生產者傾向提供新染料解決這類問題，但很多客戶更喜歡堅持使用已有的配方，因為這些配方能滿足一定的牢度要求，以及出于配色或成本背景等原因。如果客戶想繼續使用同樣的染料，我們必須尋找其他的最佳化工藝的(圖5的下半部)。染液溫度降低5℃，就有明顯的改進。假如提高生產速率并降低染液容積，最敏感的染料的水解可下降到7％ 以下。關鍵的一步是改變堿性體系，這樣就解決了浸軋液中的水解問題，水解從不能接受的20.7％降到非常好的2.O％。
機械因素引起的頭稍色差:
還有一個能引起頭稍色差的因素是所使用的機器。通過合適的染色機的結構是否能防止或者至少能減小頭稍色差。減少軋槽中染液的容積是一種可能的選擇，機械制造業對此也提出了一些其他很有意思的辦法。臥式浸軋機是解決頭稍色差的一種途徑。然而，浸漬時間非常短，因此并不是所有的織物都能使用這種方法染色。結果，這種技術的應用受到限制。多輥多槽機能確保使用少量液體就能獲得優良的滲透性。Ktisters新開發了u一管結構。這種新的結構使用很少量的液體就能獲得好的滲透性。
Econtrol工藝中的頭稍色差:
Econtrol工藝是由DyStar公司和Monforts公司聯合開發的，這是近年來機械和工藝領
機器引起的頭稍色差:
頭稍色差一般是指色澤沿織物的長度方向的逐漸變淺，并也可能伴隨著色調的變化。圖7顯示了相反的結果，該批布的初始顏色遠遠淺于織物終的顏色。根據CIE Lab試量，這種色差是5．38DE，此時色強度的差異為40％ 。這樣的織物就不能出售。什么原因引起了這種錯誤呢?這并不是像染粘膠時觀察到的那種方向的頭稍色差。這種現象既不是染料也不是織物引起的。而是由計量系統引起的。在大多數的冷軋堆工藝中，都使用一種混合系統以4：1的比例混合染料和堿劑液體。大多數的計量泵是調頻控制的軸流泵，這類系統有一最佳的軸頻。如果操作時超出了這個范圍，用泵抽出的液體的容積就不準確。當液槽第一次被填滿時，如果這種計量泵在最大頻率下運轉，色差就可控制在所指示的范圍以內，這也根據使用的泵的結構而定。現在工業上也已經認識到了這個問題，并開發一種系統以確保即使在不同的操作條件下也能正確的計量。
總論:
頭稍色差可由很多種因素引起。不總是由于染料的直接性，很多因素都能引起頭稍色差；一般的設備是由計量泵、軋槽和浸軋機組成，這些都能引起頭
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