徐華君，陳萬明，王 力，史元慶，王 程，章金芳

（1.浙江灝宇科技有限公司，浙江紹興 312000；2.浙江金塔克斯科技有限公司，浙江紹興 312000）

活性染料是棉纖維印花的首選染料［1-3］，但是深濃色染料印花后，固色率低，浮色多，易沾色，特別是紅、翠藍(lán)等色系，白底沾色現(xiàn)象更為嚴(yán)重；出水不凈也容易導(dǎo)致產(chǎn)品色牢度不達(dá)標(biāo)，影響印花產(chǎn)品質(zhì)量［4-6］。目前，本廠解決深色活性染料印花產(chǎn)生的白底沾色問題主要是通過高溫多道皂洗和水洗，能耗高、污染大。

已有研究表明，水洗時加入防沾污劑可減少白底沾污，降低水洗強(qiáng)度［7-11］，故本實(shí)驗(yàn)對水洗防沾色工藝進(jìn)行了探究。以活性紅K-2BP 印花織物進(jìn)行小試工藝優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化試生產(chǎn)，對印花產(chǎn)品性能與常規(guī)水洗工藝進(jìn)行了對比。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料與儀器

材料：純棉平布（浙江萬舟紡織有限公司），活性紅K-2BP、活性藍(lán)K-R、活性黃K-RN（工業(yè)級，浙江億得化工有限公司），尿素（工業(yè)級，山東金奧化工有限公司），碳酸鈉（工業(yè)級，山東?；煞萦邢薰荆?，防染鹽S（工業(yè)級，山東諾登新材料科技有限公司），海藻酸鈉（化學(xué)純，青島明月海藻集團(tuán)有限公司），皂洗劑、防沾污劑BD（工業(yè)級，杭州明誠化工有限公司），醋酸、檸檬酸（工業(yè)級，濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司），氯化鈣（分析純，天津科密歐化學(xué)試劑有限公司）。

儀器：THZ-82 型水浴恒溫振蕩器（常州國華電器有限公司），Y571B摩擦色牢度測試儀、SW-24耐洗色牢度試驗(yàn)機(jī)（寧波紡織儀器廠），Mini MDF/767 型磁棒印花機(jī)（奧地利Zimmer 公司），DHE65102型萬能汽蒸焙烘機(jī)（瑞士Mathis 公司），Datacolor SF-850 測色配色儀（美國Datacolor 公司）。

1.2 織物印花配方及工藝流程

配方：活性染料6%，海藻酸鈉3%，尿素8%，防染鹽0.5%，碳酸鈉2%。

工藝流程：調(diào)漿→磁棒刮印→烘干（80 ℃，3 min）→汽蒸（102 ℃，15 min）→水洗（冷水洗→熱水洗→皂洗→熱水洗→冷水洗）→烘干。

1.3 測試

沾色性能：小試采用活性紅K-2BP 印花，露白布的沾色可用顏色特性中的a值來表述，a值越大代表織物偏紅光越大，證明沾色越嚴(yán)重。

耐皂洗色牢度：按照GB/T 3921—2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)驮硐瓷味取窚y試。

耐摩擦色牢度：按照GB/T 3920—2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)湍Σ辽味取窚y試。

2 結(jié)果與討論

2.1 活性染料印花常規(guī)水洗工藝對棉織物沾色性能的影響

以活性紅K-2BP 染料在棉織物上的印花為例，探究了常規(guī)水洗工藝對棉織物沾色性能的影響。因?yàn)樯a(chǎn)采用連續(xù)長車水洗，小試無法完全模擬，近似采用以下水洗工藝：冷水洗（室溫，5 min）→熱水洗（60 ℃，5 min）→皂洗（皂洗劑3 g/L，95 ℃，5 min）→熱水洗（80 ℃，5 min）→冷水洗（室溫，5 min）。該水洗工藝皂洗后的效果與大生產(chǎn)基本相同。

以每道水洗后織物的a值評價染料對棉織物的沾色性能，測試了每道水洗工序后織物留白部分的a值，結(jié)果如表1所示。

表1 水洗工序?qū)γ蘅椢镎瓷阅艿挠绊?/p>

由表1 可以看出，第一道冷水洗后a值較原布差值最大，說明第一道冷水洗階段是殘余染料及水解染料沾色白底的主要階段，而皂洗后a值較冷水洗有所下降，證明皂洗階段是去除織物白底沾污浮色的最主要階段。因此，重點(diǎn)研究冷水洗時的防沾污和皂洗時的除浮色。

2.2 冷水洗工藝中各因素對棉織物沾色的影響

針對第一道冷水洗工藝中白底沾色較嚴(yán)重的現(xiàn)象，考慮加入防沾污劑BD 來降低活性染料對棉織物的沾色，并探究在防沾污劑存在下的冷水洗工藝。

2.2.1 防沾污劑BD 用量

探究了防沾污劑BD 用量對活性紅K-2BP 沾色的影響，對印花織物露白部分的a值進(jìn)行了測試，結(jié)果如圖1所示。

由圖1可以看出，a值隨著防沾污劑BD 用量的增加而減小，說明白底的沾色程度明顯降低。這可能是因?yàn)榉勒次蹌〣D 對染料具有良好的絡(luò)合能力，其形成的聚集體能增加對活性染料及水解染料的溶解能力，減輕水洗時染料對織物的沾色。防沾污劑BD 用量達(dá)到3 g/L 時，沾污程度隨用量的增加變化很小。綜合考慮，防沾污劑BD 用量選擇3 g/L。

2.2.2 水洗時間

進(jìn)一步探究了防沾污劑BD 的水洗時間對沾色性能的影響，結(jié)果如圖2所示。

由圖2 可以看出，a值隨著水洗時間的延長呈先降低后增加的趨勢。這可能是因?yàn)榉勒次蹌〣D 絡(luò)合浮色染料是動態(tài)平衡過程，隨著時間的延長，浮色染料容易解吸附，重新分散沾污到織物上導(dǎo)致織物沾污。綜合考慮，防沾污劑BD 水洗時間選擇5 min。

2.2.3 醋酸用量

研究表明，酸性條件可降低活性染料對棉纖維的上染［12-13］，因此探究了醋酸用量對沾色性能的影響，結(jié)果見圖3。由圖3 可以看出，a值隨著醋酸用量的增大而略有降低，沾污程度略有下降，酸性條件對防沾污劑BD 的防沾色效果有一定的促進(jìn)作用，但效果不大。綜合考慮，防沾污劑使用時無需加入醋酸。

2.2.4 冷水洗次數(shù)

研究冷水洗次數(shù)對沾色性能的影響，結(jié)果如圖4所示。由圖4 可看出，冷水洗次數(shù)對a值影響較小，沾色程度差別不大，說明冷水洗多次的效果和1次相當(dāng)。

2.3 皂洗工藝中各因素對棉織物沾色的影響

皂洗充分可以去除浮色，生產(chǎn)實(shí)踐也表明，皂洗程度還影響成品印花面料的手感和顏色鮮艷度。因此，在上述水洗工藝的基礎(chǔ)上研究了皂洗工藝中各因素對活性紅K-2BP 沾色性能的影響。

2.3.1 皂洗劑用量

在皂洗溫度95 ℃、皂洗時間5 min 的情況下，探究了皂洗劑用量對沾色性能的影響，結(jié)果如圖5 所示。由圖5 可以看出，隨著皂洗劑用量的增大，a值越來越低，沾色程度越來越低，說明皂洗對白底沾色織物表現(xiàn)出良好的去除效果，可以較好地洗去織物表面的浮色；且用量越大，效果越好，但當(dāng)皂洗劑用量很大時，織物a值略有下降。綜合考慮，皂洗劑的用量選擇2 g/L。

2.3.2 皂洗溫度

在皂洗劑用量為2 g/L、皂洗時間為5 min 的情況下，探究了皂洗溫度對活性紅K-2BP 沾色性能的影響，結(jié)果見圖6。由圖6 可以看出，隨著皂洗溫度的升高，a值呈現(xiàn)明顯降低的趨勢，說明皂洗溫度對白底沾色的去除效果顯著，皂洗溫度越高，活性紅K-2BP對白底的沾色程度越低；溫度過低，皂洗劑不能充分地洗去印花織物上的浮色，浮色會對白底沾色。當(dāng)皂洗溫度為85～95 ℃時，a值的降低幅度不顯著，說明皂洗溫度為85 ℃時便可實(shí)現(xiàn)較好的防沾色性能。該工藝的皂洗溫度比常規(guī)皂洗溫度（95 ℃）降低10 ℃。

2.3.3 皂洗時間

在皂洗劑用量為2 g/L、皂洗溫度為85 ℃的情況下，研究皂洗時間對沾色性能的影響，結(jié)果見圖7。由圖7可看出，a值隨著皂洗時間的延長而緩慢降低，但降低幅度不顯著，說明皂洗時間對沾色的影響較小。皂洗時間較長不僅會增加生產(chǎn)成本，而且會對印花的顏色造成影響，綜合分析，皂洗時間選擇5 min。

2.3.4 皂洗液硬度

水質(zhì)可能會影響皂洗的效果，因此在皂洗劑用量為2 g/L、皂洗溫度為85 ℃、皂洗時間為5 min 的情況下，探究不同硬度的皂洗液（用CaCl2調(diào)節(jié)）對活性紅K-2BP 沾色性能的影響，結(jié)果如圖8 所示。由圖8可以看出，a值隨著皂洗液硬度的增加呈緩慢增加的趨勢，但增幅并不顯著，說明皂洗劑能夠?qū)τ菜M(jìn)行軟化，因此水洗時水質(zhì)硬度對活性紅K-2BP 沾色性能的影響不顯著。

2.4 優(yōu)化工藝下的色牢度

優(yōu)化水洗工藝為：冷水洗（室溫，防沾污劑BD 3 g/L，5 min）→熱水洗（60 ℃，5 min）→皂洗（皂洗劑2 g/L，85 ℃，5 min）→熱水洗（80 ℃，5 min）→冷水洗（室溫，5 min），優(yōu)化水洗工藝洗后印花織物性能如表2所示。

表2 水洗后印花織物的性能

由表2 可以看出，在優(yōu)化水洗工藝條件下，與未印花白布的a值相比，印花織物白底a值略有增加，但目測白底潔白，基本無沾色，紅色印花部位顏色亮麗，色牢度好，且手感柔軟。

2.5 生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)例

采用優(yōu)化的水洗工藝對車間返單印花布進(jìn)行長車水洗，車速25 m/min，8 道水洗：冷水（防沾污劑BD 4 kg）→熱水洗（60 ℃）→皂洗（85 ℃，皂洗劑2.5 kg）→皂洗（85 ℃，皂洗劑2.5 kg）→皂洗（85 ℃，皂洗劑2.5 kg）→熱水洗（85 ℃）→冷水洗（檸檬酸2 kg）→冷水洗；每2 000 m 補(bǔ)加1 kg 防沾污劑BD，每1 000 m 補(bǔ)加皂洗劑1 kg，每3 000 m 補(bǔ)加檸檬酸1 kg。對水洗后的印花布的紅、黃、黑色塊進(jìn)行測評，并與常規(guī)水洗工藝進(jìn)行對比，結(jié)果如表3所示。

表3 不同水洗工藝后的色牢度

由表3 可以看出，優(yōu)化水洗工藝的色牢度達(dá)到甚至超過（個別色牢度指標(biāo)）了常規(guī)水洗工藝，目測優(yōu)化水洗工藝的成品印花布顏色明亮，露白部分基本無沾色，手感柔軟。據(jù)萬m 生產(chǎn)統(tǒng)計，優(yōu)化水洗工藝的綜合能耗下降5%左右，水洗正品率提高到98%以上，對企業(yè)節(jié)能降碳具有很好的現(xiàn)實(shí)意義。

3 結(jié)論

（1）印花后第一道冷水洗加入防沾污劑BD 可減少織物沾色，且可降低后續(xù)的皂洗溫度，皂洗后顏色鮮艷，白底白度好，產(chǎn)品色牢度好。

（2）生產(chǎn)實(shí)踐表明，開發(fā)的防沾色水洗工藝提高了深色活性染料印花產(chǎn)品的色牢度，節(jié)能降耗效果明顯，印花布白底沾污情況大幅下降，水洗正品率達(dá)到98%以上，經(jīng)濟(jì)效益、社會效益顯著。