新型染色工艺与设备简介

中国传统的手工印染业主要有两种纤维染色方法：一种是用矿物颜料进行染色的方法，称为石染；一种是利用染草（植物染料）着色的方法，称为草染。矿物颜料作为施色剂的使用远早于植物染料，但由于矿物颜料与纤维之间不能发生化学反应，只能借助淀粉（糊）、桃胶等黏合剂以物理性的沾染而附着于纤维上。而草染则是将织物置于用植物染料配制的染液中浸渍，从而对纤维进行着色，也称为“浸染”。随着植物染料品种的增多，染色助剂的应用以及染色技术的发展，颜色色谱不断扩展。传统手工操作的印染工具较简单，主要有用于浸染的染缸和用以搅动以使染色均匀的染棒，即俗称“一缸二棒”，此外还有拧绞砧，用以脱除绞丝或面料上残留的染液（图3-16）。然而，由于植物染料与纤维的亲和力比较小，且色素含量较低，浸染一次只有较少量染料附着于纤维上，因此颜色较浅。如要使染出的色彩浓郁，就必须经过多次反复浸染，而且在每次染色之间，还需将纤维晾干，以使得下次浸染能吸收更多染料，这种工艺被称为“多次浸染”。在很长的一段时间里，植物染色是世界上所有地区使用的主要染色方法。

图3-16　手工练染

这种情况直到1856年英国人珀金（William Henry Perkin）发明合成染料苯胺紫后才有所改变，此后苯胺及类似物质的研究陆续成功，合成染料工业的发展速度惊人，从应用方面来看，有直接染料、盐基性染料、酸性染料、不溶性偶氮染料等。光绪二年（1876）前后，随着国内机器织布业的发展，染料的需求不断增加，国外化学染料开始输入中国。一些国际著名染料公司如英国卜内门、德国拜耳、瑞士汽巴和嘉基等，都在中国开设洋行或通过代理商销售自己的化学染料产品，因其使用便捷、染色效果好，逐步代替了国产植物性染料 （图3-17）。以应用最广的靛青染料为例，天然靛青染料在使用时需要使用地黄根发酵，并用石灰作碱剂发酵溶解染液，十分费时。光绪二十八年（1902）左右，大量进口的合成靛蓝利用保险粉作还原剂，配制方法简便，所含杂质少，色彩鲜艳，很快取代了天然靛蓝。

图3-17　化学染料样本

随着化学染料的输入，我国染业开始逐渐采用机器进行生产。曾任江苏省立工业学校染色科主任教师的诸文琦，在教学之余钻研纺织机械的设计，自行绘制图样，委托合众机器厂制造丝光机一台，自行设计工艺程序，试制丝光线成功，并获得五年专利权。^[25]民国元年（1912），他在上海创办启明丝光染厂，首开国内用动力机器染制纱线之先河，生产出各种颜色的丝光线，打破了日本货的垄断局面。而我国最早使用新法机器染制棉布的工厂当推王启宇创办的达丰染织厂（图3-18），该厂前身是达丰漂练染工场，专产丝光线，民国八年（1919）增设丝光机等各式机器，在扩大纱线漂练染色的同时开始进行棉布机器染色，同时添置人力布机，创设织部，成为民族资本中首家集自纺、自织、自染、自漂于一体的企业。该厂投产后日均产布2000余匹，包括“一品图”麻纱、“双童图”哔叽、“三星高照”直贡呢、“四喜图”府绸、“五子高升”卡其、“七子闹元宵”海昌蓝布、“九子得利”斜纹布 （图3-19），花色繁多，尤以矿物染料染成的军衣黄色卡其最受市场欢迎，并贴有“中国首创漂染工场”“中国首创机器印染”等标签，成为中国机器染色业的先驱。(www.xing528.com)

图3-18　达丰染织厂商标

图3-19　达丰厂“九子得利”斜纹布商标

当时常用的染色机械有两种。一种是卷染机，被大量引进后成为各染厂的基本设备。这种机械由染液槽、卷布辊、导布辊、加热管、冷却管、支布架和传动装置等几部分组成，在染色时，通过齿轮啮合装置控制卷布轴来给所需染色的织物加一定的张力，然后经由导布辊浸没在染液槽内的染液中，并交替卷在卷布辊上。不同染料使用的染液槽材质也不同，一般来说，直接染料、硫化染料和还原染料多用铁质染液槽进行染色，而如果使用含有腐蚀性的溶液，则需使用木质染液槽。^[26]但由于卷染机并不适用于轻薄型织物和一些湿强力较低织物的染色，且布卷两端易产生皱痕色渍，同时操作不便，生产效率不高，因此到20世纪40年代时逐渐开始由另一种染色机——连续轧染机进行染色。此种染色设备适用于大规模连续化的染色加工，特别是棉及混纺织物的染色加工，大体由打底、烘干、显色、透风、汽蒸、皂洗等几部分设备组成。具体染色加工过程首先为打底，打底设备主要是浸染染液的浸轧机；其次是烘干，烘干设备由数十只烘筒组成，其温度逐排升高，并安装有导布滚筒，使织物经过烘干后能在空中悬挂一段时间以降低温度；降温后是显色和透风，织物在进入显色轧槽浸染显色液后，经过透风设备，与空气接触以产生氧化反应；随后是汽蒸，织物进入蒸箱，通过汽蒸使染色作用更为完全；最后是皂洗，在平幅洗布机中洗去残液，即可烘燥完成。

而用阿尼林黑与纳夫妥染料染色需要有专门的染色设备。阿尼林黑也称精元，其染色原理是阿尼林油被氧化剂氧化而染在纤维上，色牢度好，最适用于染棉布，其次是丝绸。阿尼林黑染机由浸轧机、烘筒烘布机及悬化机等一系列机器组成，早期的阿尼林黑染色工艺技术要求高，使用的阿尼林黑染机多为进口，有法曼式、泼拉脱式等，一般染厂都不装备。到20世纪40年代后期，此种染机已能全部国产，并将原来在悬化后需在卷染机或平幅洗布机进行的氧化水洗工序连续进行，大大提高了生产效率，使阿尼林黑染色得以在国内普遍采用。纳夫妥染机则专门用于染制名为纳夫妥AS的不溶性偶氮染料，20世纪30年代风行一时的安安蓝布即用纳夫妥蓝染成。起初这种染机多由国外引进，由于安安蓝布的畅销，供不应求，许多染厂开始纷纷购置纳夫妥染机，国内的铁工厂也逐步实现了仿制生产，使这种染机成为染厂中的常用设备。