活性染料染棉常见异常分析

张春祥，王江波

活性染料染棉常见异常分析

张春祥1，王江波2

（1. 国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心， 江苏 苏州 210163； 2. 常州旭荣针织印染有限公司， 江苏 常州 213017）

活性染料是纤维素纤维染色的主要染料。从棉织物染色常见的色迹、色点、色花、色差和色牢度等角度分析生产时每一个制程所需要注意的事项，并分析了上述制程中在对设备、水质、染助剂、胚布、前处理和染色工艺的选择可能造成的染色异常。

色迹；色点；色差；色牢度

活性染料的色谱广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强，其色相和性能基本上与市场对纤维和衣料的要求相适应。活性染料能用经济的染色工艺和简单的染色操作获得高水平的各项坚牢性能特别是湿牢度。活性染料具备一系列其它纤维素纤维染料无法比拟的特点，确立了其作为纤维素纤维用染料的发展和使用重点的地位[1-3]。

然而从胚布到最终成品，每一个制程都能左右织物的色光。从胚布、前处理、酵素洗、染色、皂洗等，每一个制程都要严格的把控。本文从棉织物染色常见的色迹色点、色花、色差和牢度分析每一个制程需要注意的事项。

1 色迹、色点

1.1 染料选择及工艺制定

活性染料主要有均三嗪和乙烯砜型，尤其乙烯砜型染料遇碱，溶解度降低，反应性急剧提高，纯碱可分多次加入，加碱速度控制不好，极易造成色花或色迹。艳蓝KN-R易聚集，溶解度差，尤其加入元明粉之后，工艺用错或操作不按标准，易造成色点；有些染料有“吐蓝”现象，亮红D2B遇碱会吐蓝形成色点，所以要严格控制布面 pH；翠兰KN-G分子较大，匀染性较差，可增加一个高温匀染过程，否则易造成色迹。

一般对于色点、色迹、色花，没有什么好的解决方法，除了改染就是剥色。但要先在化验室试好小样，看改染后能不能遮盖异常，或剥色后能不能染回之前颜色。染前要充分将保险粉洗净，酸中和，溢流洗，至于较亮的颜色，要有氧漂的过程，氧漂后要除氧，溢流洗3 min测氧含量。剥色破坏发色基，染料母体还连接在织物上，占据染座，要达到同样深度，染料用量一般要增加。

1.2 设备

设备是染色的基础。在染色前要确保输料管道、染缸的清洁，勤换滤网。合理排缸，按照浅→中→深→中→浅的顺序排缸，并非每换一次色就必须洗缸，是否要洗缸要看下一缸颜色而定。例如可以接缸的安排：宝蓝→丈青→墨绿，浅红→鲜红→暗红，黄→橘黄→骆黄→咖啡。有些颜色会介于要与不要洗缸的决择，那么必须靠经验的累积。尤其蓝色系染料，不易去除，染蓝色染缸，不可接浅色、亮色，极易造成色点。

1.3 化料

活性染料采用高温化料，先用80 ℃热水打浆，然后加入适量水溶解即可。水温较低或化料方法不对会造成染料无法完全化开，这样的染料输送到染缸内，就会产生色迹色点异常。

2 色 花

2.1 设 备

避免棉织物色花的重点在于加碱的控制。尤其在加碱的阶段，如果发生缠车极易发生色花。此外合理的布速和泵压也很重要，染棉一般颜色布循环一周要3 min，敏感颜色则要2 min。太快太慢都不合适，太快的话造成染料过度匀染颜色偏浅，太慢的话易色花。

2.2 前处理不净

除油没有除净，造成布面渗透性不一致，尤其较厚的布种，会出现色花；双氧水残留，除氧不净，会造成染料不上色，染色前要测定氧含量，确认无双氧水残留后方可染色；在染色过程中，为了加强织物渗透性而加入渗透剂、乳化剂等，有时会产生泡沫造成色花。

2.3 流 色

布染色出缸后待定型前为潮布，要预防流色；活性翠兰易流色，一般经热水皂洗可解决问题。一般布染色出缸后要在8小时内烘干或定型。

3 色 差

3.1 水 质

印染用水硬度是很重要的一个指标，主要和水中所含的重金属离子有关。除了水质本身的硬度外，还要避免外加助剂等带来的硬度提高问题，其中元明粉是一个很易发生问题的来源，所以在选择元明粉时，要测试其硬度。其中含有过量的Cu2+、Fe3+离子，使得颜色色光变钝；含有过量的Ca2+、Mg2+离子，易产生色迹、色点问题。所以要要每天定时监测pH和硬度。

3.2 前处理

织物底白不够，造成一些颜色不亮，发灰，对于一般颜色白度值要达到65～70，白色、浅色、艳色白度值达75以上。还有一个常见问题就是双氧水残留，造成后道染色不上色，染色前要测残氧量，残留的双氧水一般会影响蓝色染料上染。双氧水去除剂主要有酶和还原剂两种，利用还原剂除氧，在除氧的同时要防止还原剂残留影响染色。需要酵素洗的布种，也要注意消毛酶对后道染色的影响。曾经遇到过一个问题，由于前处理酸中和不充分，导致pH偏高，造成消毛酶失活，造成染料不上染。

3.3 胚布及染助剂

染助剂和胚布是染厂的基础，染助剂和胚布的管理是染整质量的保证。染助剂入库前一定要做好检测工作。每一支染料都要留有标准样，新的染料进库要和标准样做对比，做好染料对比试验报告和染料的力份、色光分析报告；助剂要做pH、含固量以及性能测试，并做好记录。对性质活泼、危险的化学品，如硫酸、双氧水、保险粉要专门存放专人看管。染料和助剂要分开存放，以免染料颗粒飞扬到助剂内；染料仓库温湿度一定要控制好，以免染料受潮或过于干燥。 染料按批号和进库日期存放，胚仓要做到无阳光直射，胚布做到先进先出。化验室复色要采用与现场大货生产一样的胚布，同一批号的染助剂。

3.4 设 备

在推行全面质量管理时要“一切用数据说话”。但任何数据的来源,均出自计量器具和仪表。如果缺乏计量手段或虽有而失灵，那便不可能获得所需各类数据或虽有却并不正确。从化验室到现场，所有计量工具和设备参数都应准确，要定期校正，校正日期及校正结果要列表管理[4]。

化验室的母液泡制机、自动滴料机的误差是否在可控范围内，小样染色机的温度是否准确，称量布重用电子天平是否精确，染杯是否按颜色区分，现场定型机的温度、风量、车速是否均匀准确，染缸水位、温度是否准确；这些都要做到数据化，列表管理，这样在出现任何问题时，都有据可查。

车间的染缸如果有多个类型，相同的布种和配方在不同类型的染缸染出的颜色可能有区别，所以换缸染色要重新复色，同一个布种和颜色不同的染缸要有不同的配方。多管染缸在布匹分配时，几管布种要一致。

3.5 工 艺

3.5.1 元明粉/纯碱用量

耐盐碱性较差的染料元明粉和纯碱用量控制在50～20 g/L，且要缓慢加入，对于一些特深的颜色，元明粉要用到80～100 g/L，可以先加一部分元明粉，加碱固色运转一段时间后，再加入剩余部分元明粉。

染色结束后为彻底去除剩余元明粉和纯碱，可按如下流程：染色→热水洗①→酸中和→皂洗→热水洗②→过酸。热水洗①的目的是洗去残留的元明粉和部分纯碱，酸中和的目的是中和剩余的纯碱，避免影响皂洗，热水洗②的目的是洗去残留的浮色和皂洗剂，最后一步过酸是为了调节布面pH，提升存放稳定性。染色后布面出现白斑一般和水质及出缸前元明粉是否水洗干净有关，下缸酸煮即可消除。

3.5.2 元明粉的加入

元明粉可以先于染料加入，也可以加入染料后再加入，如果先加元明粉，元明粉可以一次性加入；如果加入染料后再加入元明粉，元明粉要缓慢加入，尤其是直接性较高的染料易发生色花。加入元明粉后，染料直接性变高，致使染料进入纤维内部差，尤其是较厚的布种，造成表面染色，影响湿摩擦，严重时会造成条花色花。染料渗透越完全，颜色越浅，所以直接性较高的染料元明粉不同的加入速度会直接影响颜色的深浅。化验室的配方到车间，浴比放大后颜色会偏浅，就有一部分是浴比大使得染料渗透完全的原因。所以化验室复色要采用与现场一致的浴比，尤其遇到蓝色系，即使采用一样的浴比，颜色也会偏浅，可以将染料用量提升10%～20%，相应的元明粉/纯碱用量也可以适当调低。

3.5.3 纯碱加入时间温度

纯碱可以在低温加入，也可以在高温时加入，也可以高温匀染降温后加入，也可以低温预加少量碱，高温加入剩余部分碱；对于直接性较低、反应性较高的染料要低温加碱，反应性较低的要在高温时加入，对于翠兰KN-G可以增加一个高温匀染的过程，然后加碱固色。如下图1、2和3。

3.5.4 浴比

浴比的大小对棉织物染色的影响远大于分散染料染涤纶。在棉织物染色时，元明粉和纯碱按水量加入，当浴比较大时，相应的元明粉和纯碱用量也增加，水量较多染料渗透越完全，匀染性越好，颜色越浅。并且不同的染料对浴比依存性不同，增大浴比也会影响到织物色光[5]。此外，控制升温速率也是一个关键，对于活性染料，一般每升高10 ℃，速率提升2～3倍。

4 色牢度

色牢度包含日晒牢度、水洗牢度、汗渍牢度、摩擦牢度等，关键在于染料本身，而且还与纤维、染料用量、工艺、环境等因素有关，所以控制色牢度关键是选择染料，其次是染色工艺和助剂的使用。化验室前期要做好资料，每支染料色牢度达到4～5级的最高浓度，这样在使用过程中做好心中有数。染色时确保染料坚牢地上染到纤维，不能由于染色温度不够或时间不足造成染料没有充分与纤维反应。另外由于工艺制定不当，造成环状染色尤其影响湿摩擦牢度。对于一些特深的颜色，可以通过加强皂洗和固色提高其色牢度。皂洗的作用是充分洗去浮色，但也要尽可能的减少破坏已结合的染料。一般均三嗪型活性染料与纤维素结合生成酯键，乙烯砜型活性染料与纤维素结合生成醚键；醚键耐酸不耐碱，所以皂洗前要充分中和，且当元明粉用量大于50 g/L时，要增加一步热水洗洗掉元明粉；酯键耐碱不耐酸，所以皂洗前无须中和。并且乙烯砜型活性染料长期存放后，牢度会有下降，因为吸收了空气中CO2，破坏了一部分结合键。

5 小 结

当今小批量、 多品种的生产模式给染整企业的生产管理带来很多新的挑战。现今的染整企业，改善的重点在技术提升上，更在管理上。染整企业的精细化管理是摆在每个染整企业管理者面前的首要课题。从胚布和染助剂、化验室，车间，设备，技术，制度到人员如何做到物尽其用、人尽其才精细化管理关键。

［1］ 陈荣圻．活性染料发现六十年回顾（一）[J] .染料与颜料，2014,51(2):14-20．

［2］ 张兴华，戴东强．浅谈活性染料结构与性能的关系[J] .染料与颜料，2011,48(3):14-18．

［3］ 杨新玮．近两年我国染料新品种的发展[J] .染料与染色，2004,41(1):51-57．

［4］ 王清安．浅谈染整前处理的现场技术管理[J] .染整技术，1997,19(5):37-39．

［5］ 王江波，罗敏亚.活性和分散染料实验室打样的色光控制[J].印染，2013, 39(1):24-26．

Analysis on the Abnormity of Cotton Dyeing With Reactive Dyes

ZHANG Chun-xiang1，WANG Jiang-bo2
（1. Patent Examination Cooperation Jiangsu Center of the Patent Office,Sipo, Jiangsu Suzhou 210163，China；2. Changzhou New Wide Knitting & Dyeing Co.,Ltd., Jiangsu Changzhou 213017，China）

Reactive dye is the main dye in cellulose fiber dyeing. From the aspects of common color spot, dyeing defect, color difference and color fastness, the matters for attention during every process were discussed. The problems caused by equipments, water quality, dyeing and printing auxiliaries, fabric, pretreatment and dyeing process were analyzed.

Color spot; Dyeing defect; Color difference; Color fastness

TQ 340

： A

： 1671-0460（2015）05-1012-03

2015-03-13

张春祥（1986-），男，河北邢台人，硕士研究生，2012年毕业于东华大学纺织化学与染整工程专业，现从事化学领域专利申请的实质审查工作。