針織物一次準染色工藝設計和技術管理探討
山東寶時精細化工有限公司
中國紡織工程學會針織染整學組 徐順成
寧波新陽紡織印染有限公司 任亞佩
濟南元首針織股份有限公司 顧洪義
摘 要： 針織物一次準確化染色工藝設計和技術管理是一項多因素的系統工程。作者從染整加工訂單審查、總工藝設計、企業內控標準的制定、前處理染色工藝設計、染機的選用、染化料的篩選、預加鹽堿染色工藝的應用等方面進行了系統得分析，為做到一次準確化染色提出了工藝設計和技術管理方面的要求。
關鍵詞： 針織物、染色工藝設計、技術管理、一次準確化
面對激烈市場競爭的壓力和國內外先進染廠技術水平的快速提高，迫使針織廠的染色加工必須改變傳統的管理方式，向一次準確化方向發展。怎樣才能做到一次準確化染色呢？針織物一次準確化染色是一個復雜的系統工程，影響的因素很多，據統計多達100多個，作者在《針織工業》2002年第三期。“影響針織物染色質量因素的分析與控制”一文中已作了分析，從大的方面分析影響的因素有企業的綜合管理水平，漂染工程師的技術素質，試化驗人員技術水平、設備、環境、染化料、工藝設計、擋車工水平、操作等因素，而工藝設計和技術管理工作則是關鍵因素。科學的工藝設計和先進的技術管理工作可以綜合各種因素，揚長避短，建立一套嚴密完整的保證體系，確保一次準確化生產。
下面就棉及其紡織、交織等針織一次準確化染色的工藝設計和技術管理工作進行分析探討：
一、染整加工訂單的審查與總工藝設計
當前的針織產品、纖維原料、紗支和織物組織的多樣化和復雜化給染整加工增加了難度。而客戶對染整加工的質量要求，如色差、色牢度、布面光潔度、縮水率等質量標準的要求不斷提高，有的近于苛刻，這更給染廠增加了新的難度。
為了準確滿足客戶的質量的要求和交貨期，染廠在技術管理方面必須建立染整加工訂單審查制和建總工藝設計的管理規定，以從制度上把住一次準確化染
為使染色工藝設計工作有的放矢，企業必須設立染整工藝設計的工程師對客戶的染整加工訂單進行逐項審查。通常將審查的全部項目列表，逐項填寫如坯布名稱、紗支、纖維成分、混紡或交織各纖維的比例、坯布組織、毛坯密度、干重、羅紋附料、橫機領附料。染整加工所要求的質量標準主付料色差要求、一缸差標準、白度、色澤、各項染色牢度、染料、助劑環保要求、光坯密度、干重、縮水率、坯布漂染加工失重率、布面光潔度、以及特殊質量要求和來樣標準、確認樣時間、交貨時間等。只有對客戶加工坯布的各項質量要求，交期等在加工協議中雙方確認，才能進行漂染加工的工藝設計和小樣試驗，根據客戶訂單的質量要求和小樣試驗，中樣試驗數據，設計從前處理、染色、一直到后整理的總工藝，使各道工序加工的工藝必須滿足最終產品的質量要求。
二、制定企業染色質量控制標準
為對客戶負責，提高企業的誠信，染色企業在根據國家染色產品的標準和國際上先進國家的染色標準以及綜合各客戶的質量要求，制定本企業的染色質量標準，用以對染色質量進行嚴格企業內部控制。
染色廠染色產品質量標準一般應包括下列內容：
1. 各類坯布（紗線）各項染色牢度標準和測試方法標準：
2. 染色產品同色號批與批之間（缸差）的色差標準：（應控制在4.5級）
3. 染整加工坯布的縮水率、失重率、布面光潔度、平整度、清晰度、緯斜、布幅公差、手感以及吸濕性、彈性等項標準；
4. 符合環保、安全、健康方面的標準要求；
5. 特種加工方面的標準如阻燃、抗靜電、抗起毛起球、遠紅外整理、吸附異味整理等方面的標準；
6. 達到客戶標樣、確認樣，顏色一致的標準的要求。
制定企業內控標準后便與客戶確認和企業內部達到一次準確化染色而進行工程控制。企業只有建立高水平的質量標準并能在生產中嚴格執行標準，才能吸引客戶的訂單。為保證染色產品標準的實施還應建立相關配套的一系列標準。如設備完好標準、計量標準、染化料助劑檢驗標準、
三、染廠實驗室的工作定位
染機未動，試驗先行。打小樣等實驗工作差之毫厘，大生產會謬之千里。應將實驗室、中試車間的工作定位，確保小樣與小樣，中樣、大樣之間的染色質量的重現性是至關重要的，徹底改變不重視小樣、中樣試驗，而在大生產中不停的調色、修色等落后管理模式。
⑴實驗室的工作定位，實驗室的工作不是從實驗室傳遞到大生產，而是在實驗室里模擬大生產，即大生產—實驗室的高重現性，應該做到，實驗室→實驗室打樣工作的重現性+染廠→染廠染色質量的重現性=實驗室→工藝的傳遞性。
實驗室的工作定位如下：
1． 為客戶服務
染化料劑應用性能檢測與分析試驗篩選，前處理、染色、后處理、打樣分析，打樣要求一次準確性、快速反應。
2． 與大生產接口
① 被染物成分的分析與檢測，定性定量分析、驗證。被染物批號變化后的試驗分析。
② 試驗各項工藝參數對染色質量的影響，為中性鹽，固性堿、PH值、溫度、時間、浴比，為到達客戶染色質量要求而篩選出具體工藝參數，擬定工藝配方，提供小樣、中樣到大樣的染色及質量檢測的各種數據，為制定一次準確化染色的工藝提供真是可靠的數據。
3． 控制
前處理、染色中間環節的檢測，如氧漂的PH值,H2O2的分解百分率、染色時加鹽后染浴中鹽的濃度，加堿固色時染浴的PH值。
最終檢測染色各項質量指標的檢測。
四、前處理工藝設計與要求
為保證染色質量的重現性，首先要作到前處理質量的重現性、針織坯布、紗線的前處理一般采用氧漂，氧漂的質量必須做到勻、透、凈，且不損傷纖維強力，同時要做到簡、短、省。傳統的氧漂工藝采用燒堿的作用易使被漂物降強、失重高、手感差、單面布易起折皺，還影響氨綸纖維的彈性強力，特別是由于操作加燒堿等操作不一樣，工藝質量的重現性就差。為達到一次準確化染色，前處理的工藝
⑵ 1。 氧漂工藝設計
① 被漂物名稱：純棉、滌/棉、粘膠/棉、麻/棉、氨/棉、天絲、棉/莫代爾、竹子纖維、大豆纖維/棉、棉/甲殼素纖維等針織坯布、全成形針織內衣、筒子紗。
酸洗
② 工藝流程：被漂物→氧漂→排液→ 熱水洗 排液→酶脫氧→染色
③ 工藝處方：
快速氧漂劑BLG ： 2.5～
H2O2(27.5%): 5～7毫升/升
浴比： 1：6～1：12
溫度與時間：
或
或
或
④ 注意事項：
-- 棉與甲殼素纖維混紡產品，漂白溫度宜在75～
-- 棉與氨綸交織產品，最高溫度不宜超過
-- 酸洗：冰醋酸0.4～0.5%（o.w.f），50～
-- 熱水洗：
-- 酶脫氧：脫氧酶 0.05ml/l～0.07ml/l，PH6～7，
-- 若使用水質硬度超過250ppm，且水管有銹蝕，宜加多價螯合劑PLEX PED 0.5-1%
-- 若被漂物上針織機油污嚴重，可加除油劑PON PED -200 1%
2 氧漂質量對比分析
表一18tex 純棉針織單面布不同氧漂工藝質量分析表
| 實驗項目 | 燒堿氧漂工藝 | 非燒堿快速氧漂劑 BLG 工藝 |
| 白度 | 好 | 好、白潤、均勻 |
| 氧漂（失重）（%） | 5.9-7 | 2.4-3.4 |
| 堿斑、黃斑 | 有時有 | 沒有 |
| 氧漂降強 | 強力受損大 | 強力受損較少 |
| 吸水性 | 較好 | 較好、毛效＞ |
| 手感 | 一般 | 好 |
| 水洗 | 需多次水洗 | 漂后只需一遍酸洗，或只用 |
| 一次準確化染色 | 用吸堿不勻和燒堿不宜洗凈，易產生堿斑、黃斑等，燒堿內雜質多易出染疵 | 由于氧漂特效助劑的滲透、擴散、穩定PH值，線性氧化反應和乳化凈洗等復合作用、能達到勻、透、凈的效果，為一次準確化染色創造了條件。 |
| 操作與管理 | 運輸、儲存、稱量、加料、操作復雜、腐蝕性大、不安全、易出差錯和人身安全 | 只加BLG 和H2O2、簡單、安全、易于管理 |
| 適應品種 | 管理復雜，有些纖維對燒堿敏感 | 適應纖維品種多，對燒堿敏感的纖維可進行溫和式氧漂 |
| 清潔生產 | 不利于清潔生產，燒堿腐蝕性強 | 是清潔生產助劑 |
| 質量成本與綜合成本比較 | 染色回修率高，經常剝色、套色，質量波動大，工藝時間長，加工產品的檔次受限，水、電、汽消耗大，質量成本和綜合成本比BLG工藝高。 | 適宜于中、高檔產品的加工，增加產品的服用性能，提高其附加值。 |
五、染色工藝設計與技術管理
為做到一次準確化染色，染色工藝的設計和工藝技術管理是起決定作用的。染色工藝設計應包括被染物纖維成分、紗支、捻度、坯布織物組織、幅寬、干重、密度、使用的染料、助劑、水質、前處理坯布質量情況、使用的染機種類、泵流量、揚程、布傳遞、被染物與染液之間的交換比、客戶對被染物的各種染色質量標準等因素進行定性、定量分析。擬定小樣試驗工藝，對染色小樣、中樣準確的試驗與檢測，使這項工作建立一個科學的工作程序，按已制定的各項標準進行全過程系統化統籌安排，做到在先進的染整理論和科學的技術管理方法指導下分工合作的有效實踐。
1． 染色用水標準的制定與檢驗控制管理
為做到一次準確化染色，必須制定漂染用水質量標準，并建立管理制度，天天檢測公布，要有效控制在標準之內。水質硬度高，氧漂時易產生鈣鎂沉淀物粘附被漂物上，手感粗硬，硬性白度、手感，染色時使浮色染料的水溶性基因形成難溶于水的色淀，影響浮色的去除。另外硬水中的Ga+2，Mg+2分子上的硫酸根離子反應，轉變為不溶于水的硫酸鈣和硫酸鎂，減弱了染料的親水
由此可見，從前處理到染色，皂洗等濕處理全過程，必須使用合乎標準要求的水質，這是做到一次準確化染色的必備條件之一。
2． 染料的選用于有效管理
棉纖維及其混紡，交織針物大多采用活性染料染色，活性染料染色做到一次準確化染色的難度也最大，現許多針織廠設有對色（對板）的工程師，核對染畢的坯布與客戶確認色樣之間的色差，寫出修色、套色處方，有時一缸布，要回修多次，造成了極大的浪費，有的染廠在熱定型機的軋車內加涂料套色修正色光，影響了色牢度，所以必須改變這種被動的染色工藝設計與管理的現狀。由于活性染料的品種繁多，各廠生產的染料質量相差很大，有時同批號的染料色光也有差別，所以正確選用符合染色質量標準的染料是一次正確化染色的重要條件之一。
⑶選用雙活性染料的基本原則如下：
① 選用雙活性基和多活性基的資料
均三嗪類活性染料與纖維素纖維反應形成酯鍵、耐酸穩定性差，乙烯砜類活性染料與纖維素纖維反應以醚鍵結合耐堿性差，而雙活性基團和多活性基團的活性染料耐酸、耐堿的穩定性提高，而且上染百分率和固色百分率比單活性基的要高近20%。在目前，能滿足染色質量的要求。
② 選用直接性適宜的活性染料
活性染料的直接性太高，如乙烯砜基活性染料，則擴散性差，染料易聚集在被染物表面，不易向纖維內部擴散和轉移，易造成浮色多、難以清洗干凈，影響色牢度，但直接性也不能太低以影響固色率，所以活性染料的直接性以中等為好，直接性的大小可由染料供應商提供的染料技術數據和從活性染料染色特征值SERF 值及滲圈試驗中測得。
③ 選用固色率高的染料
固色率高的染料浮色少，固色率＞80%，染色浮色量相對較少，有利于去除浮色，固色率F＜70%，最終上染率E-固色率F＞15%
④ 選用提升力高的染料
染色工藝設計，染料用量一般不宜超過染色飽和值的10%，過量的染料不能上染和固色，附在被染物表面，影響被染物的濕磨擦牢度，染深濃色務必選用高吸盡率，高固色率和高提升力的染料，如雙活性基和多活性基的染料。
染料的有效管理
活性染料易吸濕水解，降低力份，造成得色量低影響缸差，為一次準確化染色、染料的存放管理至關重要。南方夏季長、高溫高濕、宜建立恒溫恒濕庫房，開桶和沒開通應分開存放，化驗室打樣用染料應每天從庫房須取，存放時間應明確規定，進行入庫時間記錄。淺三元的染料，由于用量少建議染料供應商提供1～
3． 助劑的選用
① 勻染滲透劑的選用
雖然活性染料勻染性較好，但為了增加勻染的安全系數，特別是一些厚重緊密地被染物，還是應加入滲透勻染劑，提高染液的擴散性能和滲透性能，使染料離子更容易穿過擴散邊界層進入纖維內，避免染料分子過多聚集在被染物表面形成浮色，提高上染百分率，在染液中加入0.5～1g/l滲透勻染劑CAL DP 505 ，染料用量可減少5～10%，而染色深度相同，染色牢度好，這也是一次準確化染色的工藝設計不可忽視的因素之一。
② 皂洗劑的選用
去浮色好的皂洗劑，能有效地增加與未固著染料親和并形成膠束，降低未固著染料與被染物的親和力、增大未固著染料與水接觸機會，形成內核使染染料膠束穩定的分散在皂洗液中。中性螯合分散皂洗劑SPERSE NRC ，分散性能極好，去除浮色徹底且無泡沫，切勿選用堿性的皂洗劑易改變色光得色淺。
③ 固色劑的選用
優良的無甲醛固色劑可提高活性染料染色織物濕磨擦牢度0.5～1級，固色劑是一種能成膜的高分子化合物，帶有-OH、-NH2的聚氨酯或有機硅、并有交聯劑與高分子聚合物交聯，使其有快速成膜和耐久性能，不色變、不泛黃、不降低日曬牢度，并可使被染物手感滑爽、降低表
④ 柔軟劑的選用
陽離子柔軟劑雖然使被染物手感柔軟，但有些易改變色光，萬一需修色，很難清除干凈，造成修色極為困難，陰離子柔軟劑雖然價格高一些（相對陽離子），但不會改變色光而且無氣味，不影響被染物的吸水性，中、高檔的產品宜選用陰離子柔軟劑。
⑤ 中性電解質、固色用純堿的質量要求
要求元明粉，食鹽中不含Ga+2，Mg+2離子，電解質質量的檢測方法如下：配置
4． 染機的選用
染機是一次準確化染色的重要因素之一，目前國內各廠使用的染機主要是溢流機和氣流機，有單噴嘴和雙噴嘴及多噴嘴的，實踐證明，雙噴嘴緩流染機優于單噴嘴染機。為進一步保證一次正確化染色，染機應采用計算機控制和人機界面，觸摸屏操作等現代化控制技術。各項工藝參數能進行在線檢測，控制和顯示，向智能化方向發展。
氣流染色機采用空氣動力學原理，用壓力空氣來優化溢流染機的染色的染色效果，采用較低的浴比，和常規染機相比可減少50%的耗水量，明顯減少染化料用量，節能降耗，坯布所受強力低，減少折痕，明顯改善勻染和織物手感，染色的一次準確性和重現性好。由于坯布高速運轉，布面光潔度會受到影響。
目前推出的“雙緩流”（TSF）染色機，采用高流量，低壓力的蝸輪泵，噴嘴可達¢
5． 染色工藝條件的試驗與優選
為達到一次準確化染色，必須在多次試驗的基礎上設計染色工藝條件，如染色溫度、促染劑、勻染劑用量，固色劑用量和固色PH值、浴比、布速、泵流量、染色時間等等。
一般雙活性基或多活性基、及乙烯砜活性基的染料為達到一次準確化染色宜選用常溫預加鹽堿工藝。
在
染翠蘭G，黃
采用預加鹽堿的工藝、勻染性好，得色量高，染色時間短，在常溫時將鹽和1/3純堿加入染機后，在沒有染料的情況下，在被染物均勻吸附鹽和堿，消除纖維上的負電荷和使纖維中的部分羥基電離，然后緩緩加入染料，產生染料的吸附、擴散、上染和鍵合固色，但由于溫度低，PH值低，所以初染率低，固色速率低，邊上染、邊固色、達到勻染的效果，通過升溫來提高上染百分率和固色百分率，但上染和固色有較大提高后，再第二次加堿固色，提高染浴的PH值，增加了固色百分率，整個染色過程分步升溫，分二次加堿，可減少染料的水解，增加得色量、對于用鹽、堿量大的濃深色產品使加鹽更為方便，便于工藝控制。
染后水洗：
染后需立即洗除鹽、堿、助劑、未固色的浮色，水洗不及時，不凈，會產生色花和色牢度差等染
表2 水洗后殘留鹽的濃度
| 初始鹽濃度g/l | 殘留鹽濃度 g/l | ||
| 水洗次數 | |||
| 1 | 2 | 3 | |
| 20 | 4.00 | 0.80 | 0.16 |
| 30 | 6.00 | 1.20 | 0.24 |
| 40 | 8.00 | 1.60 | 0.32 |
| 50 | 10.00 | 2.00 | 0.40 |
| 60 | 12.00 | 2.40 | 0.48 |
| 70 | 14.00 | 2.80 | 0.56 |
| 80 < | 16.00 | 3.20 | 0.64 |
| 90 | 18.00 | 3.60 | 0.72 |
結論：
針織物一次準確化染色的工藝設計和技術管理是一項綜合性的多因素的系統工程，這項工程是工藝研究和技術管理的有機結合，染色工作者和技術管理者、必須從漂染加工的全過程來分析研究、影響染色質量的全部因素、建立一套完整的標準體系、接受新的漂染理論、大膽創新、不斷改革舊工藝，從前處理工藝設計作起，必須選用質量可靠的染料助劑，簡化工藝、進行過程控制和檢測不斷總結經驗，設計制定出一套合理的工藝和標準，真正做到一次準確化染色。
參考文獻：
⑴ 謝崢，譯 染色一次準確性和即時化生產[J]。印染，2003.29（5），P46-47
⑵ 徐順成、趙四偉、何照興，快速無堿氧漂工藝的應用。 印染，2002.（9），P8-9
⑶ 徐順成，提高針織物活性染料染色質量的工藝改進。針織工業 2003，NO.4，P85-88
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