羊毛节水节能染色的研发趋势

　　5.短蒸轧染工艺

　　5.1两种传统工艺的不足

　　包括棉、粘胶、麻及其与涤纶之混纺活性染料轧染，主要传统工艺如下

　　5.1.1轧一焙法

　　主要缺点是固色率低：得色牢度较差；色泽艳度不够好：脲素用量大。

　　5.1.2轧一烘一轧一蒸法

　　主要问题是用盐量大，环境污染大，染色成本高。

　　另外上述两种工艺对三原色混配的中间色，比如咖啡色、灰色、橄榄绿等色在头尾及色光控制上难度大。

　　针对这些问题，德国Monforts和Zeneca公司于1994年联合开发了湿短蒸染机及相关工艺。

　　5.2湿短蒸的优点

　　5.2.1该工艺流程短，汽蒸温度不太高而节约能源；

　　5.2.2减少用盐量、减轻废水处理压力；

　　5.2.3对难染的咖、灰、绿等色重现性及左中右、头尾色差控制得比传统工艺好；

　　5.2.4蒸箱含湿率始终保持在25-30%，织物渗透性好，固色率较高，色牢度好。

　　5.3湿短蒸轧染工艺关键因素

　　湿短蒸轧染工艺中有三个关键因素，PH值、蒸汽温度与时间。

　　5.3.1染液PH值

　　染液PH对染料的水解速度和直接性有很大影响，当PH增大时，活性染料对纤维素直接性也随之降低，同时染料的水解速度加快，高到某一值时，直接性将急剧下降。例如活性艳红M-2BS在PH>10.5值时对纤维素直接性会急剧降低，加碱满足PH临界点的动态平衡。

　　5.3.2温度控制

　　生产中轧→焙工艺中，焙烘温度在160℃或以上；而轧→烘→轧→蒸工艺是在102℃饱和蒸汽中进行。湿短蒸为了兼顾染料的渗透性和固色率是在相对湿度25-30%，温度130℃进行汽蒸。

　　5.3.3汽蒸时间控制

　　实验证明，大量染料固色反应是在汽蒸时问超过2分钟，织物温度升高的阶段。一般汽蒸需3分钟。

　　5.3.4电解质的影响

　　由于湿短蒸工艺使染料分子有足够时问扩散，渗透，从而为纤维素提供染座及反应机遇，这样染色可省去促染用盐。冷轧堆染色在水、电、汽方面大约节约了45.6%，染色成本也有所下降。

　　6微胶囊染色

　　如果将染料包裹在微胶囊里，对纺织材料进行染色，染色时先将微胶囊里的染料通过抽真空溶解在纤维材料重量的5-20%的水中(传统工艺用水量是纤维材料的20-50倍)，然后对纤维进行染色。这样水资源可大大节省。这一技术的关键在于微胶囊的制作。

　　6.1微胶囊所用材料

　　制作包裹染料用微胶囊材料都是热塑性的。如脲醛树脂、石腊基腊、酵母细胞、聚胺、聚氯之、烯偏聚氯乙烯、聚烯烃、聚酯、聚胺酯，聚胺基聚酯、聚丙烯酸、聚醋酸乙烯，聚苯乙烯或共聚物、聚脲等。

　　6.2微胶囊粒径在5μm至300nm的范围。

　　6.3染料微胶囊制作

　　酸性染料微胶囊的主要成分有聚合物，如本例中为阿拉伯树胶，水解动物明胶、甘露糖酵：溶剂聚氧乙烯醚(乳化剂T-60)；去离子水，将上述各组分喷粉干燥，可得平均粒径为5.0№的微胶粒，其玻璃转化点Tg为45℃左右。

　　6.4在微胶囊中的各成分比例如下：

　　微胶囊成分 Wt%

　　酸性染料 68.0

　　阿拉伯树胶 6.5

　　微胶囊酸性染料制作举例如下：

　　水解动物明胶 13.75

　　甘露糖醇 5.0

　　二乙二醇单丁醚 1.25

　　乳化剂T-60 2.5

　　去离子水 3.0

　　上述各种染色工艺的研发，为各种羊毛及其混纺材料和散纤纱、毛条、机织、针织等材料形式的节水节能染色提供了多种选择，也为改善生态环境进行绿色生产创造了条件。