ZHEJIANG TEXTILE&FASHION COLLEGE
毕业设计（论文）
题目: 纯棉弹力布活性染料染色工艺初探
分院: 纺织分院
班级: 09染化（1）班
学生姓名： 范挺进
指导老师： 张鹏老师( +校外指导老师)
完成日期：
目 录
摘要
1 引言 ...................................................................... 2 2 棉织物活性染料染色工艺的特点、应用及问题 ................................... 2
2.1特点 ................................................................. 3 2.2应用 ................................................................. 3 2.3存在问题 ............................................................. 3 3 试验部分................................................................... 4
3.1设计程序 ............................................................. 4
3.11准备阶段 ........................................................ 4 3.12设计阶段 ........................................................ 5 3.2试验内容 ............................................................. 5
3.2.1仪器与设备 ..................................................... 5 3.2.2材料与药品 ..................................................... 5 3.2.3染前预定型 ..................................................... 5 3.2.4生产工艺及测试部分 ............................................. 5 3.3结果及分析 ........................................................... 7
3.3.1低温前处理 ..................................................... 7 3.3.2染色工艺缓染性能对比分析 ....................................... 7 3.3.3两种工艺牢度对比 ............................................... 8 3.3.4关于前预定型的探讨 ............................................. 8
4 如何提高棉织物活性染料染色质量 ............................................. 9 5 总结...................................................................... 9 参考文献.................................................................... 10
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纯棉弹力布活性染料染色工艺初探
摘要：为达到客户定单对染色产品的质量要求,应设计合理的染色工艺。本文
针阐述了纯棉弹性织物的低温前前处理及活性染料代用碱染色工艺，改良以后的生产工艺在实践生产中的应用结果表明：新的染色工艺解决和改善了生产过程中所出现的问题，并缩短了工艺流程，降低了能耗。
关键词：纯棉弹力织物前处理； 低温； 染色； 代用碱
1 引言
由于科技的飞速发展，生产效率的大幅度提高，人们的穿着发生了很大改观，针织外衣、T恤衫、时装、运动装、休闲装由于其特有的舒适性和弹性越来越受到消费者的青睐,随着针织外衣化的穿着季节、环境和家庭洗衣方式改变等因素的影响，消费者对针织外衣的色泽和染色牢度提出了更高的要求。
活性染料是棉针织产品染色的主要染料类别之一。适用于棉针织品染色的活性染料品种繁多，性能差异很大，即使同一活性基系列的染料，也只表示反应性相似,而其它性能仍有差异。如何按客户要求设计出相对合理的染色生产工艺，是一项非常复杂的工作，如果处理不当，往往造成染色成本偏高和色光不稳定，严重时容易出现色花疵病，不合格产品重新回修又导致生产计划混乱，造成较大经济损失，给企业带来一系列麻烦，本文就工艺设计方面的技术问题结合我的实践经验进行了一系列试验探索。
2 棉织物活性染料染色工艺的特点、应用及问题
活性染料是反应性染料，并且各染料的染色性能不一样，在连续轧染生产中不容易控制色光，很容易产生前后色差或中左右色差。连续染色经常使用乙烯砜型活性基染料或者是一氯均三嗪与乙烯砜双活性基染料。影响活性染料染色的棉
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织物的因素有很多，影响色差的原因也是有很多方面的。
2.1特点
活性染料分子含有一个或者一个以上的反应性基团，俗称活性基团。在合适的条件下能和纤维素纤维上的羟基、蛋白质纤维以及聚酰胺纤维上的氨基等发生化学反应，在染料和纤维之间产生共价键的结合，使染料成为纤维大分子上的一部分(又称反应性染料)。
活性染料分子的结构十分简单，并且含有磺酸基，水溶性良好，对硬水有较好的稳定性；扩散性和匀染性也比较好；容易发生水解反应，应注意减少这种反应；染色比较方便，价格比较低，并且色泽鲜亮，色谱齐全；匀染性好；牢度的湿处理也较为优良。
2.2应用
应用于纤维素纤维的染色； 应用于蛋白质纤维的染色； 应用于聚酰胺纤维的染色；
应用于具有特殊活性基团的活性染料并且还能应用于涤纶、棉纶等纤维的染色。
2.3存在问题
(1)有些染料耐晒牢度和耐氯漂牢度相对较差：日晒牢度随染料母体结构的不同而不同，随染色浓度的提高而不断变化；大多数的活性染料的耐氯漂牢度较；
(2)有些染料的耐气候牢度较低：贮存和使用的过程中，暴露在空气中的一面容易褪色，与里层的部分产生较为明显色差；
(3)蒽醌结构的蓝色品种有褪色现象； (4)有的染料的利用率太低。
目前解决活性染料存在的技术问题的方法主要是提高它的吸附率和固着率，较为有效的方法是在活性染料分子中引入两个异种或者同种活性基，尤其是前者,即引入两种活性基———一氯均三嗪基和乙烯砜基。对于用这两个异种活性基和合适的母体染料与连接基组成的新型活性染料来说，不但具有各个组成活性基的特性，如低酸性的水解率、高酸性的水解断键稳定性、优良的可洗涤性、好的各项牢度和偏低的吸着率与固着率之差以外，而且还具备两个不同活性基之间的加
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和增交作用之后而产生的新特性，如更好的耐酸性水解和过氧化物洗涤的能力、更高的固着率、就有较大的染色温度范围、更好的染色重现性以及适用于中温染色、低温染色、短时染色、高RFT染色等，所以这类活性染料的产量已经占到了全部染色用活性染料的绝大部分，已经成为棉织物轧染与浸染的主体染料。
3 实验部分 3.1设计程序
棉针织品染色，从组织计划、工艺设计，到投产检验，是一个较为复杂的系统工程。工艺设计必须从企业现有的基础开始，认真学习国内外成功的经验，积极采用先进的新技术和工艺，改革创新，尽量降低生产成本。染色工艺设计一般包括以下几个阶段： 3.11准备阶段
在工艺设计之前，设计人员必须要掌握的内容，主要包括以下几点： a.对染化料助剂的了解
常用的活性染料及助剂的性能、价格的合理行情、货源供应是否充足、简捷等信息，这都是设计人员需要了解的，以便更好的顺利完成设计工作。
b.对客户订单的了解
设计人员应该仔细审阅客户订单中与染色相关的部分，其主要包括各个色泽的外观和内在的质量标准和它的测试方法，各个色泽的染色单价(元/1000 kg布)，或者全部色泽的平均价格，以及主管部门的统筹安排等情况。
c.对水质的了解
活性染料染色对水质的要求很高，铁盐含量也不能高于0·05 mg/L。城市供水中要经常加入漂白粉杀菌是因为受到工业化不同程度的污染，而且用量不稳定，有效氯是漂白粉的有效成份，这对不耐氯漂的活性染料染色影响很大，这就需要提前在水中加入适量的大苏打在室温条件下循环处理，完全消除水中的漂白粉。此外活性染料在微酸性到中性的介质内很稳定，最不稳定的是在碱性介质中，尤其是在强碱性介质中，所以活性染料染前水质的最佳pH值是6~7。如果水质的pH值不稳定，需要加入适量的弱酸或弱碱来进行调整，直到合格后再染色。
d.对设备的了解
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了解车间染色设备的主要技术参数,了解主要的化验设备情况,小样试验机的技术参数与大车的是否一致。了解供汽、供水、供电等情况。 3.12设计阶段
按照客户对产品的各种要求，应该选择适宜的活性染料，并且确定好前处理工艺设计，根据实际本企业的设备状况及其他情况来确定工艺技术参数，然后再进行小样配方试验，同一颜色也许有多个拼染的配方，并且进行成本核算。根据技术人员掌握的染料知识筛选并且确定好最佳配方和流程，并对小样进行坚牢度试验和其它物理指标试验，同时拟定出初步的设计方案。
3.2试验内容
3.2.1仪器与设备
常温小样机（HX-KG55B），SW-8耐洗色牢度试验机，SF600 PLUS 电脑测色配色仪（美国Datacolor公司），pH计(PHS-3CT)，溢流染色缸（台湾合同公司），CFT摩擦色牢度仪（KMS）。 3.2.2材料与药品
材料：纯棉弹力布
染化料：雷马素黄 3RS，雷马素红3BS，雷马素元青B-133 (德司达公司), 多功能速染剂DE，代用碱（广州道诚环保公司），元明粉，纯碱（均为工业级）。
3.2.3前处理
原坯布中由于含有大量的杂质,如棉纤维上的天然杂质、经纱上的浆料以及污垢等,不但色泽欠白,手感粗糙,且吸水性差。若要将原坯布加工为洁白、柔软的漂白布或色泽鲜艳坚牢的色布,都必须经过练漂加工,适当去除杂质,为后续加工提供满意的半制品。由于各厂的生产条件和加工过程不同,工艺也不同,煮练可以在绳状退漂机、冷轧堆、喷射溢流机上进行。煮练的目的是去除棉籽壳和纤维素的共生物以及布上残留的杂质,使纯棉布获得良好的外观和吸水性。只有提高煮练力度,才能提高纤维的吸水性。练漂后要求毛效在10 cm/30 min以上。 3.2.4生产工艺及测试部分
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a.工艺处方： 项目 前处理 水洗 染色 浴比
b.工艺流程： 传统工艺
新工艺(g/L) 速染剂DE 温度 时间 不水洗直接染色 染料% 元明粉 代用碱 温度 时间 2 60℃ 30min 3 50 1.5 60℃ 60min 1:10 传统工艺(g/L) 纯碱 精练剂 稳定剂 防皱剂 双氧水 温度 时间 水液，酸洗，除氧 染料% 元明粉 纯碱 温度 时间 1 2 0.5 1 2 98℃ 30min 3 50 15 60℃ 60min
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3.3结果及分析
3.3.1低温前处理
棉织物前处理的主要目的是去除棉籽及棉纤维的杂质(它们主要是附着于纤维外表面的果胶、蜡状物质，含氮矿物质等)，使织物的白度、毛效、均匀性满足后工序加工的要求。传统的工艺是在高温碱性条件下进行前处理。练漂结束后，由于残留的碱剂和双氧水会对后续的染色产生影响，一定要进行酸洗和除氧等处理。但纯棉弹力布不耐强碱，随着碱浓增大和温度的提高，其弹性损失增大，温度越高，弹性损失越大，尤其是在高温强碱条件下，弹力纤维会迅速分解，强力下降并失去弹性，高温条件下容易使布面产生折皱，对染色加工带来不利。而低温前处理工艺，在达到前处理目的的同时，既保证了织物的强力，又减少了起皱，而且在前处理结束时不需要清洗，直接进行染色，并达到了节能降耗的目的。 3.3.2染色工艺缓染性能对比分析
活性染料在加入碱固色的初期阶段，染料上染百分率提高速度较快，在染色过程中很容易造成染色不匀，产生色花、色差等现象。通过生产实践发现，代用碱有较好的缓染性能，明显地改善了色花问题。通过试验表明，代用碱与纯碱加入染浴后，在固色的最初时间段内，使用代用碱染色染料上染比纯碱平缓，有利于染色的匀染性，且随时间的增加，最终达到了相同的最大上染率。因此在实际生产过程中针对所染的敏感色，如咖啡，灰色，翠蓝色、绿色等，利用代用碱优良的缓染性，改善色花问题。那是由于代用碱作为一种复合碱，具有缓冲能力的碱组分，且在染液中电解质少，离子强度低，能起到一定的缓冲作用，减缓染料初始固色速率。从而避免了上染不均匀等质量问题。两者上染过程测试曲线见图1。
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3.3.3两种工艺牢度对比
分别对用传统工艺和新工艺的染色色样按相同皂洗烘干后的牢度测试发现：新工艺可以达到甚至优于传统工艺。牢度测试结果见表2。
3.3.4关于前预定型的探讨
大车染色后需要加软、防缩，或进行防皱、硬挺、超软、抗菌、防水、涂层、阻燃等各种整理。随着各种助剂的加人，溶液pH值不同，某些助剂也会影响染料的分布，进而影响织物的颜色，尤其是阻燃、涂层等整理对织物色光影响非常大。如活性染料染色后的阻燃整理中，由于活性染料不耐酸，而阻燃整理需要加人磷酸，因此织物颜色变化很大；而对于涂层加工，则织物表面刮涂一层覆盖物，与原来颜色有所差异，且涂层织物在放置过程中变色严重。因此，为了控制大样和小样之间的差异，在打小样整个过程中，必须完成后整理加工，以保证织物颜
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色一致。机织纯棉弹力织物一般在定型机上进行手感和尺寸定型整理，然后进行预缩整理。
-柔软剂对色光影响较大，选用不好会造成增深或泛黄、泛红等现象。非离子柔软剂对色光影响较小。另外，柔软剂中乳化剂也会影响到染料的摩擦牢度和成品布的强度。
-后定型温度一般控制在150~160℃，棉纤维在高温下易泛黄，从而影响色光。
-预缩整理应根据防缩要求调整橡毯的张力、蒸汽量及车速，调节不当，易产生缩水皱，影响成品含潮率和缩水率。
4 如何提高棉织物活性染料染色质量
在进行棉织物活性染料染色是，质量是关键。加工坯布应该进行分类检查，同一单色号的用坯必须在原料、批次上相同或接近，这是最基本的要求。前处理各工序质量要严格控制，需制订各项质量指标的上下波动范围，使染色前坯布的毛效、白度、pH值、丝光钡值、干湿度、门幅等指标都控制在合理的范围之内。合理选用配合性较好即亲和力、耐水解性、反应性相近的染料。各工艺的参数如轧车压力、车速、轧槽液位、烘房温度、烘房蒸汽压等应该在整个生产过程中保持一致和稳定，然后整理选用的助剂应该进行变色和强力的测试，并严格控制工艺参数，包括定型和预缩。
总之，实际的生产过程中，只有在相关技术及一线管理人员的共同努力下，色差的发生几率才会减小，同时采用不同的工艺方法去除棉织物产品上的色斑、条斑、色泽不匀等缺点，才能更好地控制棉织物的染色染料质量。
5 总结
棉织物活性染色工艺设计水平的高低直接关系到针织厂效益的高低，是企业向前发展之时必须解决的重大课题，由于工艺设计相当复杂，技术人员只有在理
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论和实践两方面不断努力探索，才能设计出高质量的染色工艺，使大样染色的一次成功率不断提高。在实验部分，我们可以得到以下结论：
（1）低温前处理工艺，保证了纯棉弹力布的强力和弹性，减少了由于高温处理而产生的折皱。
（2）代用碱代替纯碱，利用其缓染性，减少色花，增加染色的匀染性能，提高染色质量。.
（3）缩短了工艺流程，节约能源，减少污染，节省成本。
参考文献
[1] 杨海桥.深浓色纯棉织物的湿摩擦牢度[J].印染, 2003,29(11): 12~13.. [2] 唐昱 ，陈颖 . 棉织物活性染料中性染色工艺［J］.印染，200（5）:47-50. [3] 邹志奇 ， 李洪源 . 棉针织物一浴练染工艺［J］.印染，2007（22）:26-27. [4] 佚名.活性染料染色棉织物的湿摩擦牢度[J].印染, 2003(4): 50.
[5] 李洪霞,吴赞敏.活性染料染色牢度的研究[J].北京纺织, 2004, 26(2): 35-38. [6] 杜娟.环保型活性染料浸染法染色工艺的研究与应用[J].黑龙江纺织, 2004(1): 3-5.
Elastic cotton fabric with reactive dyes dyeing
Abstract: in order to achieve customer orders on dyeing product quality requirements, we should design reasonable dyeing process. This paper expounds the cotton elastic fabric low temperature pretreatment and dyeing process of reactive dyes
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substitution alkali, improved after the production process in the practical application show that the dyeing process: new and improved the solution of problems occurred in the production process, and shortens the process flow, reduces energy consumption.
Key words: elastic cotton fabric pretreatment; low temperature; dyeing; substitution alkali
范挺进：你好，
论文已阅，我做了简单批注。你的论文内容和格式都不错，可惜文章核心内容是网上来的。念你没在做专业了，张老师也勉强认可，但你必须搞懂文章内容，并补充样布附在文章上。同时电子稿上需贴样位置，需附上布样电子照片。
第一批答辩的其他条件你也必须满足，如能准备好相应条件，你可第一批答辩。
旺旺 小 人物88886 这是我们老师说的话
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