第七章 成衣染色服装的水洗
成衣染色在我国始于20世纪90年代初,用经过印染前处理的半漂布,或未经过前处理的原坯布在服装厂直接缝制成成衣,然后,在服装水洗厂用成衣染色机进行退浆、煮练、漂白、染色、生物抛光和柔软处理等过程,生产出最终成品。与传统染色工艺相比,成衣染色具有批量小、交货期短、风格独特等优点,适合于各种天然纤维面料服装,服装的风格可列入休闲系列。
成衣染色的方法有常规染色、扎染、吊染、球染、套染等方式。染料可以用直接染料、硫化染料、活性染料、涂料。棉及其混纺织物的新型服装染色工艺是对织物进行阳离子改性后染涂料,再酶洗,有仿牛仔效果(色泽与洗旧),而坯布组织规格可以多样,经纱染色也可以免去,成本随之降低不少。
目前,成衣染色的主要设备与服装水洗相同,许多服装水洗厂也同时进行成衣染色,同时,成衣染色后必须立即进行水洗,其主要目的是去除染色后的浮色,提高色牢度,产生特别的效果(如水洗痕迹);去除服装上的毛羽,改善服装的外观和手感;增加功能性整理,赋予服装高附加值。
第一节 白坯成衣的前处理
白坯成衣的原料有经过印染前处理的半漂布和未经过前处理的原坯布。如果采用原坯布缝制的服装进行成衣染色,为了取得均匀的染色效果,必须进行前处理;即使是经过印染前处理的半漂布,由于在缝制过程中可能会有沾污,最好也进行一下前处理。
一、退浆、煮练
退浆、煮练是每家水洗厂都用的工艺,目前所做的成衣染色大多为纯棉织物,坯布的含浆以淀粉浆为主,大多数工厂采用高温碱退浆、煮练,温度100℃,加烧碱或者是纯碱,时间在20~30min。优点是去杂好、退浆净、成本低;缺点是耗能高,主要是蒸汽的用量大,同时,清洗所需的水量大,操作时温度高,危险性大。推荐工艺处方如下:
二、漂白
退浆、煮练工艺可以把大部分浆料和杂质去除,大幅提升服装的润湿性能和外观光洁度。对一些要求染色鲜艳的服装,还要进行漂白,推荐工艺处方如下:
残留的双氧水对后续的活性染料染色有较大的影响,使染色的得色率降低。因此,漂白后要充分清洗,把残留的双氧水去除干净,也可加入过氧化氢酶0.2~0.5g/L,在40~50℃处理10min,这样可以减少清洗的次数。
第二节 白坯成衣的染色
成衣染色所用的染料主要有直接染料、活性染料、硫化染料和涂料。染料的拼色或配色在应用中是比较频繁的,一般情况下,拼色时首先要了解单一染料的基本性能、色光、上染率和亲和力,要积累染色样卡,同时,还要保存染料的标准样品,要选择最近似的染料作基本染料;其次,拼色时要选择各项染色牢度相近的染料,特别是日晒、水洗等牢度相近似的,因为拼色后的各项牢度指标,取决于原单一染料的坚牢度。
一、直接染料成衣染色
直接染料是一类应用历史较长、应用方法简便的染料。这类染料品种多、色谱全、用途广、成本低、匀染性好、适用面广,可用于纤维素纤维和蛋白质纤维的染色。由于直接染料结构中含有磺酸盐或羧酸盐等亲水基团,因此,水洗牢度较差。通常以金属盐或固色剂进行后处理,可使直接染料的各种染色牢度有不同程度的提高。
1.直接染料的性质
(1)直接染料多为粉状,染料分子中具有亲水基团,因此,均易溶于水,水溶液一般澄清。
(2)染液中加入碱剂如纯碱,可增加染料的溶解度,从而减少染料对纤维的着色速度,产生一些缓染作用。
(3)染液中加入食盐或元明粉,能降低染料对水的溶解度,从而增加染料对纤维的亲和力,缩短染色时间,产生促染作用。浓染液中加入过量食盐或元明粉能使染料盐析而沉淀。
(4)一般情况下,直接染料遇还原剂分解,染料分子中的发色团上的偶氮基被破坏,而生成无色的氨基化合物,无法再氧化复原,从而使染后的织物失去颜色。
2.直接染料的染色方法
(1)染色处方。直接染料染色一般在弱碱性浴和中性浴中进行,染色处方分别见表7-1和表7-2。
表7-1 弱碱性浴直接染料染色处方
表7-2 中性浴直接染料染色处方
(2)染色工艺操作。首先将染料和元明粉各自用热水溶解后备用,在工业洗衣机内放水至规定量,升温至60℃,加入溶解好的染料(弱碱性浴染色还要加入溶解好的纯碱),搅拌均匀。将处理好的服装放入,升温至98℃,染色10min后,加入溶解好的元明粉,保温20min,放掉残液,最后用浴比1∶20的固色液固色20~30min,脱水、烘干。
直接染料不耐硬水,大部分能与钙、镁离子结合生成不溶性沉淀,降低染料的利用率,而且还会造成色斑等疵病,因此,必须用软水溶解染料。染色用水如果硬度较高,应加入适量纯碱或六偏磷酸钠,既有利于染料溶解,又有软化水的作用。
3.直接染料的固色处理
直接染料可溶于水,上染纤维后,仅依靠范德华力和氢键固着在纤维素上,湿处理牢度较差,水洗时容易掉色和沾污其他织物,故应进行固色处理,以降低直接染料的水溶性,提高染料湿处理牢度。
(1)固色处理方法。直接染料的固色处理常用以下两种方法。
①阳离子固色剂处理。直接染料是阴离子型染料,当用阳离子固色剂处理时,染料阴离子可与固色剂阳离子结合,生成分子量较大的难溶性化合物而沉积在纤维中,从而提高被染物的湿处理牢度。
常用的阳离子固色剂有固色剂Y和固色剂M。固色剂Y是双氰胺与甲醛缩合物的醋酸盐或氯化铵溶液,可提高直接染料染色织物的湿处理牢度。固色剂M由固色剂Y和铜盐作用而得,可同时提高直接染料的湿处理牢度和日晒牢度,但固色后染物的色光常会发生变化,故常用于深色产品的固色。
采用阳离子固色剂固色时,固色剂用量为12~30g/L,醋酸2mL/L,在pH值为5.5~6、温度为50~60℃的条件下,固色处理20~30min。
固色剂Y与固色剂M为含醛固色剂,现已逐渐被无醛固色剂所取代。无醛阳离子固色剂主要是聚季铵盐化合物,如无醛固色剂NC、无醛固色剂SS等,这类固色剂对人体的危害性小,固色时被染物颜色基本不变,对耐晒牢度和耐氯牢度的影响小。
②反应型固色剂处理。反应型固色剂也称固色交联剂,其活性官能团主要是羟甲基和环氧基,其中的无醛固色交联剂的活性官能团一般就是环氧基,如固色剂C、交联剂EH、固色交联剂DE等。固色交联剂可与纤维和染料发生反应,形成网状结构,从而提高染色产品的湿处理牢度。有些固色交联剂为阳离子型,同时具有阳离子固色剂的固色作用和固色交联剂的交联作用,如固色交联剂DE,其分子结构为:
采用固色交联剂DE对染色产品进行固色时,固色剂用量一般为2~5g/L,固色温度为60~70℃,处理时间为20~30min。在加固色剂前,一定要把成衣上的浮色彻底清洗干净,这样,固色后的成衣水洗牢度才能好。
(2)固色效果的判断。
①色相变化。将未经固色处理的织物与固色处理后的织物用灰色变色分级样卡评级,并以未经固色处理的织物为基准,注明色调变化情况。
②耐水浸色牢度。分别取5cm×8cm固色前后的染色布样各一块,在正面缝合面积相同的标准白棉布一块,浸入50mL蒸馏水中,保持(30±5)℃,6h后取出挤干,分开试样和白布,在室温或40℃以下干燥,分别用褪色样卡测定染色布褪色级数和用沾色样卡测定白布与染色布接触一面的沾色级数。
③皂洗牢度。分别取5cm×10cm固色前后的染色布样各一块,在正面缝合面积相同的标准白棉布一块,投入到盛有100mL含5g皂片工作液的250mL玻璃染杯中,置于水浴锅上,稍加搅拌,使布样湿透,在60℃下处理30min(在10min和20min时需剧烈搅拌一次,每次30转)后取出,用40℃温水洗涤并挤干,分开试样和白布,在室温或60℃以下干燥,分别评定染色布皂洗褪色(变色)和白布沾色的级数。
耐洗色牢度的标准测试方法可详见GB/T 3921—2008《纺织品 色牢度试验 耐皂洗色牢度》。
④摩擦牢度。将固色前后的染色试样按GB/T 3920—2008《纺织品 色牢度试验耐摩擦色牢度》方法,分别将标准干、湿棉布和测试试样在摩擦动程为10cm的摩擦色牢度试验机上摩擦一定的次数,用色卡评定标准棉布沾色的级数。
二、活性染料成衣染色
活性染料是水溶性染料,分子中含有一个或一个以上的反应性基团(习称活性基团),在适当条件下,能与纤维素纤维中的羟基、蛋白质纤维与聚酰胺纤维中的氨基等发生反应,形成共价键结合,因此,活性染料也称反应性染料。
活性染料制造较简单,价格较低,色泽鲜艳度好,色谱齐全,一般无须与其他类染料配套使用,而且染色牢度好,尤其是水洗牢度。但活性染料也存在一定的缺点,如染料在与纤维反应的同时,也能与水发生水解反应,其水解产物一般不能再和纤维发生反应,染料的利用率较低,难以染得深色;有些活性染料品种的耐日晒、耐气候牢度较差;大多数活性染料的耐氯漂牢度较差。
1.活性染料的类型及其染色性能
活性染料根据染料活性基的不同,可分为均三嗪型活性染料、卤代嘧啶型活性染料、乙烯砜型活性染料和双活性基型活性染料。
(1)均三嗪型活性染料。分为二氯均三嗪型、一氯均三嗪型和一氟均三嗪型。
①二氯均三嗪型活性染料。也称X型活性染料,反应性较高,在较低的温度和较弱的碱性条件下就能与纤维素纤维反应。但染料的稳定性较差,在贮存过程中,特别是在湿热条件下容易水解变质;这类染料与纤维反应后生成的共价键耐酸性水解的能力较差。
②一氯均三嗪型活性染料。也称K型活性染料,反应性较低,需要在较高浓度的碱液中且在较高的温度下,才能与纤维发生反应而固色。染料的稳定性较好,溶解时加热至沸也无显著分解。
③一氟均三嗪型活性染料。专为低温染色而设计的,反应性较高,反应活泼性介于X型和K型活性染料之间,适用于40~50℃染色,对棉有很好的固色效果,染料—纤维键的稳定性与一氯均三嗪型相同。这类活性染料主要有汽巴(Ciba)公司的Cibacron F型活性染料和德司达(Dystar)公司的Levafix EN型活性染料等。
(2)卤代嘧啶型活性染料。其活性基为卤代嘧啶基。根据嘧啶基中卤素原子的种类和数目的不同,可分为三氯嘧啶、二氟一氯嘧啶、二氯一氟嘧啶、一氯嘧啶等类型,其中,以三氯嘧啶型和二氟一氯嘧啶型活性染料应用较广。
①三氯嘧啶型活性染料。反应性较低,即使在高温酸性条件下也不水解,可与分散染料同浴染涤棉混纺织物,染料—纤维键耐酸、耐碱、耐水解稳定性能均较好。这类染料有Drimarene X型活性染料和Reactone型活性染料。
②二氟一氯嘧啶型活性染料。反应性较高,有较高的固色率,适合40~80℃染色,染料—纤维键耐酸、碱稳定性能较好,但价格较高。这类染料有国产的F型活性染料、国外的Drimarene型活性染料和Verofix型活性染料等。
(3)乙烯砜型活性染料。其活性基是β-乙烯砜硫酸酯基,国产的KN型活性染料属于此类。反应性介于X型和K型之间,在酸性和中性溶液中非常稳定,即使沸煮也不水解,溶解度较高,但染料—纤维键耐碱性水解的能力很差。
(4)双活性基型活性染料。早期活性染料在印染过程中有水解副反应发生,活性染料的固色率不超过70%。为提高活性染料的固色率,出现了双活性基的活性染料。目前,这类染料的活性基主要有以下三种:
①一氯均三嗪基和乙烯砜基。这类染料的活性基为一氯均三嗪基和乙烯砜基(或β-羟乙基砜硫酸酯基),如国产的M型、ME型、Megafix B型等活性染料,国外的Sumifix Supra型、Remazol S型等活性染料,其中,β-羟乙基砜硫酸酯基可处于对位或间位位置,如EF型活性染料的β-羟乙基砜硫酸酯基处于对位位置,ME型活性染料的β-羟乙基砜硫酸酯基处于间位位置。这类染料的反应性较强,介于X型和K型活性染料之间,固色率高,具有良好的染色性能和染色牢度,染料—纤维键耐酸、碱稳定性较K型、KN型活性染料好。因这类染料具有良好的染色性能,目前已成为一类重要的活性染料,染料品种较多,应用范围广泛。
②一氟均三嗪基和乙烯砜基。Cibacron C型活性染料中含有一氟均三嗪基和乙烯砜基两种活性基,这类染料的反应性强,染料母体分子较小,染料对纤维的亲和力和直接性较低,有良好的移染性和易洗涤性,染色牢度好,适用于轧染染色。
③两个一氯均三嗪基。国产的KE型、KP型活性染料属于此类染料,其中,KP型活性染料的直接性很低,主要用于印花。
2.活性染料的性质
活性染料的结构中一般含有磺酸基,水溶性较好,对硬水有较高的稳定性。在染色应用中,活性染料与纤维作用时产生酸,染色后期须加碱中和以促进染色反应的进行,且碱对活性染料还有固色作用。活性染料溶于水后呈阴离子性,可与阴离子或非离子助剂共用,但不可与阳离子物质共浴使用。
活性染料的活性基团在染色过程中易水解,导致染料固色率相对较低,从而产生大量印染废水,对环境造成污染。此外,活性染料的湿摩擦牢度相对较低。这些都是断键(染料—染料、染料—纤维)造成的,产生断键的可能性主要与活性染料反应基团的结构有关,纤维成品上残留的碱和大气中存在的酸性气体,都是促进断键的因素。因此,在提高活性染料键合牢度的同时,采用阳离子固色剂或交联剂处理,都是行之有效的方法。
3.活性染料的染色方法
活性染料的染色一般包括吸附、扩散、固色三个阶段,染料通过吸附和扩散上染纤维,在固色阶段,染料与纤维发生键合反应而固着在纤维上。其工艺操作为:先用冷水将活性染料调成浆状,元明粉(或食盐)和纯碱(或磷酸三钠)分别用100℃的水溶解好备用;在染缸中放入冷水至规定量,加入溶解好的染料和元明粉(或食盐),搅拌均匀;加入服装,染色10~15min后,用溶解好的纯碱(或磷酸三钠)进行固色,续染10~15min;清洗,烘干。
4.活性染料染色时应注意的问题
活性染料染纤维素纤维是以共价键的形式与纤维形成化学结合的,因此从理论上讲,染料与纤维之间的共价键结合,能赋予染色物优良的染色坚牢度。但事实上,其染色物在测试、使用、洗涤,甚至储藏过程中也常会发生褪色、变色或沾色现象,尤其是染深色时的摩擦牢度和皂洗沾色牢度、染浅色时的耐日晒牢度和耐氯漂牢度均不尽如人意。造成其染色牢度不良的主要原因有两个方面:一是染料自身的问题,二是染色工艺的问题。
(1)染料自身的问题。活性染料染纤维素纤维,虽然是以共价键的形式与纤维发生化学结合,但当染料受到湿、热、光、酸、碱及氧化剂作用后,其母体结构的某些部分就会发生改变。如偶氮基发生分解、氨基氧化、络合金属离子脱离或染料—纤维共价键水解断裂等,其结果导致染色物变色、某些牢度较低;又如活性染料与纤维大分子之间建立起来的共价键,在一定条件下会水解断裂,变为水解染料而脱落,使染品的湿牢度和日晒牢度等表现不良。
(2)染色工艺的问题。活性染料在使用过程中,染色方法正确与否,直接影响着染色物的染色牢度,例如化料不当、染料发生水解、水质过硬、钙镁离子太多,造成染料聚集沉淀;固色条件不当,固色率偏低;染后水洗、皂洗不良,未能固着的染料去除不干净;成品带酸、碱,染料水解断键增加等,这些都会造成浮色的增加。
所谓浮色,指附着在纤维上但未与纤维键合的染料。包括部分或全部水解的染料;吸附于纤维上但未参加反应的染料;羟乙基砜硫酸酯基已发生消除反应,硫酸酯基已脱落,但未与纤维键合的染料。由于浮色染料对纤维具有不同程度的亲和力,这给染料的洗除带来了困难,因此在实际使用过程中,不可能通过水洗和皂洗完全除去纤维上的浮色染料。
(3)应对措施。
①正确选择染料。染色牢度与染料的化学结构及染色性能是密切相关的,为了提高染色牢度,首先要正确选择染料,应注意以下几点:染料与纤维之间的化学反应性要强,使两者之间易发生共价键结合;固色率要高;耐酸、碱水解稳定性要好;染料—纤维结合键的键能要高,化学稳定性好,在酸、碱、湿、热条件下不易断键;抗氧化能力要强,使其不易被氧化而变色、褪色;配伍性好。
②净化染色水质。活性染料可与钙、镁离子或重金属离子结合成不溶性或难溶性的金属染料,这些染料在浓度较高的电解质的存在下,会形成大小不同的凝聚物,逐渐吸附在纤维表面,重者产生色点,轻者造成浮色。这些色点或浮色会阻碍染料向纤维内部渗透扩散,降低染料的上染率,使得色变浅,布面色光发生异变,鲜艳度下降,明显降低染色牢度,因此,在化料前,需在水中加入螯合分散剂(2g/L)以净化染色水质。
③选择正确的染色工艺。
a.尽量采用较高温度染色。若采用中温型常温染料(如KN型)染色,染色温度可将温度从60~65℃提高到75~85℃而后降至60~65℃,再加碱固色。
b.采用加碱固色工艺。加碱固色过程中染料与纤维发生键合反应的同时,也会与水发生水解反应,生成浮色染料,而水解反应的快慢与固色条件的强弱直接相关。固色条件越剧烈、碱性越强,染料水解越快。固色温度一般采用60~65℃,固色碱剂采用单一纯碱(或磷酸三钠)分次加入,pH值稳定在11左右。
c.加强水洗、皂洗。通过采用具有较强分散能力的皂洗剂,使织物上的浮色被洗脱下来后不再重新沾污到织物上,提高染后织物的摩擦牢度和皂洗沾色牢度。一般采用非离子型的强力枧油1~2g/L、碳酸钠2g/L,在90~95℃下洗5min,然后用80℃以上的热水冲洗一次,最后再用冷水冲洗一次。
三、硫化染料成衣染色
1.硫化染料的性质
硫化染料是一种分子结构中含有两个或多个硫原子组成的硫键的染料,其分子结构式可用通式R—S—S—R表示。硫化染料不溶于水,染色时应先用硫化钠将染料还原成可溶性的隐色体,硫化染料的隐色体对纤维素纤维具有亲和力,上染纤维后再经氧化,在纤维上形成不溶于水的染料而固着在纤维上。
硫化染料制造简单,价格低,水洗牢度高,耐日晒牢度随染料品种不同而有较大差异,如硫化黑可达6~7级,硫化蓝达5~6级,硫化棕、橙、黄等一般为3~4级。大多数硫化染料色泽不够鲜艳,色谱中缺少浓艳的红色,耐氯漂牢度差。硫化染料染色的纺织品在贮存过程中纤维会逐渐脆损,其中以硫化元染料较为突出。(www.xing528.com)
硫化染料商品一般为粉状固体,此外,还有液体硫化染料。液体硫化染料是一种新型的硫化染料,是加工精制而成的染料隐色体,由硫化染料隐色体、还原剂和助溶剂等组成,其中,染料的含量为15%~40%,还原剂可采用硫化钠或硫氢化钠(NaHS),助溶剂可采用二甘醇乙醚(HOCH2CH2OCH2CH2OCH2CH3)、2,4-二甲基苯磺酸钠等。液体硫化染料呈碱性,pH值大于10,可与水以任何比例混溶,染色时可直接加水稀释配制染液。液体硫化染料与粉状硫化染料相比,颜色鲜艳,使用方便,可直接用于纤维的染色,染色过程较粉状硫化染料操作简便,但成本比粉状硫化染料高,稳定性较差,贮存时若氧化会产生析出现象。
硫化染料在纤维素纤维的染色中应用较多,也可用于维纶的染色。随着染色废水处理和环保要求的加强,硫化染料的应用有所减少。
2.硫化染料的染色方法
若用粉状硫化染料,则应先将染料用太古油调好,再加入硫化碱和100~200倍的沸水溶解备用;在染缸中放水至规定量,并升温至60℃,加入纯碱(2g/L)和溶解好的染料,搅拌均匀;加入服装,染20min后清洗,并在空气中氧化20min;最后加入过硼酸钠(1g/L),在80~90℃水浴中处理10min,使染料充分氧化显色,然后清洗、脱水,烘干。
四、涂料成衣染色
涂料染色最早应用于匹染,其通过轧染方式,借助黏合剂的物理机械作用将颜料粘附在织物纤维表面而获得均匀颜色。涂料对任何纤维均无亲和力,不存在类似染料染色时的上染过程,对纤维没有选择性,拼色也无竞染问题,因而重现性好,染色工艺简单,且节能节水。但其手感和色牢度差,染深色较难,因而涂料染色应用较少。随着人们对服装个性化的追求,有人利用涂料染色透染性差,呈明显环染现象且易洗脱的特点,并结合成衣染色成本低(成衣染色适应性强,染色后可以直接做仿旧洗)、能适应变化多端的市场需求的优势,成功地将涂料染色应用于成衣染色当中。目前,涂料成衣染色在国内外非常盛行。
涂料成衣染色的工艺流程为:
成衣前处理→阳离子改性处理→涂料染色→固色→(纤维素酶洗)→柔软→脱水→烘干→整烫→包装
1.成衣前处理
对于全棉服装而言,前处理时需进行轻煮、轻漂或酶氧煮漂工艺,以去除纤维素纤维上的杂质和油剂,使成衣的渗透性和亲水性均匀一致。采用精练酶煮漂一浴法,对成衣强力基本无损伤,操作简单,废水少且易处理。推荐工艺处方如下:
精练酶GJB是碱、稳定剂与精练剂的混合物。操作时,先在染色机中加入水、双氧水、精练酶GJB、除油剂,然后加入服装,用蒸汽加热升温到95℃,运行45~60min,排水后先用热水洗,最后用冷水洗。
2.阳离子改性处理
因涂料对纤维的亲和力很微弱,所以不能像一般染料那样直接进行成衣染色,纤维需要改性以后才可以染色。通常,涂料成衣染色是将纤维素纤维进行阳离子化改性特殊处理后,使纤维带正电荷,然后通过静电引力作用,使溶液中带负电荷的涂料粒子以离子键方式结合到纤维表面。
阳离子改性剂一般都含有阳离子性的氨基,大多都具有反应性,一方面能与纤维牢固地键合,另一方面能使纤维呈阳电荷性。可使用的阳离子改性剂有德国赫斯特公司的Hoe DP Fixer或Hoe DP Fixer 2LC,上海色织研究所的CF-1、CF-3,上海长盛印染化工有限公司的固色增深剂T等。阳离子改性处理的参考工艺处方如下:阳离子改性剂FJE 3%~8%(对织物重)渗透剂JFC 1g/L pH值9~9.5(用NaOH调节)浴比1∶20
阳离子改性升温工艺曲线为:
需要注意的是,阳离子改性剂FJE只有在合适的碱性和温度条件下才能与纤维发生化学键合,使纤维素纤维带上正电荷。若温度过高,改性剂会发生水解反应,进而降低与纤维素纤维反应的能力。为了使阳离子化反应充分,应控制好反应的pH值和温度。另外,对于不同的染色深度,改性剂用量应不同,染浅色时用量少一点,染深色时则用量多一点,但纤维上可与改性剂反应的反应性基团数量有限,改性剂用量增加到一定值时即趋于饱和。为了使织物改性均匀,改性剂最好稀释后缓慢加入。
3.涂料染色
涂料中所用颜料有无机颜料(如炭黑、钛白粉等)和有机颜料(如黄、红、蓝、绿、橙、紫等)。涂料颗粒的粒径分布应在0.25~1.50μm,且以含量在80%以上为好。国内外常用的涂料商品牌号有:德国德司达公司的阿克拉明涂料、印漂牢涂料,德国巴斯夫公司的海立柴林涂料,意大利伦巴蒂公司的耐帕特涂料,瑞士汽巴精化公司的优壁色涂料,大日本油墨公司的罗代涂料,日本松井色素公司的麦芝明涂料,上海油墨厂的天鹅牌涂料,上海染化一厂南翔分厂的红旗牌涂料,天津染化八厂的彩绫牌涂料,无锡新光厂的999牌涂料等。典型的涂料染色处方和工艺如下:
涂料成衣染色升温工艺曲线如下:
工艺注意事项:
(1)选择涂料必须慎重。因为涂料成衣染色与常规涂料轧染或印花的机理不同,涂料并不是靠黏合剂与被染物结合,所以为了染色均匀,需选用专用的成衣染色用涂料色浆。根据大量实践,色浆颜料的颗粒细度要小于0.5μm,否则在染色吸附过程中会因阻力大而难以上染纤维,且染色牢度差。
(2)升温速度不宜过快,否则会因局部上染速率过高而产生色斑、色花。建议采用蒸汽间接加热,如果直接加热,过热蒸汽接触到成衣会造成色斑。
(3)最好使用软水,水质硬度过高,容易使色浆稳定性下降而沉淀。
(4)浴比不能太小,否则涂料分散不匀、局部浓度高,易造成色花,且浪费水、汽、涂料和助剂。
4.固色
成衣用涂料染深色时,涂料用量相对较高,而涂料和阳离子改性纤维主要靠静电引力结合,因而色牢度相对较差,需用固色剂进行固色处理。至于中浅色,则无须加入黏合固色剂,即可满足一般的色牢度要求。固色处理的工艺处方如下:
在染色机中加入黏合固色剂,升温到50℃运转20min,随后脱水、烘干。建议低温烘干,因为高温过快烘干会造成织物手感发硬,尤其是黏合剂用量较多时,该现象更为明显。
五、成衣染色常见疵病分析
1.染色不匀、条花
在加工或放置期间,服装经常会出现折皱痕及擦伤等问题,这样的服装在用染色机染色时,再经过剧烈的搅拌、相互摩擦,易导致染色不匀及擦伤,且不易修复。而且由于服装的厚薄程度不一致及在放置期间暴露在空气中的时间、部位不同等因素,也会出现染色不匀、条花等问题。对于硫化染料,如果硫化碱用量过大,会使染料上染速率过快,出现染色不匀和白芯。因此,在成衣染色过程中可适当加入润滑剂以减少成衣间的摩擦,加入渗透剂以增加服装的匀染性。
2.色差
色差是服装行业的重大技术难题,而对于成衣染色,虽然部分解决了同件内色差的问题,但又易出现件与件之间的色差。这是由于成衣染色是间歇式加工过程,缸差的控制是成衣染色过程中的一个重要环节。在染色过程中会出现由于染液的浴比差异及服装前处理程度不一致,造成服装间的色差,所以,操作时应准确确定服装的重量与染料浴比的关系,并严格续缸工艺。对于有黏合衬部位及缝合部位,由于服装黏合衬的影响及缝合部位厚薄的不同,使上染速率和上染量也不同,容易出现服装染色的深浅不一或色差,造成疵病,因此,可适当增加染色时间,并加入匀染剂或渗透剂。
3.黏合衬剥离、变色
由于在成衣染色过程中染浴多为弱碱性,且成衣多在温度为45~100℃之间的染液中搅拌,所以成衣染色对黏合衬的要求很高。而一般的黏合衬不吸收染料,这样就造成有衬部位与无衬部位的色泽差异,而且在染色过程中,由于机械的搅拌、酸碱的作用,还会造成黏合衬与面料的黏合强力降低,出现起泡、渗胶甚至与面料剥离的现象。因此,在选用黏合衬时首先应考虑与面料的上染速率相近,最好选用与面料成分相同或相近的衬布;其次,要使用耐酸碱性强和黏合力强的黏合衬,以防止黏合衬的基布在酸碱的作用下失去支撑力,从而影响服装的手感和硬挺度。
4.金属部件腐蚀
服装上的拉链、纽扣等部件多为黄铜或紫铜制成。在成衣染色过程中,由于染液多为强碱性溶液或含盐溶液,这就易使金属部件受到腐蚀,失去原有光泽。而且金属部件还会释放铜离子与染化料发生反应,从而使服装色泽发生变化。这就需要在染浴中加入适量阴离子防腐蚀剂,以防止金属部件腐蚀、变色。
第三节 染色成衣的水洗
成衣染色服装的水洗工艺主要有普通水洗、酶洗和功能整理。
一、普通水洗
染色后,放掉染色残液,加入清水并使水温保持在60~90℃之间,加入一定的洗涤剂,洗涤大概15min左右,过清水,并加入柔软剂即可。洗后的服装在视觉上自然、干净,感觉上柔软、舒适。
二、酶洗
由于白坯成衣不能像普通织物那样进行烧毛处理,因此表面绒毛较多,只有通过纤维素酶处理,才能达到去除表面绒毛和部分浮色的目的。酶洗后的服装表面光洁,同时,手感也可得到改善。成衣染色服装的酶洗方式有两种,一是先酶洗后染色,另一种是先染色后酶洗;工艺也有染色与酶洗二浴法和染色与酶洗一浴法之分。选择哪一种方式和工艺要视具体颜色、成衣风格要求而定。对成衣染色来说,纤维素酶应具有较强的去除杂质功能,同时,对染料浮色有较强的净洗能力。
对于手感要求高的服装,尤其是在深色成衣固色过程中,因使用了一些交联剂或黏合剂而造成手感发硬的成衣,酶洗后可以加入适量的氨基硅油类柔软剂、非硅类软油或软片进行柔软处理,该操作过程与一般织物柔软加工相似。
1.染色与酶洗二浴法工艺
常规的酶洗工艺一般是染色和酶洗分两步进行的。
(1)典型的酶洗工艺处方。
(2)工艺操作。在染色机中加入冰醋酸调节酶洗液的pH值至4.5~5.5,然后加入酸性纤维素酶,并升温到50~55℃,运转30~40min。
(3)影响酶洗过程的因素
①酶洗工艺的定位。如采用直接染料、活性染料和涂料染色,酶洗一般在染色后进行比较合适;如采用硫化染料染色,由于硫化染料对纤维素酶的活力有非常强的抑制作用,纤维素酶用量较大,且抛光效果也不理想,因而采用染色前酶洗较好。
②浴比、pH值。若磨蚀要求重,则浴比相对要小些;若磨蚀要求轻,则浴比相对要大些。pH值达到最佳值4.5~5.5才能充分发挥纤维素酶最佳的除毛效果,调节pH值最好用冰醋酸,无机酸或含杂质的酸会严重影响酶洗的效果,还会对纤维的强力等造成损伤。
③酶用量、温度和时间。三者的配合是最关键的,温度越高,酶洗时间就越长,染料就去除得越多,特别是直接染料和涂料染色的产品,但温度过低,酶的除毛效果发挥不理想,所以温度一般控制在50~55℃;加大酶用量,缩短处理时间,能达到护色效果。这三者的具体关系需通过打小样来确定。
2.染色与酶洗一浴法工艺
曹毅、孟春丽、曹一平等采用Megafix B型活性染料和中性纤维素酶进行染色与酶洗一浴法加工,工艺时间可缩短近1h,用水减少40%以上,能耗减少约50%;染品色度指标与二浴法工艺相当,且对织物损伤小,牢度性能也可达到要求。
一浴法工艺流程为:
半制品→染色、酶洗一浴→加碱固色、失活→水洗→皂洗→水洗→中和→柔软处理→脱水→烘干
工艺流程曲线如下:
一浴法工艺流程短,固色时碱的加入及皂煮时的高温都可使酶失活,省去了失活工艺,减少了碱用量;省去一道中和工艺,减少了酸用量;同时,也省去了多道水洗。一浴法和二浴法的详细比较见表7-3。
表7-3 一浴法和二浴法工艺比较
三、功能整理
服装的功能性一部分来源于印染厂整理后的面料,这类面料一般用于制作工装和正装,但较少用于休闲装。在水洗厂进行的功能性整理由于受到设备条件的限制,还没能普遍推广,目前较常见的有成衣拒水拒油整理和吸湿排汗整理。
1.成衣的拒水拒油整理
风衣、夹克以及油田工作服、炊事员工作服等特殊用途的服装,除要有良好的防水、防油功能外,还需有排湿、透气功能,这样穿着才能舒适。利用有机氟整理剂,可使织物表面具有非常低的表面张力,提高织物拒水拒油和防污的性能,并能使织物保持良好的柔软性,经有机氟整理的服装多次洗涤后,虽然其拒水拒油性能有所下降,但只要用熨斗熨烫,其拒水功能便会随即恢复。但在作拒水拒油整理前,必须注意下列问题:
(1)清洁所有设备、容器、管道,不残留任何表面活性剂,否则会影响整理后成衣的拒水拒油效果。
(2)拒水拒油整理浴中不能加入渗透剂。
(3)成衣在拒水拒油整理前必须经过两道清洗,除去服装上残留的表面活性剂,否则也会影响整理效果。
拒水拒油整理工艺处方:
拒水拒油整理工艺流程:
染色后成衣→60℃洗涤10min(浴比1∶10)→排液→冷水洗10min→排液→拒水拒油整理→排液→脱水→烘干→熨烫→悬挂室焙烘(120~130℃,5~10min)→整理、包装
2.吸湿排汗整理
夏季服装,特别是贴身穿着的聚酯纤维服装如T恤、裙子、沙滩裤、运动衣等,通过吸湿排汗整理可以改善服装的穿着舒适性。涤纶服装在吸湿排汗整理前,要先用氢氧化钠在100℃下进行碱减量处理,减量率控制在6%~10%,使涤纶表面产生不规则的凹坑,促使其透气性提高,有利于汗液通过芯吸效应快速导湿。然后再用吸湿排汗整理剂进行整理,吸湿排汗整理剂一般选用聚酯—聚醚的嵌段共聚物,其中的聚酯部分与聚酯纤维有相同的结构,在热处理条件下,会发生共结晶效应,与聚酯纤维牢固结合;聚醚部分作为软链段,有较强的亲水性,可在聚酯纤维表面形成亲水性薄膜,降低了聚酯纤维的比电阻,从而使静电容易泄漏,起到抗静电、防沾尘的作用。只要适当调整共聚物的软硬链段的序列、长度比例,就可获得亲水性极佳的耐久性吸湿排汗整理剂,若再和某些亲水性柔软剂复配成为柔软型吸湿排汗整理剂,这样,整理后的产品即可具有抗静电、易去污、防沾尘、吸湿、柔软等多种功能。
吸湿排汗整理工艺处方:
吸湿排汗整理工艺流程:
涤纶成衣→冷水循环5min→吸湿排汗整理→排液→脱水→烘干→熨烫→悬挂焙烘(120~130℃,5~10min)→整理、包装
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