深色锦/棉交织针织面料活性两浴染色工艺

程凯朋，袁 昂，徐蓓蓓

（宁波大千纺织品有限公司，浙江宁波 315800）

锦/棉交织面料能够很好地将锦纶纤维的耐磨、高弹性与棉纤维的吸湿透气性有机结合，彰显出优良的手感和穿着舒适性，一直备受消费者的青睐而流行于服装面料市场。此类面料在染色加工中最常见的染色工艺是活性染料/酸性染料两浴两步法，即先用活性染料对棉纤维进行染色，再用酸性或中性染料对锦纶纤维进行染色。近年来，为了实现节能减排、缩短工艺流程，一浴法染色工艺较多被采用［1-2］。上述染色工艺在实际生产中常出现的问题是正反面色差、色花、缸差、耐水洗色牢度差等，虽然可以通过调整配方、优化工艺改善色差、色花等，但无法彻底解决耐水洗色牢度较差的问题。主要原因是锦纶纤维的玻璃化温度Tg较低，在50℃以上测试耐水洗色牢度时，部分染料分子很容易从纤维内部泳移到纤维表面，造成褪色、沾色等问题。特深色、超细旦锦纶面料耐水洗色牢度差的问题尤为突出。为了提高其耐水洗色牢度，特深色细旦锦/棉交织面料染色需要采用特殊的染料和染色工艺。锦纶纤维大分子上虽然有羧基和氨基等反应性基团，可以用活性染料染色，但是反应基团较少，普通的活性染料很难染成深浓色，同时匀染性也较差［3］。亨斯迈公司开发的艳丽牢系列染料分子质量小，染色过程中移染性和配伍性好，色光稳定，是专门用于锦纶纤维染色的活性染料，在合适的工艺下可以获得深浓色泽，并且具有超高的耐水洗色牢度［4］。

本实验将特殊活性染料艳丽牢用于锦/棉交织针织面料的染色中，并通过实验优化染色工艺，在获得高耐水洗色牢度的同时，保证颜色重现性、色光一致性，减少缸差、色花等问题。

1 实验

1.1 材料和仪器

织物：40s/1 JC×70D/68F Nylon锦/棉交织针织面料。试剂：艳丽牢系列染料，交联剂艳丽牢FIX，固色剂FRN，渗透促进剂JET［亨斯迈化工贸易（上海）有限公司］，纯碱、冰醋酸、氯化钙、烧碱、元明粉、醋酸钠（上海麦可林生化有限公司），雷马素系列染料［德司达（上海）贸易有限公司］，皂洗剂德固SNS（巴斯夫新材料有限公司）。

仪器：ECO-24小样染色机型（厦门瑞比精密机械有限公司），电子天平（梅特勒-托利多国际有限公司），Datacolor 600型测色配色仪［德塔颜色商贸（上海）有限公司］，PA2洗涤色牢度试验机型（上海罗切斯电气有限公司），烘箱（上海爱斯佩克环境设备有限公司）。

1.2 染色

工艺流程：锦/棉交织针织面料→平幅预定形→煮漂→染色→固色过软→脱水→烘干→拉幅定形。

染色工艺：首先选取经过相同工艺前处理的布样，把染色工序分为4个独立的步骤，这4个步骤可以根据需要按不同的先后次序进行，所有步骤的浴比固定为1∶8。工艺曲线如下：

本实验选择深藏青色作为研究对象，染料总用量为6%(omf)以上。

锦纶染色配方：艳丽牢红2B 0.35%，艳丽牢蓝3R 1.15%，艳丽牢黑M 1.51%，氯化钙10%，渗透促进剂JET 1.0 g/L，醋酸/醋酸钠调节pH 4.0。

棉染色配方：雷马素金黄RGB 0.51%，雷马素红RGB 1.12%，雷马素藏青RGB 1.44%，元明粉90 g/L，纯碱20 g/L。

1.3 测试

耐水洗色牢度：按照ISO 105C06测试方法，组合试样4 cm×10 cm，取4 g/L的ICE皂液150 mL，加入50颗直径为0.6 mm的不锈钢球，50℃保温皂洗45 min，皂洗后布样与衬布在60℃以下晾干。根据ISO/BS褪色灰度尺及沾色灰度尺，评定皂洗后褪色及多组分纤维的沾色等级。

耐汗渍色牢度：按照ISO 105E04方法测试，评定多组分纤维沾色等级。

耐摩擦色牢度：按照ISO 105X16方法测试，评定衬布沾色等级。

颜色特征值：采用测色配色仪（CIE LAB系统，D65光源）测定染色织物的K/S值、色差和颜色特征值。DL*表示颜色的明暗，数值为正表示比标准颜色浅；Da*表示红绿色光差值，数值为正表示比标样偏红；Db*表示黄蓝色光差值，数值为正表示比标样偏黄；DE表示总色差；K/S值表示织物的表观深度，K/S值越大表示颜色越深。

2 结果与讨论

2.1 不同染色工艺对应各项色牢度的测试结果

由表1可以看出，1#工艺是活性染料单染棉，耐水洗色牢度采用多组分纤维沾色测试，都可达到5级；2#工艺是艳丽牢染料单染锦纶，耐水洗色牢度沾色只有3～4级。由此可见，在纯锦纶面料上染色牢度很好的艳丽牢染料，在锦/棉交织针织面料上染色牢度有所下降。原因主要是在染锦纶时，艳丽牢染料对棉有部分沾色，未被彻底洗净。1#工艺色牢度较好，说明染棉时活性染料对锦纶的沾色经充分皂洗后不影响色牢度。分析其他几种双染工艺，无论是先染锦纶还是先染棉，只要将棉染色的后处理放在锦纶染色之后，色牢度都能达到4～5级。甚至6#和7#工艺染锦纶后不做锦纶固色处理，耐水洗色牢度也没有受到很大的影响。由此看出，决定活性染料两浴法染锦/棉交织针织面料耐水洗色牢度的关键步骤是皂洗。为了获得高的耐水洗色牢度，需将皂洗步骤放在两组分染色之后。

表1 不同染色工艺下面料的色牢度

2.2 不同染色工艺对颜色的影响

3#工艺先染棉再染锦纶，是大多数工厂酸性/活性两浴法染色经常选择的顺序，因此以3#工艺染色的布样为标准，分别测试其他工艺染色布样对应的正反面色差，结果见表2。

表2 不同染色工艺下面料的颜色特征值

由表2可以看出，不同染色工艺的色差比较大，色光偏向也不一致。从DL*和K/S值可以看出，3#工艺得色最深，而6#和7#工艺得色最浅。主要原因是6#和7#工艺简化了锦纶染色后的固色步骤，锦纶上的艳丽牢活性染料中有一部分没有与纤维形成共价键，这部分染料仅通过离子键吸附在纤维上，经过后续的高温皂洗被洗脱下来，导致颜色偏浅，而且色光有较大的变化。因此，6#和7#工艺不适合大货生产。4#和5#工艺得色深度相近，但色光不一致。4#工艺是先染锦纶再套染棉，在锦纶染色时要加入10%的Ca⁃Cl2，染锦纶之后要充分水洗才能将它去除，否则会对后续棉纤维的染色造成不利影响，如产生白斑或者与染料产生色渍，需要增加多道水洗，从而导致工艺时间延长。由此可见，在染色工序上选择5#工艺更加合理。

2.3 染色各步骤中锦/棉沾色分析

锦/棉交织针织面料色光不稳定、重现性差的主要原因是染色及后处理中，两种纤维存在竞染和沾色情况。如果将互相沾色降到最低，则色光稳定性得到改善，色差减小，染色重现性也会得到提高。这种沾色程度与染料选择、染液pH、染色温度、升温曲线、染色时间、设备运行参数等都有直接关系。在实际操作中，难以保证所有的参数和工艺条件完全一致，因而易造成沾色情况不一致，进而导致色差或缸差。本实验在染色的不同步骤中分别加入一小块纯棉或纯锦纶面料作为沾色试样，即在锦纶染色及固色阶段加入纯棉织物，在棉染色及皂洗阶段加入纯锦纶织物，最后测试沾色试样的K/S值及色光，结果见表3。

表3 不同工艺组合沾色试样的K/S值及色光

由表3可知，无论是面料染色阶段还是锦纶固色、棉皂洗阶段，两组分的相互沾色都难以避免。不同的染色顺序，沾色的严重程度及沾色的色光都不完全相同。针对本实验的染料组合而言，严格控制各步骤的pH及工艺条件，选用5#工艺染棉及皂洗，锦纶沾色试样的K/S值最小。对于以锦纶为正面的锦盖棉织物而言，5#工艺有利于色光的稳定。由此可见，采用5#工艺，在染色过程中两组分的相互影响小，色光稳定，得色深，色牢度好，更适合大货生产。

2.4 染色车间大货生产情况

按最优染色工艺在染色车间进行放样和大货生产。染色设备为德国Thies高温高压溢流染色机，浴比1∶6，染色配方同上，6缸布的结果见表4。由表4可以看出，每缸布的耐水洗色牢度沾色均在4～5级，与标准样的色差均在0.8以内，全部达到客户要求。由此可见，该工艺在保证织物耐水洗色牢度的同时，也具有较好的色光重现性，适合大生产。

表4 锦/棉交织针织面料的车间生产跟进情况

3 结论

（1）采用艳丽牢染料染锦纶组分，特深色锦/棉交织面料的耐水洗色牢度可以达到4～5级。

（2）深色锦/棉交织针织面料活性染料两浴法的最佳染色工艺是：先用一般活性染料染棉，再用艳丽牢活性染料套染锦纶，然后对锦纶进行固色处理，最后进行皂洗。