▊摘要：采用Novaeron P型活性染料对棉纱线进行段染染色。优化的段染工艺为：小苏打l5～30g/kg,尿素80-120g/kg,防染盐S l0g/kg，103℃汽蒸8～10 min。段染棉纱的得色量和色牢度均优于K型活性染料。

前言

长期以来，色织面料的生产都是先染单色纱线，然后再按花型设计排列色纱进行织造，如此织出的面料色彩虽然整齐规则，但难以满足当今设计与审美的需要。

幻彩纱是一种利用特殊的机械段染纱线设备与独特的段染纱线工艺，在同一纱线上染出不同的颜色。采用这种五彩缤纷的纱线可编织出具有立体感、颜色五彩缤纷、层次丰富的面料，即称幻彩纱面料。根据绞纱的框长，通过改变色段长度及间隔距离(小至8～10／Tim)可设计出风格特殊、绚丽多彩的段染花样。

适合段染的纱线，有纤维素纤维、腈纶、涤纶、纯毛绒线、锦纶及各种混纺纱线等，本文主要介绍全棉纱线的活性染料段染工艺与工艺条件。

借鉴棉织物直接印花方式，将待染纱线摊平喷印上一段一段不同的颜色。为使段染“花纹”部分不渗化，段染颜色清晰，需将染料配成“喷印”色浆，通过段染机械轧喷印的方式印到绞纱上，再经过适当的后处理(汽蒸)，使活性染料固色，然后经水洗(皂洗)、固色等后处理。

常用的活性染料，如KN型、M型、HE型等，较难用于棉纱线段染工艺。因为这类染料在水洗时未反应的染料和水解染料易沾染，造成白地沾色及染色牢度下降。选择段染的活性染料应注意染料的固色率、提升性能、配伍性和易洗涤性，同时结合影响活性染料段染的因素和工艺条件，筛选合适的活性染料。

本试验采用亨斯迈公司NOVACRON P型活性染料对棉纱线进行段染试验，通过优化工艺，完善段染染整工艺，提高产品质量。

1 试验部分

1.1 纱线、试剂和仪器

纱线：纯棉绞纱27.8 tex、18.2 tex、13 tex；18.2 tex人棉纱

试剂：NOVACRON P型活性染料(亨斯迈公司)、国产K型活性染料、尿素、碳酸氢钠(小苏打)、防染盐S、海藻酸钠、活性防沾皂洗剂。

仪器：YD-5-8八色绞纱段染机(亚蔡染整机械厂)、Datacolor SF600 plus电脑测配色仪(Datacolor公司)、SW-12A耐水洗色牢度试验仪(无锡纺织仪器厂)、评定沾色用灰色样卡、Y5718摩擦色牢度试验仪(常州第二纺织机械厂)。

1.2 段染工艺

段染色浆处方／(g·kg-1)

5％海藻酸钠原糊 360

活性染料 30

尿素 60

防染盐S lO

小苏打 25

水 X

工艺流程

练漂棉纱线→调制段染色浆→喷印段染色浆→汽蒸固色(103℃，l00min)→水洗→皂洗、烘干→上浆

1.3 测试方法

(1) K/S值

用DatacolOr SF600 plus电脑测色配色仪测定纱线表面的K／S值，D6 5 光源，l0℃视角。

(2) 摩擦牢度

按GB/T 3920--1997(纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定。

(3) 耐洗色牢度

按GB/T 3921．1-1997～GB/T 3921.5-1997《纺织品色牢度试验耐洗色牢度》测定。

2 试验结果与讨论

2.1 染料的选择

选用三只K型活性染料(K-2BP红、K-RN金黄、K-3R蓝)和三只P型活性染料(P-4B红、P-2RN金黄、P-3R结果见表l。

表1 染料对段染棉纱线表面K／S值的影响

从表l可以看出，P型活性染料段染色块样的K/S值明显比K型的高，即P型活性染料段染的得色量高于K 型活性染料，因而选择P型活性染料进行段染，并优化工艺。

2.2 汽蒸温度对段染纱线表面K/S值的影响

选用P型活性染料P-4B红，按1．2节工艺调制段染色浆并段染喷印棉纱线；经不同温度汽蒸，在电脑测色配色仪上分别测定段染纱线的表面K/S值，测3次取平均值，结果见表2。

表2 不同汽蒸温度下段染纱线的K／S值

从表2可以看出，当温度在100～103℃时，通过提升汽蒸温度，P型活性染料段染纱线的K/S值变大；当温度提高到l02 ℃以上时，P型活性染料段染的K／S值没有太大变化，因而汽蒸温度可以选用l02 ℃，考虑到工艺的稳定性，选用103 ℃。

2.3 汽蒸时间对段染纱线表面K／S值的影响

在恒定的工艺条件下：汽蒸时间会影响表面得色量，延长汽蒸时间可以提升段染纱线的得色量；但汽蒸时间过长，织物色泽变萎暗，表面得色量不会提升，且耗费能源。

选用P型活性染料P-48红，按1．2节工艺调制段色浆并段染喷印，改变汽蒸时间，对段染纱线表面K/S值的影响见表3。

表3 不同汽蒸时间下段染纱线的K／S值

从表3可以看出，汽蒸时间6～10 min时，通过延长汽蒸时间,P型活性染料段染棉纱线的K/S值变大．得色量提高：汽蒸时间8 min以上时，P型活性染料段染纱线的K／S值没有太大变化。考虑到生产工艺的稳定性．可将汽蒸时间选择在8～10 min。

2.4 碱剂用量对段染纱线表面K/S值的影响

碱剂有利于活性染料与棉纤维的键合与反应，但段染喷印色浆中不能选用强碱．否则容易导致染料水解，降低色浆稳定性。采用小苏打做碱剂，按1．2节工艺调制段染喷印色浆。改变小苏打用量，观察碱剂用量对段染纱线表面K/S值的影响．结果见表4。

表4 不同用量碱剂下的段染纱线的K／S值

从表4可知，小苏打用量在15～30 g/kg，P型活性染料段染的K／S值随其用量增加而变大；当小苏打用量达30 g/kg时，段染纱线的K/S值并没有随着小苏打用量增加而变大。因此，小苏打用量可以选择15～25 g/kg。

2.5 尿素用量对段染纱线K/S值的影响

按1．2节工艺调制段染喷印色浆，研究尿素用量对段染纱线表面K／S值的影响，结果见表5。

表5 尿素用量对K／S值的影响

从表5可知，尿素用量在50～100 g/kg时，P型活性染料段染纱线的K／S值随尿素用量的增加而变大；而尿素用量在120 g/kg时，段染纱线的K／S值并没有随着尿素的增加而变大，因而尿素的用量可以选择为80～100 g/kg.

2.6 防染盐S用量对段染纱线表面K／S值的影响

按1．2节工艺调制段染喷印色浆，染料5 g/kg，研究防染盐S用量对段染纱线表面K/S值的影响，结果见表6。

表6 不同防染盐S用量对K／S值的影响

由表6可知，当防染盐S用量为10 g/kg时，K/S值最大，因此，段染喷印色浆中防染盐S的用量以选择10 g/kg为宜。

3 大生产实例

段染前．棉绞纱需要经过退煮漂等前处理工序，煮漂工艺要注意碱用量，过多容易降低纱线强力，过少则除杂效果不理想，会影响段染效果及布面质量。煮练后的纱线毛效应不低于9～11 cm/30 min，纱线pH值应为7-8。毛效太低，影响色浆渗透，造成染色不良；太高则易发生渗化，导致段染轮廓不清，影响织造后的织物图案。

3.1 大生产工艺流程

退煮漂后的棉纱线→喷印段染色浆→汽蒸(102～103℃，l0min)→后处理(水洗、皂洗)→烘干→(固色)→柔软或上浆→成品。

3.2 大生产工艺处方

3.2.1段染原糊工艺处方/( g·kg-1)

六偏磷酸钠 3～5

纯碱 2～3

海藻酸钠 50

水 X

3．2．2段染色浆工艺处方／(g·kg-1)

(1) 橙红色

活性黄P-2RN l8

活性红P-BN 6．8

活性黑P-SG 0．06

尿素 50

小苏打 l5

防染盐S lO

原糊 350～380

水 Y

(2) 浅咖啡色

活性黄P-2RN l6

活性红P-6B 8

活性黑P-SG ll．2

尿素 60

小苏打 20

防染盐S l0

原糊 350～380

水 Y

(3) 蓝灰色 7

活性黄P-2R 5

活性红P-6B 6

活性蓝P-3R 30

尿素 80

小苏打 25

防染盐S l0

原糊 350～380

水 Y

(4) 深咖啡色

活性黄P-2R 27

活性红P-6B 33

活性藏青P-2R 9

尿素 l00

小苏打 30

防染盐S l0

原糊 350～380

水 Y

3.3 段染工艺参数

纱线：总长850 mm；

喷印段染规格：橙红色(90 mm)、浅咖啡色(180 mm)、蓝灰色(110 mm)、深咖啡色(260 nlm)；

多间隔最小循环间隔：70 mm。

注：在整个段染喷印过程中，烘燥固色较重要，轧喷段印后的纱一定要烘干，否则后处理过程中会造成搭色、沾色，易产生段染疵纱。

3.4 注意事项

(1) 选用中低等黏度的海藻酸钠浆，有利于色浆从喷口喷出及渗透到下层纱线中，调浆时可添加0．25％～0．5％的六偏磷酸钠，以防钙等金属离子的影响，同时用纯碱调节pH值至7～8。

(2) 尿素起润湿助溶作用，有利于汽蒸时纱线上的染料扩散，从而更好地上染纤维。但要注意尿素的用量，避免造成渗化。一般染深色用量适当增加，中浅色可酌情添加。

(3) 小苏打作为活性染料汽蒸固色用碱剂，调色时可等色浆糊料温度降至室温再加人，否则段染“印花”色浆的稳定性会下降，影响段染纱线的给色量及染色牢度。

(4) 将染料配成喷印色浆，通过段染机械喷印到纱线上。段染前应检查段染机喷印装置的压力，以提高段染花纹效果与得色量。

3.5 段染固色后的皂洗和水洗

皂洗的目的是充分洗除段染棉纱线上的色浆糊料、助剂和染料浮色等，使段染棉纱色泽均匀一致，提高段染纱的色牢度与颜色鲜艳度。

应选择皂洗与分散性能好的活性防沾皂洗剂进行皂洗，以免未固着的活性染料再沾色而影响段染的清晰度及色牢度。

3.6 活性染料段染后棉纱线质量指标

按照活性段染生产工艺，采用活性P-4B红、P-2RN金黄、P-SG黑染料段染棉绞纱，然后对其色牢度进行测试，结果见表7。

表7 棉纱线段染色牢度指标

4 结纶

(1) 纱线段染产品的关键在于段染色、段染长度的控制，由于实现彩色条纹分段染色，段染色可设计为双色或更多色(6～8色)，多重色彩的段染纱可织成新颖独特的多彩变幻的色织产品，即幻彩纱面料。

(2) 段染纱工艺是借鉴直接印花方式开发的新工艺，应选用溶解度高、色浆稳定性好、扩散性能好及固色率高，且对棉纤维直接性较低的活性染料段染。否则，在水洗时未反应的染料和水解染料易沾染，造成白地沾色及染色牢度下降，花纹轮廓不清，影响段染花纹图案的清晰度与鲜艳性。

(3) 采用NOVACRON P型活性染料段染的棉纱线，得色量及其各项牢度都优予K型活性染料，水洗时白地沾色效果好。