涤纶织物的碱性染色工艺探究

涤棉（T/C）混纺浸染工艺原理
涤棉（T/C）混纺材料的纺织品，在纺织品消耗总量中占很大比例。

由于涤、棉两种纤维性能差异大，染色时要求的pH值、温度不同，染色工艺相对复杂，生产单位还往往根据自己的设备情况，制定工艺。

近年来，性能优良的染料不断问世，使T/C混纺织物染色工艺不断优化。

涤纶是疏水性纤维，结构紧密，使用分散染料染色。

染色须在高温高压（130℃）或热熔培烘（180℃以上）条件下进行。

在高温下，纤维大分子链段振动频率增大，出现了许多允许染料了通过和容纳染料的空隙，温度越高染料扩散越快。

温度降到玻璃化温度以下时，染料分子便固定在纤维中。

棉纤维可以用直接、活性、还原等多种染料染色，染色工艺可以是轧染法和浸染法，常温染色。

选择棉用染料一般根据色相和要求的色牢度、深度而定。

为了满足涤棉混纺织物中两种纤维同时染色又都不受损伤的要求，涤棉中的涤纶组分可以用分散染料，采用高温高压法或热熔法及载体法进行染色。

高温高压染色法是涤纶在密闭的高温高压溢流染色机中染色的方法。

棉组分可根据织物风格的不同进行留白，或用染色较高的棉用染料，如还原、活性等进行套染，得到单色或双色效果。

涤棉织物浸染染色可分一浴法和二浴法两种。

1) 一浴法染色：两种染料和助剂放在同一染浴内，染后分别处理，使两种纤维着色。

分散/直接混纺一浴法工艺流程为：分散染涤→直接混纺染棉→还原清洗
2) 二浴法染色：二浴法染色是先用分散染料染涤纶（用高温高压法或热熔法），然后以棉用染料套染棉（用浸染、卷染或悬浮体去染棉），分浴进行，在染色中间进行还原清洗。

分散/活性二浴法工艺流程为：分散染涤→还原清洗→活性染棉。

涤纶碱减量加工工艺(1)涤纶减碱量处理目的和原理涤纶分子由于主链上含有苯环，从而使大分子链旋转困难，分子柔顺性差。

同时苯核与羰基平面几乎平行于纤维轴，使之具有较高的几何规整性，因而分子间作用力强，分子排列紧密，纺丝后取向度和结晶性高，纤维弹性模量高，手感硬，刚性大，悬垂性差。

若将涤纶放置于热碱液中，利用碱对酯键的水解作用，可将涤纶大分子逐步打断。

由于涤纶分子结构紧密，纤维吸湿性差而难以膨化，从而使高浓度高黏度碱液难以渗入纤维分子内部，因而碱的这种水解作用只能从纤维表面开始，而后逐渐向纤维内部渗透，纤维表面出现坑穴，同时，使纤维表面腐蚀组织松弛，纤维本身重量随之减少，使织物弯曲及剪切特性发生明显变化，从而获得真丝绸般的柔软手感、柔和光泽和较好的悬垂性和保水性，滑爽而富有弹性。

因此，涤纶碱减量加工是仿真丝绸的关键工艺之一，而加工时如何有效地控制减量率，使织物表面呈均匀的减量状态是至关重要的。

由于涤纶碱处理后，纤维表面发生剥蚀，从而使纤维变细，重量减轻。

碱处理使纤维重量减少的比率称为减量率，其公式表示如下：减量率=碱处理前织物重量碱处理后织物重量碱处理前织物重量 理论减量率可通过涤纶与碱的反应方程求得，但它与实际减量率有差异。

(2)涤纶碱减量加工设备及工艺① 间歇式碱减量加工(A) 精练槽。

精练槽为长方形练桶，生产时一般以五只练桶为组。

精练槽减量加的优点是投资低，产量高，成本低，张力小，减量率易控制，强力损伤小，适宜于小批量多品种生产。

但缺点是劳动强度大，各工艺参数随机性大，减量均匀性差，重现性差。

精练槽减量的工艺流程为：坯绸准备→精练→预热定形→S 码或圈码→钉襻→浸渍碱减量处理(95～98℃)→80℃热水洗→60℃热水洗→冷水洗→酸中和→水洗→脱水→烘于。

碱减量时工艺处方：NaOH 3～10g/L ，促进剂0.5～1.5g/L 。

(B) 常压溢流减量机。

此设备是在常压下绳状运转，在织物定形后进行。

印染专业参评项目染色新工艺改造——T/C混纺针织物气流缸碱性一浴二步法染色工艺绍兴县职业教育中心纺织专业部王国栋一、构思采用老的染色工艺方法来染T/C混纺针织物在漂底时需要控制漂液在碱性（pH值约为10-11），漂底结束后用常规分散染料染涤纶（pH值约为4-5），染涤结束后需要还原清洗（pH值又变为12-13），再套染棉纤维（pH值为10-11）。

我们可以看出，用老的工艺来染色pH值范围波动很大（碱性——酸性——碱性），从而出现一系列的问题（易染花、低聚物析出、色光不稳及手感差）。

而新的染色工艺所用的分散染料是由浙江龙盛所生产的碱性分散染料来代替常规的分散染料，使得在染涤纶时染缸内的染液的pH值也处于碱性条件下，一般控制其pH 值为10-12。

控制加工液的pH值始终处于碱性条件，能有效控制涤纶酸性条件下染色的弊病（低聚物问题），同时稳定染色后织物的色光，染色均匀性提高，使织物手感更佳，并能大幅降低染色成本。

二、原理棉纤维的漂底（包括涤纶的去油）需要在碱性条件下进行，且需要用双氧水；传统的涤纶分散染料染色需要在弱酸性条件下（一般用醋酸）进行。

涤纶染色染浴的pH值和棉纤维漂底染浴的pH值上存在着矛盾，前道漂底的碱如果去除不净，还会引起涤纶酸性条件的pH值波动，引起染色色光的波动。

而涤纶纤维中所含的低聚物量约占1％～3％，它们在常温下不溶于水，高温(约130℃) 下微溶于水，冷却时能析出。

涤纶在酸性条件下染色时，会产生大量低聚物，低聚物在酸性条件下溶解度很低，沉积在纤维上，使纤维变得粗糙，摩擦系数增大，从而影响纤维性能及外观，会造成染斑、色点、色花、色泽变化、手感差等情况，也会影响以后的加工过程，因此很难获得高品质的产品。

另外，在酸性条件下染色时，所产生的大量油状低聚物也牢固地附着在高温高压气流染色缸内壁及管道中，这样就增加了缸体清洁的难度；低聚物对染料有亲和性，以它为核心，会使染料的二次聚集，尤其是在染色用水中含有金属离子(Ca2+、Mg2+) 的情况下，低聚物冷却时更易析出。

一、实验目的1. 了解涤纶碱减量处理的原理和工艺流程；2. 掌握碱减量处理对涤纶织物性能的影响；3. 通过实验验证不同工艺参数对涤纶碱减量处理效果的影响。

二、实验原理涤纶碱减量处理是指在高温和较浓的烧碱液中处理涤纶织物的过程。

在处理过程中，涤纶纤维表面聚酯分子链的酯键水解断裂，形成不同聚合度的水解产物，最终形成水溶性的对苯二甲酸钠和乙二醇。

碱减量处理可以使涤纶织物表面粗糙化、凹凸不平，消除涤纶丝织物的极光，提高织物的柔软度、光泽柔和度，改善吸湿排汗性，具有类似真丝的风格。

三、实验材料1. 涤纶织物：白色、经纬密度为12060；2. 氢氧化钠：分析纯；3. 碳酸钠：分析纯；4. 烧碱溶液：浓度分别为2%、4%、6%、8%、10%；5. 实验仪器：电热恒温水浴锅、电子天平、高温烘箱、强力仪、透气仪、吸湿排汗测试仪等。

四、实验方法1. 将涤纶织物剪成规定尺寸的样品，分别称重；2. 按照不同浓度制备烧碱溶液，放入恒温水浴锅中预热；3. 将样品放入烧碱溶液中，在一定温度下处理一定时间；4. 处理完成后，将样品取出，用去离子水冲洗干净，晾干；5. 对处理后的样品进行性能测试，包括强力、透气性、吸湿排汗性等；6. 比较不同工艺参数对涤纶碱减量处理效果的影响。

五、实验结果与分析1. 不同烧碱浓度对涤纶碱减量处理效果的影响实验结果表明，随着烧碱浓度的增加，涤纶织物的强力逐渐下降，透气性、吸湿排汗性逐渐提高。

当烧碱浓度为8%时，涤纶织物的强力下降至原样的50%，透气性提高至原样的150%，吸湿排汗性提高至原样的120%。

2. 不同处理时间对涤纶碱减量处理效果的影响实验结果表明，随着处理时间的延长，涤纶织物的强力逐渐下降，透气性、吸湿排汗性逐渐提高。

当处理时间为60分钟时，涤纶织物的强力下降至原样的40%，透气性提高至原样的200%，吸湿排汗性提高至原样的180%。

3. 不同处理温度对涤纶碱减量处理效果的影响实验结果表明，随着处理温度的升高，涤纶织物的强力逐渐下降，透气性、吸湿排汗性逐渐提高。

涤纶针织物,阳离子染料,染色阳离子可染涤纶又称酸改性涤纶或ODP纤维，是用间苯二甲酸二甲酯一5一磺酸钠作改性剂，在聚酯大分子链上引入磺酸基团。

阳离子可染涤纶是无规共聚物，纤维原有的规整性受到破坏，结构疏松，因此可腈纶针织物阳离子染料染色。

阳离子染料上染纤维后，色素阳离子和纤维上的磺酸基团形成离子键，两者的亲和力较大，具有较好的湿处理牢度和升华牢度。

阳离子可染涤纶用的阳离子染料不同于染腈纶的阳离子染料，应采用分散型阳离子染料，如ED型或SD型。

染色时温度对上染速率的影响较大，在90℃以下上染较慢，90℃以上上染很快，所以染色温度升到90℃时应短时保温，然后缓慢升到100℃。

分散型阳离子染料是将阳离子染料的阴离子部分(C1-，CH3S04-和ZnCl-3等)置换成分子量较大的其他阴离子如萘磺酸，二硝基苯磺酸等，使溶解度降低到几乎等于零的程度，然后再用诸如木质素磺酸钠等扩散剂进行砂磨所得到的染料。

这类染料已成为一种分散状态，但染色时仍和阳离子染料一样，所以称之为分散型阳离子染料。

用分散型阳离子染料染涤纶针织物的工艺流程为：前处理织物一一事染色一个还原清洗一十水洗染色处方和工艺举例如下：SD型阳离子染料x％醋酸(98％) 1—1．5mL／L 醋酸钠0.5g／L 浴比1：15--20 温度98--100℃时间60min pH值4--4．5 染色时从40一50℃始染，以2℃／min 缓慢升温到90℃，保温染色5一10min，再以0．5℃／min升温至沸，续染60min。

染色结束后，以1—2℃／min缓慢冷却至60℃，再进行水洗等后处理。

为提高色泽鲜艳度，染色后需要进行还原清洗，其工艺参照涤纶针织物分散染料染色。

[编辑本段]阳离子染料（cationic dyes）纺织染料的一种，又称碱性染料和盐基染料。

溶于水中呈阳离子状态，主要用于腈纶纤维染色。

也可与蛋白质分子以盐碱相结合。

[编辑本段]性质可溶于水，在水溶液中电离，生成带阳电荷的有色离子的染料。

染液酸碱值(PH值)控制不佳涤纶分散性染料染液酸碱值(PH值),不但会影响纱(布)色相,而且深深的影响染料最终吸收的状态,完全相同的配方例如酸碱值(PH值)控制在4.5以及在PH在5.5染出的结果就是不尽相同,尤其是丈青/黑色/绿色……..等(SF或F Type 染料)●有鉴于此染色控制最终酸碱值就变成极重要的关键,而且差额要愈小愈好例如PH4.5则要控制到PH4.5±0.1之间,不良的PH控制当然会导致于重现性低,想要控制PH值每次都是一致的话,不但是冰醋酸的量要正确,而且其相对的缓冲溶液(Buffer Solution)量在0.6 g/l也要正确.假使化验室作业人员每次使用是用一致量.而无心去理会眞正有效值.那么染色重现性就会大大降低,在化验室每天早晚应下工夫去核对一次,是必行的功课。

●冰醋酸具挥发性,放置一段时间酸度就会降低,在夏天或容器盖子没上紧有效成份即变少,化验室作业人员每次使用是用一致量.而不去理会眞正有效值.那么染色重现性就会大大降低。

有些公司为了省成本使用代酸,如此则阿弥陀佛难善了。

●测量PH值用PH Meter(表)是必备的仪器,(用PH试纸太粗糙,测量精度到0.1似乎有困难)●缓冲溶液(Buffer Solution)量在0.6 g/l也要正确.往往化验室怱略了此重点,造成染前酸碱值(PH值)在4.5染后却变成5.0-5.4;如果加入缓冲溶液(Buffer Solution)就会染前4.5染后4.6-4.7对染色安定性重大影响,同时使用量在0.6 g/l也要正确,否则重现性理所当然不佳(有人建议使用硫安但效果比较差要注意)硫酸铵等释酸剂在染色的过程中带碱性的氨气逐渐释放出来，PH值逐渐减小，针对3所述PH值升高的情况，所以硫酸铵等释酸剂有稳定PH值的作用5 可用PH值稳定剂P-4.5,不管前面纱是否偏碱性,一律调到4.5.1).在染Nylon(尼龙)时用硫铵是很好的释酸剂,很合于Nylon染色理论,故在一定范围之内的PH控制是没话说的。

涤纶的化学改性
涤纶织物最基础的改性当属碱减量工艺了
使涤纶织物在一定浓度下的NaOH溶液中浸渍一段时间后，使涤纶织物表面发生刻蚀，原本光滑的纤维表面产生微小的坑洞，削弱了纤维原本的镜面反射，增强了漫反射，光泽会更加柔和，同时细小的坑洞也使得水汽有缝隙可以通过，可以提高织物的吸湿透气性。

使质感和光泽类似于真丝纤维，是制造涤纶仿真丝的必要一步。

主要是因为涤纶织物的主要成份是聚对本二甲酸乙二酯，其中的酯基非常容易在碱性条件下被破坏，提现出来的就是纤维部分被溶解掉，在表面产生了微小的坑洞。

同时，紫外光和等离子气体也不是接枝的处理方法，其中等离子气体是通过物理手段对纤维进行刻蚀，产生更加特殊的织物风格。

一般接枝的方法使引入新的基团，接枝在原有基团上，从化学本质上改变纤维的功能，例如引入吸水性更强的基团，来改善涤纶织物稀释透气性不佳的缺点。

或者可以通过树脂交联剂等方式，使特殊功能的纺织助剂结合在涤纶织物之上，使产品更加富有差异化，例如增重、增深、芳香、抗紫外、抗菌、阻燃等。

涤棉针织物分散直接染料两浴浸染法工艺设计染整912 潘梅09201316 1产品特点涤棉针织物具有吸湿，透气，手感柔然，膨松等特点，具有良好的尺寸稳定性，能满足人民对针织物内衣外穿的要求。

涤棉混纺织物，既具有纤维素纤维吸湿透气的功能，又具有涤纶良好的保型性，极佳的悬垂性，免烫性和染色牢度，深受人们的喜爱。

2工艺流程原布准备→烧毛→退浆→练漂→丝光→染色→印花→后整理→成品3工艺内容（1）坯布准备①坯布规格：线密度14.5tex×2，幅宽150cm,平方米重180g∕m2。

②坯布检验:物理指标：原布幅宽、平方米重，纱的线密度和强力等。

外观疵点：纱的质量，油污纱，破洞，漏针等织造过程中形成的此病。

抽取其总量的10％左右，也可以根据原布的质量情况和品种要求适当增减。

○3配缸：翻布：为防止流通过程中的污渍和正面染色疵点（色渍和擦伤等）的产生，所有坯布应以反面朝外为原则。

配缸依据：应依据设备容量而定，常把同规格、同工艺的坯布划分为一类进行分批。

按照机器生产能力和所要加工品种的任务，将相同规格和加工工艺的针织物配缸，并计好重量，以便染料加入时准确计量。

注意事项：配缸时将坯布翻摆在堆布板上，同时将两个布头拉出，布头不能漏拉，并做到正反一致。

○4缝头:将配缸针织物逐匹用缝纫机缝接，使所要加工的针织物头尾相连，以便在溢流染色机中均匀循环加工。

缝头要求：平整、坚牢、边齐、针脚疏密一致，不漏针和跳针。

或布头打4个均匀结头，使布面受力尽可能均匀。

（2）烧毛①烧毛目的:纤维在纺纱、并线和织造中经受的摩擦,使布面形成长短不一的绒毛,它不仅`使织物表面不光洁、影响外观、容易玷污,同时给染整加工带来麻烦.烧毛就是要烧去长短不一的绒毛,提高织物的光洁度。

②烧毛原理：烧毛是原布以平幅状态迅速地通过火焰或灼热的金属表面，利用绒毛与布身升温速度不同的原理把表面绒毛烧去，而织物本身不受损伤。

○3烧毛方式选择：气体烧毛机，因其结构简单，操作方便，劳动强度低。

涤纶染色的方法介绍涤纶亲水性很低,纤维结构较紧密,主要用分散染料，有时也可用不溶性偶氮染料等染色。

在分子链中引入磺酸基等阴离子基而得的变性聚酯纤维，还可用阳离子染料染色。

涤纶在 100℃以下用分散染料染色，不但上染速率低，而且难以染得浓色。

涤纶亲水性很低,纤维结构较紧密,主要用分散染料，有时也可用不溶性偶氮染料等染色。

在分子链中引入磺酸基等阴离子基而得的变性聚酯纤维，还可用阳离子染料染色。

涤纶在 100℃以下用分散染料染色，不但上染速率低，而且难以染得浓色。

涤纶染色通常用三种方法：1、载体染色法载体的作用是使合成纤维在较低温度下上染。

涤纶染色用的载体主要有联苯、卤代芳烃、邻苯基苯酚、水杨酸酯等有机化合物，常用的是邻苯基苯酚钠盐或水杨酸甲酯。

载体分子小，染色时先于染料上染,对纤维起增塑作用，降低纤维分子间的作用力,促进无定形区的大分子链段活动，使染料分子容易扩散进入纤维。

载体还能增加纤维对染料的平衡上染量，染得较浓的颜色。

染色时，将分散剂、染料、载体加入染浴，升温到近沸,染1小时左右。

用邻苯基苯酚钠盐作载体在温度高于60℃后，需要逐步加入醋酸等酸性物质，使钠盐逐步转变成游离酚而起载体的作用。

染色后应充分水洗、皂洗去除残留载体，因载体有一定毒性并会降低染色品的日晒牢度。

2、高温染色法在密闭染槽中染色，因染槽中染液温度高于100℃蒸汽压力大于1个大气压，又称高温高压染色法。

适用于纤维、纱线和织物染色。

染液温度增高后，染料在染液中的溶解度和纤维的染色饱和值，以及染料在纤维中的扩散速率都可提高，不但上染速率快，平衡上染量也有增加。

染色时在染浴中加入染料、分散剂和匀染剂，染液维持在pH5左右,在70℃左右开始上染，逐渐升温到约130℃后，续染1小时左右，然后降温、排液、水洗和皂洗。

3、热溶染色法是高温干态条件下，染料迅速扩散进入纤维的染色方法。

适用于大批量浅、中色织物的连续轧染，生产效率很高。

选用的染料应颗粒细小、有较高的升华牢度，于室温下浸轧加有防泳移剂的染料悬浮液，使染料颗粒沉积在织物组织中。

涤纶织物浸渍法碱减量流程Polyester fabric is widely used in the textile industry due to its durability, wrinkle resistance, and easy care properties. However, the traditional method of alkali reduction in the scouring process for polyester fabric involves a high consumption of chemicals, energy, and water. This not only leads to high production costs but also causes environmental pollution. 涤纶织物因其耐磨、耐皱和易护理的特性而被广泛应用于纺织行业。

然而，涤纶织物在涤纶织物浸渍法碱减量流程的传统方法中存在着化学品、能源和水资源的高消耗。

这不仅导致生产成本高昂，还造成环境污染。

To address these issues, researchers and textile manufacturers are actively seeking new methods to reduce the alkali consumption in the scouring process for polyester fabric. One approach that has shown promise is the use of enzyme technology to enhance the scouring process. Enzymes are biodegradable and environmentally friendly, and they can effectively break down the impurities and oils in the polyester fabric, reducing the need for high alkali concentrations. 为了解决这些问题，研究人员和纺织制造商正在积极寻求减少涤纶织物浸渍法碱消耗的新方法。