定型機、涂層機專業生成廠家無錫前洲興華機械2022年1月25日訊 冷軋堆染色是一種全新的平幅染色工藝，這種染色工藝起源于歐洲，由于這種染色工藝具有固色率高、染色牢度好、節約能源、減少污染、設備維護方便以及適宜小批量生產等優點，因此，到80年代末，這項新技術盛行于歐洲各國的印染企業。我們國家由于受設備、染料等諸多因素的影響，對冷軋堆染色的工藝研究起步較晚。近年來，隨著進口設備和染料的引進以及國內設備制造工廠和染料生產廠家的不斷努力，用于冷染的設備和染料目前已經完全可以滿足生產需求，所以冷軋堆染色工藝越來越多的受到國內眾多印染企業的關注。當然，冷軋堆染色工藝也有不足之處，如色光不易控制、染色過程中產生的疵點無法得到及時糾正等等，然而，在目前印染企業面對能源成本不斷增加、出口產品內在質量要求不斷提高的形勢下，使用冷軋堆染色工藝不失為是一種明智的考慮。
冷軋堆染色是近年來發展的新工藝，主要應用于活性染料對纖維素纖維的染色。冷軋堆染色和浸染以及連續軋染的染色機理基本相同，都要經過吸附、擴散、固著三個階段。不同的是浸染和連續軋染是在一定溫度的條件下，在較短時間內完成染色的三個階段，而冷軋堆染色是在室溫下通過長時間的堆置來完成染色的三個階段。通常是織物在低溫下通過浸軋染料和堿液，然后進行打卷堆置，在室溫下堆置一定時間，使之完成染料的吸附、擴散和固色過程，然后通過水洗、皂煮去除浮色，經烘干后完成染色工序。
2.1冷軋堆染色的工藝
冷軋堆染色工藝可以有二種方法，即
方法一：
進布→浸軋染料→烘干→浸軋固色液→打卷堆置→水洗→皂洗→水洗→烘干→落布
方法二：
進布→浸軋染液(包括染料和堿劑)→打卷堆置→水洗→皂洗→水洗→烘干→落布
由于方法一與連續軋染相比只是少了蒸箱汽蒸，在節約能源遠遠不如方法二，因此目前通常都是采用第二種冷軋堆染色方法。本文也是主要討論第二種冷軋堆染色方法。
2.2染液組成
冷軋堆染色的染液包含染料和堿液，堿液一般采用緩沖混合堿，混合堿通常由純堿和碳酸氫鈉、純堿和燒堿、燒堿和硅酸鈉組成。純堿和碳酸氫鈉只能用于二氯均三嗪型較活潑的染料在染淺色時使用，目前基本上都使用燒堿和硅酸鈉組成的緩沖混合堿，此方法不僅提高工作液穩定性，同時防止空氣中二氧化碳等酸性氣體對染色的影響。為了提高染料的溶解度和擴散性，染液中可以根據情況適當加入一些尿素和滲透劑。
2.3冷軋堆染色的特點
冷軋堆平幅染色屬于半連續的染色工藝，和傳統的染缸平幅浸染以及平幅連續軋染工藝相比，具有以下主要特點：
首先，由于冷軋堆染色的染液包含染料和堿劑，而且在室溫下長時間堆置，因此，在染色過程中，活性染料的吸附、擴散和固色三個階段應該是一個緩慢和同時進行的過程。這個過程不僅降低了活性染料的水解率，還增加了活性染料和纖維的鍵合數量，提高了染料的固色率和干、濕摩牢度，并且減少環境污染。在生產實踐中，確實由于此工藝提高了染料的固色率，可以節約10～20%的染料，同時對深色干、濕摩牢度都可以提高半級以上，因此對活性特深色染色更具有明顯的優勢。
其次是節約能源，特別是和連續軋染工藝相比，能源節約的優勢更加明顯。因為冷軋堆染色工藝流程短，浸軋染液后直接打卷堆置，不需要連續軋染工藝中織物浸軋染料后要經過遠紅外、預烘、烘筒烘干，然后再浸軋固色液汽蒸的過程，所以電和蒸汽的節約是顯而易見的。在目前能源成本不斷增加的形勢下，節約能源就是為企業創造利潤，所以這個特點也是非常重要的。
第三，冷軋堆染色工藝浸軋染液后不需要烘干，不僅能節約能源，而且可以從根本上解決這個過程中染料產生泳移弊病，因此特別適合生產厚重織物、稀薄織物和麻棉、麻粘混紡織物。如燈芯絨的露底問題；稀薄織物由于烘燥不均勻造成的色條；對于麻棉、麻粘混紡織物，可以改善由于纖維擴散性、吸濕性不同造成的染色不均勻現象。
第四，冷軋堆染色工藝不僅可以象連續軋染一樣生產批量大的色位，不會產生和污染一樣的缸差，同時也非常適宜小批量的生產。主要原因是冷染工藝流程短，設備容易做清潔工作，不需要試樣，通過張力調節可以適合各類織物生產。
冷軋堆染色工藝雖然具有許多優點，然而還存在一些缺陷，如打卷縫頭印、不如連續軋染直觀、有的織物手感較硬等的問題，需要在推廣應用中去克服。
我國冷軋堆染色的工藝研究和使用起步較晚，在印染企業中推廣應用還不普及，下面結合自己的實踐經驗，對冷軋堆染色需要重點注意的方面談談本人的看法。
3.1設備
冷軋堆染色的染色打卷設備是決定冷軋堆染色成敗的關鍵因素，染色打卷設備要滿足以下條件：
第一、浸軋時由于染液包含染料和堿液，為了保證染液的穩定性，避免生產過程中染料水解引起色光變化，染料和堿液應分開化料，使用時將染料與堿液按照一定的比例由計量泵注入軋槽。因此必須配備具有比例分配功能的定時、定量的計量泵，同時要滿足生產時最大流量要求。此外，染液經計量泵注入軋槽時，要配備混合器和逆止閥，使染液充分混合并保持連續輸送。
第二、為了保證染液的穩定性，要求軋槽中染液交換要快，因此軋槽容積要盡可能小，約20—40L左右，同時，軋槽要有冷卻功能，防止軋槽染液溫度過高引起染料水解。為了控制染色織物色光保持前后一致，有必要配備自動液位控制裝置。
第三、冷軋堆染色對均勻軋車的要求比常規的連續軋染要求更高，因為連續軋染比較直觀，發現質量問題可以及時解決，而冷軋堆染色無法及時發現質量問題，如染色過程中均勻軋車壓力波動造成的邊中色差。另外，對均勻軋車的軋余率要求盡量低一點，不然會在打卷時造成掛液而產生色條。所以冷軋堆染色要采用均勻軋棍可靠性和軋余率更高的均勻軋車。
第四、打卷裝置應采用中心驅動收卷，并且在打卷過程中保持恒張力，恒線速度，張力可按不同織物進行調整。而傳統收卷采用表面傳動，打卷壓輥作為驅動輥，驅動輥通過摩擦力驅動卷筒的表面進行收卷,由于驅動輥的半徑不變，因此線速度與電動機的轉速成固定關系。但是摩擦力的大小與卷筒的重量有關，且并非常量，將影響打滑程度，所以，布卷線速度不可能完全不變，且張力不易控制，造成收卷時染液易擠壓流失，并產生掛液形成色條，同時這種收卷方式打卷緊、無彈性，容易產生縫頭印。現在打卷裝置都采用中心傳動，用電流矢量型變頻器完成恒線速度控制，并且打卷壓輥始終與布卷保持一定的間隙，通過調整張力，可以改善色條和縫頭印產生。
3.2半制品
眾所周知，染色產品質量的好壞很大程度上取決于染色前半制品質量的好壞，而冷軋堆染色對半制品的要求更高。如果由于染色前半制品的白度、毛效、PH值、退漿情況不一致，造成邊中色差、前后色差染色過程中無法發現，同時冷軋堆染色的軋槽容積較小，一般不采用多浸多軋，因此半制品必須具有均勻而良好的吸水性，毛效應在l0cm／30min以上；如果半制品的平洗不干凈，含有氯、雙氧水、漿料等物，會影響得色或產生局部不上色等疵病，而且半制品的干燥要均勻而適宜，一般控制在4～6%，太干織物反而表現出疏水性，浸軋染液時不易潤濕，太潮影響得色及布面均勻性。所以一定要重視染色產品的前處理質量，盡量降低前處理工藝受濃度、溫度、時間、軋余率等因素的影響，減少由于染色前半制品性能上存在的差異給染色產品的顏色一致性所造成的影響。
3.3染料
冷軋堆染色主要采用活性染料，該工藝的染料選擇范圍很廣，單／雙乙烯砜型、一氯均三嗪／乙烯砜型、一氟均三嗪／乙烯砜型的活性染料都可使用，具體原則為：應選擇能在室溫下完成固色的親和性適中，而固色率高的染料為宜；染料在堿中的溶解度要高，否則染料會發生聚集而產生色點；染料耐堿水解穩定性要好，使染液的穩定時間更長；固色堆置時間的寬容度要大，以滿足各種生產過程的需要；浮色清洗容易；染料拼色配伍性要好。在實際應用中還應該注意對使用染料的比移值和堿性條件下的水解速率進行測定，拼色時盡量挑選比移值和堿性條件下的水解速率差異小的染料。另外，冷軋堆染色的過程都是在室溫情況下進行的，而染料在纖維中的擴散對上染率起決定性的作用，故要求選擇分子較小、雜質少、較易滲透擴散的染料。
3.4仿色
由于冷軋堆染色對色光差異不能及時發現，無法及時得到解決，因此小樣仿色是冷軋堆染色前非常重要的一個環節。小樣的準確性直接影響大樣結果，為此，要特別予以重視。
首先，要對每一張單子認真進行審核，標樣、光源、織物組織規格、染色牢度要求(皂洗、摩擦、日曬、耐氯、干洗等)和后整理要求(柔軟、防水、抗菌、阻燃、防紫外線等)等要求是否明確，如果發現某些要求不能滿足，要及時與業務計劃部門和客戶進行溝通。
其次，為了使小樣與現場軋染產品的色光獲得最大的重演性，小樣與大樣應該采用相同前處理工藝生產的染色前半制品以及染料和堿劑。對于染色過程，按理應采用相同室溫堆置工藝，織物浸軋染液后平整繞在玻璃棒上，用玻璃紙嚴密包裹起來堆置相同時間，然后平洗烘干對樣。但是由于時間太長，打樣效率太低，因此一般不采用此方法。通常使用干熱烘箱法和微波爐法。
冷軋堆染色最簡單快捷的打樣方式是微波爐法，即織物浸軋染液后，在微波爐中完成染料的固色。凡是在低功率情況下，能提供精確無級變化加熱方式的微波爐都可使用，但是在使用前必須對其特定功率進行校準，以使其適應染色的要求。校準試驗的確定是在玻璃燒杯或塑料容器中加入1L水，放入微波爐中，調試功率大小，直至規定時間內達到以下溫度并將符合要求的刻度固定下來。初始：20℃；5min后：31～32℃；1Omin后：41～42℃；20min后：58～59℃：30min后：72℃。打樣時，準備一只有蓋塑料容器，容器上方必需有兩個對稱切口，將玻璃棒放入其中，蓋上可打些洞。然后在容器中加50ml冷水，將浸軋后的布樣段掛在玻璃棒上并固定，布樣段不能碰到容器中的水，再將蓋子蓋上，在核定功率下處理4分鐘左右，最后平洗烘干。
微波實際上是一種高頻率的輻射，它會增加染料的振動頻率，提高染料擴散進入纖維的速度，從而可以將活性染料快速固著在棉織物上。由于微波爐法是一種模擬方法，浸軋速度、軋余率、微波功率、織物在微波下暴露的時間，都會不同程度影響得色。因此，對浸軋速度、軋余率盡可能接近大樣條件，微波功率按照上述方法調節，根據不同工廠的實際情況，摸索微波作用時間的規律，盡量使小樣色光與大樣色光相近。有條件的工廠可使用電腦測色配色系統，對每一次仿色由電腦存檔，作為分析規律使用。
3.5操作
冷軋堆染色在制定工藝條件的同時要制定詳細的操作規程，因為操作不規范將引起產品質量的波動。象染色半制品縫頭要平整，要采用滿羅式縫紉機環縫式縫頭，縫線與緯紗保持平直，布邊對齊，縫頭堅牢無緯斜，無脫針漏針，針密均勻而且不能太密，盡量避免使用吸濕性過高的縫線，打卷時每個縫頭要墊塑料紙，這樣可以減少縫頭印產生；進布要平直，不能歪斜，以免造成打卷不平齊，產生卷邊和深邊；染料和堿液應該分開配置，染料要充分溶解，堿液中的堿濃要符合工藝條件要求，硅酸鈉要使用雜質少的產品，不然會產生色淺、色點、布面發毛等疵點；軋槽內染液要規定高度和溫度，防止產生前后差；根據生產的各類織物規定不同的軋余率，因為軋余率越高，織物上帶液量越多，打卷時會形成掛液而產生色條，所以要控制織物的軋余率；生產中對打卷張力的控制也非常重要，張力過緊過松都容易產生皺條，而且打卷張力過緊不僅擠壓掉染料，而且會增加色條和縫頭印的產生；打卷后卷上包布，然后包塑料薄膜，并將薄膜兩頭軋緊在輥上，并開動電機使布卷慢慢轉動，避免布卷外層干燥產生染料泳移造成色差。
此外，對設備要規定維護周期，保證設備完好，特別是均勻軋車的維護。對于液壓均勻軋車，由于其結構特殊而對維護保養有較高要求，除了按產品說明書對均勻軋車的性能、狀態定期檢查、定期對油箱中過濾器拆下清洗、通過油冷卻器夏天降溫、冬天加溫以保持油的粘度等要求外，還需要定期檢查均勻軋輥安裝位置是否正確，定期做壓印試驗。發現氣壓、油壓上不去，軋輥兩端加壓、卸壓時動作不一致，油壓不穩定等使軋染織物產生邊中差的情況要及時檢修。這是因為冷軋堆染色有其不直觀的特殊性，一旦均勻軋車出現問題，會造成大量的色差疵布，給企業帶來不小的損失。
冷軋堆染色工藝雖然具有固色率高、染色牢度好、節約能源、減少污染、設備維護方便以及適宜小批量生產等優點，但是也存在不直觀，手感較硬，容易產生縫頭印等缺點。然而，在目前印染企業面臨環保壓力大，能源成本不斷攀升，定單數量越來越小、時間越來越短的形勢下，冷軋堆染色工藝不失為一種好的選擇，只有通過印染同行的共同努力，完善冷軋堆染色工藝，冷軋堆染色工藝在印染領域的應用前景還是非常廣泛的。
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