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实战派:花边染色

  花边在纺织服装上的应用广泛,花边原材料、样式、设计和风格等也发生了翻天覆地的变化,从无弹花边发展到弹力花边;从单一纤维发展到多种纤维;特别在色彩设计上,从单调的一元色逐渐倾向于三色多种搭配的多元风格;而染色工艺是决定花边美观性与实用性的重要因素,其过程是一个复杂且具有技巧性的工程,我们从花边使用的原材料、染色用染化料、染色方法及花边染色实例来分析花边染色的工艺流程及生产中的注意事项,提升企业生产品质和高档次花边。

  花边使用的原料

  1.常见花边的种类

  花边种类多样,其中有单一的原料组成,如:纯锦纶无弹花边,锦纶弹力花边,纯涤纶无弹花边,纯涤纶弹力花边。

  同时也有两种原料的巧妙搭配的花边,如:涤纶组合锦纶弹力花边,锦纶组合人造丝弹力花边,前两种多适合大众风格的花边产品。

  而针对高档次和品牌花边产品,其原料通常是由三种或三种以上的原料所组成,以形成不同的色彩或质感的奢华花边;如涤纶、锦纶、人造丝组合的三色弹力花边,这些由多种原料组成的花边再同时植入七彩丝,金银丝等特殊原料的弹力花边,可形成多色的创意花边。

  2.花边生产主要原料及其特征 

  市场上常见的花边,其原料大致有以下几种:锦纶、涤纶、天然纤维棉、再生纤维粘胶丝、氨纶等在花边生产中的应用都很广泛。

  锦纶:锦纶又称尼龙,具有高强度、耐磨性好和较高弹性等优点,首先由美国杜邦公司于1939年开始工业化生产;我国早期多以煤焦油,相继以石油的裂解产物先制成单体,然后通过聚合或缩聚反应制成纤维高分子物,再经纺丝和后处理加工制成纤维。

  锦纶大分子上含有极性的酰胺基和非极性的亚甲基,因此具有中等的吸湿性,大分子两端含有氨基和羧基,在酸性介质中带有阳电荷,可用酸性染料染色。

  锦纶6得色量比锦纶66要浓得多,在常温下对酸和氧化剂稳定性较差,对碱及氨水比较稳定;另外,其耐光性较差,长时间照时,会引起大分子链断裂,温度下降,颜色泛黄,考虑到生产花边时对纱线的拉伸力和强度等方面的要求比较高,相比较其它纤维,锦纶也成为花边的重要生产原料之一。

  涤纶:英国化学家制出聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维,并于1949后投产,称之为特解纶,我国则称为涤纶,涤纶的热稳定性在几种主要的合成纤维中是最好的,其化学稳定性与其化学结构有关,在分子链中,苯环和亚甲基均较稳定,而结构中存在的酯基则是唯一能起化学反应的基团,涤纶在碱的作用下发生水解,水解程度随碱的种类、浓度、温度及时间而不同,涤纶耐酸性良好,对氧化剂和还原剂稳定性亦很高。

  由于涤纶分子链紧密,无特定染色基团,极性较小,缺乏亲水性,在水中膨化程度低,所以染色较为困难,易染性较差;这是由于在涤纶的曲折长链分子间没有可容纳染料分子的空间,因此染料分子不易进入纤维。

  现一般采用分散染料染色,染色方法有:载体染色法、高温高压染色法和热熔染色法等。因涤纶初始模量较高,延伸性、回弹性较差,穿着过程中产生的折痕难以消除,因此,在商档妇女内衣花边中大都作为包边线被使用,由于涤纶的舒适性较差,不适合使用在贴身穿着的花边上,但是可使用在一些装饰服装的外用花边上,用涤纶为主原料生产的花边比较挺括,成本较低,适合用在外穿的服装上,起到点缀的作用。

  棉纤维具有吸湿、透气、柔软舒适的特性是理想的花边原料,棉纤维经过后整理,增强其张力和强度,可用于花边的多种花式组织。

  人造丝:粘胶纤维是人造纤维中最主要的品种,原料丰富和性能优良,特别是吸温和透气性方面,目前没有一种合成纤维能与之媲美。

  由于生产过程中受到氧化作用,纤维素中羧基和醛基较高。其湿温度只有干温度的50%左右,一般来讲,其染色性能方面,与棉纤维相似,上染棉纤维的染料,均可用来染粘胶纤维,并可获得鲜艳的色泽,低温短时间染色,其得色比棉浅;高温长时间染色则比棉深,花边染色方面现主要使用活性染料和直接染料。粘胶丝吸湿性和透气能很好,手感光滑柔软,但是弹性回复性差容易起皱,因此粘胶丝常用于衬纬组织。

  花边染色染化料

  使用不同原料生产花边,其染色所需染化料及染色条件是具有明显差异的。对大多数印染工作者而言,在日常生活中所使用染花边的染料主要有酸性染料,分散染料,活性染料、直接染料等。而各种染料的染色原理、各个染色工序注意事项以及所适用的纺织原料是染色时的关键所在及实践重点。

  1.酸性染料

  酸性染料主要用于锦纶染色,酸性染料染色时,染料在染液中电离成D-SO3-和Na+,锦纶纤维含有一定数量的氨基和羧基(一般羧基多于氨基),因此具有两性性质,当加入醋酸或硫酸后,氨基结合氢离子而使纤维带上正电荷,因而能吸到染料负离子上染,纤维中的氨离子可与D-SO3-的离子键结合。

  同时,纤维染料间也存在着范德华力和氢键的作用,当染浴酸性较强时,纤维中的氨离子数量增多,离子键起主要作用,当染浴酸性较弱时,范德华力和氢键起主要作用;染液的pH值,染色温度和时间均对染色效果有一定影响,pH值越低,纤维上氨离子越多,对染料阴离子吸引力则越大,因此加酸有明显的促染作用,实际生产中一般采用醋酸和硫酸铵为主,温度升高,染料在染液中的聚集程度下降,同时纤维膨化程度提高,染料在纤维表面的吸附和向纤维内部扩散的速度加快;所以要根据染料的聚集倾向大小和扩散性、移染性能高低来控制合适的始染温度,升温速率和染色时间,才能达到染匀染透的目的。

  2.分散染料

  分散染料相对分子量小,结构较简单,不含水溶性基团,是疏水性较强的非离子型染料,染色时依靠分散剂的作用以微小颗粒状均匀分散在染液中。

  分散染料染色特点是色泽鲜艳,耐洗色牢度优良,用途广泛,因分散染料难溶于水,所以绝大多数染料是借助分散剂的作用,以小晶体颗粒分散在水中,只有溶解了的染料分子才能进入涤纶缝隙,在纤维内部进行扩散而着染,分散染料的溶解度随温度升高而提高,超过100℃时更明显,分散染料对含涤纶的花边进行染色一般采用高温高压染色,染色时已溶解的染料分子到达纤维表面,被纤维表面吸附,并在高温下向纤维内部扩散,随着染液中染料单分子被吸附、染液中染料颗粒不断溶解,分散到胶束中的染料不断释放出来,不断提供单分子染料,再吸附,扩散,染色后,随温度的降低,纤维分子链段停止运动,自由体积缩小,染料与纤维分子间以范德华力,氢键以及由于机械作用等固着于纤维上。

  同时,分散染料也可染锦纶,但湿处理牢度差;分散染料是最适合染氨纶的一类染料,特别是聚酯型氨纶,它与分散染料分子可建立较强的分子间作用力,还可形成少量H键结合。虽然氨纶的软、硬链段的微结构使分散染料容易上染,但同时也容易解吸,分散染料容易进入纤维内部,但与氨纶的软链段分子很难建立较强的结合。

  3.活性染料

  活性染料是一类在化学结构上带有反应性基团的水溶性染料,该反应基团通称为活性基团,在染色过程中,染料结构上的活性基团能与纤维素纤维上的羟基,锦纶纤维上的氨基等发生化学反应,形成共价键,使染料成为纤维大分子上的一部分。

  染色方法

  合理的染色方法是花边染色工艺顺利进行的必要保障,是企业效率与产品质量的关键,不同原料及不同类别的花边,其染色染剂成分及比例必须严格把握的。

  1.单一原料的花边染色

  1.1纯锦纶无弹花边染色

  酸性染料          X%

  匀染剂             0.5~1g/L

  (NH4)2SO4或HAC     0.5~1.5g/L,100℃×30′

  深色则固色处理: 

  固色剂          2~3g/L,70℃×20′。

  1.2纯锦纶弹力花边染色

  酸性染料           X%

  匀染剂              0.5~1g/L,

  中深色另加分散染料   0.02%~0.1%

  (NH4)2SO4或HAC   0.5~1.5g/L,100℃×30min,

  深色则固色处理:

  固色剂2~3g/L,70℃×20min。

  1.3纯涤纶无弹花边染色

  分散染料         X%

  匀染剂           0.5~1g/L

  扩散剂NNO    2~5g/L,130℃×60min

  1.4纯涤纶弹力花边染色

  分散染料        X%

  匀染剂           0.5~1g/L

  120℃~130℃×60min,

  若牢度要求高,则用还原剂还原清洗100℃×20min处理

  2.含双原料的花边染色

  2.1锦纶+人造丝花边

  活性染料     X%,

  纯碱          mg/L

  元明粉       mg/L   80℃×60min,

  固色剂固色处理,固色剂2~3g/L,皂洗处理,皂洗剂0.5~2g/L;染好人造丝后,同纯锦纶弹力花边染色再染锦纶

  2.2涤纶+锦纶弹力花边

  同涤纶弹力花边染色方法染色,尽可能剥除锦纶上的分散染料,染完涤纶后,同锦纶弹力花边染色方法对锦纶弹力花边染色。

  3.含三原料的花边染色

  常规的三种原料的花边采用的染色方法有两种:

  第一种是牢度较差,分散染料、直接染料、酸性染料加元明粉,高温匀染剂130℃染色,后加硫铵和冰醋酸;

  另一种染色方法比较普通,牢度较好,但工艺时间长,先加分散染料染涤纶,高温匀染料130℃染色,再加活性染料染人造丝,染色过程中加纯碱,元明粉促染,80℃染色,最后再加酸性染料染锦纶,染锦纶时需加匀染剂,冰醋酸和硫酸铵。

  如涤纶+锦纶+人造丝弹力花边:同涤纶弹力花边染色方法染色先染涤纶,同锦纶+人造丝花边染色方法染色染完棉后再染锦纶。

  此外,如果花边中有特殊材质如:七彩丝、金银丝等,则在染色过程中应考虑这些特殊材质的性能,七彩丝不能被污染,金银丝不能掉色,应适当注意染色的pH值等,对染色温度应在工艺上稍作调整即可。

  花边染色实例分析

  以实际的花边生产为例来阐述花边在整个染色工艺流程及实际生产中应注意的事项,在研究时,选用三原料(涤纶+锦纶+人造丝)的花边为例,此款花边设计为桔红色为涤纶,紫色为人造丝,灰蓝色为锦纶。

  染色时,首先用分散染料进行染色,分散染料X%,加高温匀染剂0.5g/L,130℃×30min,降温后剪样对色,若颜色不OK,通过追加染料按相同方法操作,直至涤纶颜色达到客户要求,待上述操作全部完成后,水洗,还原清洗;

  此后,继续对棉纤维进行染色,活性染料X%,纯碱10~35g/L,元明粉20~80g/L(注:纯碱,元明粉根据实际染料用量不同而选择相应浓度),为防止锦纶沾色,一般先加纯碱,再加元明粉运转20min后再加活性染料染色,80℃×60 min(注:保温时间随染料用量不同而选择相应的保温时间),若颜色不OK,按上述方法再操作,直至颜色达到客户要求,待上述操作完成后,先水洗再皂洗:皂洗剂0.5~2g/L,100℃×10min(颜色深浅选择相应的浓度和保温时间)皂洗后要水洗干净;

  最后染锦纶:酸性染料X%,酸性匀染剂0.5g/L,硫酸铵1g/L,100℃×30min,即可剪样对色,若颜色不OK,则按上述方法再操作,待上述操作全部完成后,若锦纶颜色浅,则水洗干净后出布即可,若锦纶为深色,则须作后处理:固色剂3g/L,75℃×30min,水洗干净即可。

  在该花边整个染色过程中要注意的事项主要有以下几点:

  1.不同染料要按照其合理的适用方法配制,化料,防止色点、色迹等异常出现,并尽量防止染料水解。

  2.在整个不同染色阶段要防止色花现象的产生,对染料、助剂需要进行合理使用,这与染色工艺制定则是息息相关。

  3.若花边中再加入其它新的材质,我们应根据新材质的性能来制定合理的工艺,例如:加金属丝、七彩丝则要考虑其耐酸碱,耐高温的程度而制定合理的工艺。

  总结

  花边作为现代服装业中主要的装饰面料,以其地组织结构丰富多变、花型清晰、层次分叫、效应突出、外观更为吸引人。染色工艺的控制是花边质量的关键,在实际生产中,应对花边的材质加以分类,综合考虑,利用基本原理来制定合理的染色工艺,以有力的技术指导为企业提升品质。

  来源:印染人

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