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　　1亞麻粗紗染色生產(chǎn)現(xiàn)狀及問題

　　各亞麻紡織企業(yè)在應(yīng)用亞麻粗紗染色時也遇到了很多技術(shù)問題和管理問題。為了便于敘述，首先對亞麻的化學(xué)加工工藝作一簡介，指出其工藝技術(shù)的合理性和存在的問題；然后分析問題存在的原因，提出解決問題的方法；最后介紹在該項領(lǐng)域內(nèi)所作的工作及其進(jìn)展。

　　1.1亞麻粗紗染色工藝流程

　　亞麻紡織目前采用的工藝過程主要是成條、粗紗、粗紗煮漂、細(xì)紗。由于亞麻織物前處理、染色工藝技術(shù)的復(fù)雜性和亞麻紡紗工藝技術(shù)的日臻成熟，人們提出了在亞麻紡紗階段進(jìn)行染色的工藝設(shè)想，并付諸實施，取得了工藝技術(shù)上的突破。

　　該項技術(shù)的基本工藝流程是：亞麻打成麻→櫛梳機(jī)櫛梳→長麻（短麻聯(lián)梳機(jī)聯(lián)梳）成條→三、四道并條機(jī)并條→粗紗機(jī)紡粗紗→粗紗煮漂鍋粗紗煮練→粗紗漂白→粗紗染色→濕紡環(huán)錠細(xì)紗機(jī)細(xì)紗→管紗干燥→絡(luò)筒機(jī)絡(luò)成筒紗。

　　粗紗煮練、漂白、染色的工藝流程是：酸洗→粗紗煮練→熱水洗→冷水洗→亞氯酸鈉漂白→水洗→酸洗→水洗→染色→水洗。

　　粗紗煮練、粗紗漂白、粗紗染色工藝加工均是在粗紗煮漂鍋內(nèi)進(jìn)行，工序上比較順暢，在加工過程中無需脫水、烘干，與傳統(tǒng)的染色方式比較具有節(jié)能、節(jié)時等特點(diǎn)。同時，也無需增加設(shè)備，具有降低成本、提高生產(chǎn)效率等優(yōu)勢。

　　1.2亞麻粗紗染色的合理性

　　1.2.1 技術(shù)可行性

　　亞麻粗紗經(jīng)過煮練漂白后，纖維的分裂度比較高，并且纖維處于膨化狀態(tài)，纖維染色比較容易，經(jīng)過染色后再進(jìn)行紡紗（細(xì)紗），使染料與纖維的結(jié)合比較牢固，染色牢度有所提高，尤其是摩擦牢度應(yīng)該有大幅度的提高。色紗質(zhì)量穩(wěn)定，表面光潔度較高。色光比織物染色要好一些。亞麻粗紗染色可以選用的染料涵蓋了所有的纖維素纖維染色可以使用的染料：直接、活性、還原（可溶性還原）、硫化染料等。目前在亞麻粗紗染色中實際使用的染料只有活性染料、還原染料以及可溶性還原染料。

　　亞麻粗紗染色后紡細(xì)紗，工序比較順暢。避免了亞麻纖維膨化、干燥、再膨化、染色、再干燥的纖維反復(fù)膨化干燥等過程。其優(yōu)點(diǎn)是減少了染整加工工序，降低了能耗和亞麻紗線的強(qiáng)力損失；同時，也使亞麻紗線的重量損失降到了最低，紗線的表面光潔度大幅度提高，從而大幅度提高了亞麻染色紗線的質(zhì)量。

　　亞麻粗紗染色工藝的實施為亞麻新產(chǎn)品的開發(fā)提供了大批量的色紗原料，使亞麻色織產(chǎn)品的開發(fā)不僅有原料保證，還使染色紗的成本進(jìn)一步降低，質(zhì)量進(jìn)一步提高。尤其是亞麻色紗的強(qiáng)力得到保證，染色牢度、表面光潔度得到進(jìn)一步提高，為亞麻色織物的開發(fā)提供了原料的質(zhì)量保證。

　　1.2.2 經(jīng)濟(jì)合理性

　　粗紗煮練、粗紗漂白、粗紗染色均是在煮紗鍋中進(jìn)行，在工序上是合理的。

　　亞麻粗紗煮漂的化學(xué)加工工藝流程一般為：酸洗→粗紗煮練→熱水洗→冷水洗→酸洗→水洗→亞氯酸鈉漂白→水洗→細(xì)紗→烘干。

　　亞麻粗紗的煮漂染色的加工工藝流程為：酸洗→粗紗煮練→熱水洗→冷水洗→酸洗→水洗→亞氯酸鈉漂白→水洗→染色→水洗→細(xì)紗→烘干。

　　將兩種工藝進(jìn)行簡單的比較可以發(fā)現(xiàn)，亞麻粗紗染色工藝僅僅增加染色、水洗工序，既沒有增加設(shè)備，沒有粗紗染紗架的吊進(jìn)吊出，也沒有增加烘干工序，節(jié)約工時、節(jié)約能源效果明顯。受到了很多亞麻紡織企業(yè)的青睞。

　　亞麻紡織企業(yè)很重視的另一個經(jīng)濟(jì)因素是亞麻紗線的制成率，或者稱亞麻纖維的損失率。在亞麻紡紗過程中，梳理過程不可避免的有重量損失，而在亞麻粗紗煮漂過程中也有一定的重量損失，一般約在5%～10%。為了達(dá)到減少重量損失的目的，一般只考慮亞麻纖維的可紡性而不考慮亞麻紗線或織物的可染整加工性能。以此達(dá)到降低重量損失的目的。而在印染企業(yè)又必須盡量把亞麻紗線或織物上的雜質(zhì)精練到可染色的程度，在此加工過程中，紗線或織物的重量損失較大。亞麻紡紗企業(yè)和亞麻紗線、織物染整企業(yè)在該問題上的矛盾是很突出的。采用亞麻粗紗染色工藝后，使亞麻紡紗企業(yè)和亞麻紗線染色企業(yè)的利益一致起來，該類矛盾自然也就解決了。在亞麻紡紗廠進(jìn)行紗線染色，既要解決紗線的可染性，又要盡可能地減少紗線的重量損失。在染色企業(yè)，可以不考慮染色的問題，也沒有必要進(jìn)行以去除雜質(zhì)為目的的精練工序。與此同時，亞麻紗線或織物上保持一定量的有益果膠等亞麻纖維伴生物，更能保持亞麻織物原有的風(fēng)格，使亞麻產(chǎn)品質(zhì)量與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到和諧統(tǒng)一。

　　1.2.3 設(shè)備利用率提高

　　亞麻紡織企業(yè)粗紗煮漂設(shè)備的加工能力都具有一定的余量，如果進(jìn)行20%的染色產(chǎn)品加工均對正常生產(chǎn)沒有任何影響，其設(shè)備的利用率也得到進(jìn)一步提高。

　　另一方面，亞麻粗紗煮漂設(shè)備均是能耐受亞氯酸鈉漂白的特種不銹鋼高溫高壓設(shè)備，設(shè)備的材質(zhì)適合任何染料的染色。亞麻粗紗染色的循環(huán)方式也是正反循環(huán)交替進(jìn)行，也適合粗紗染色的循環(huán)方式。

　　1.3亞麻粗紗染色生產(chǎn)中的問題分析

　　亞麻粗紗染色雖具很多優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些問題亟待解決。主要是亞麻紗線染色容易產(chǎn)生色差，色光雖比傳統(tǒng)的亞麻紗線、亞麻織物染色有所改善，但仍有待進(jìn)一步提高。其次是生產(chǎn)管理問題：如染前、染后的充分水洗問題、設(shè)備的清洗困難等問題。

　　1.3.1 染色質(zhì)量問題

　　（1）亞麻纖維染色存在色光、色差問題。亞麻織物的染色也存在嚴(yán)重的色差、色光問題，主要表現(xiàn)為染色色差疵點(diǎn)較多，前處理的織物損傷、擦傷給染色帶來不可彌補(bǔ)的色差影響等。在色光方面貝lj表現(xiàn)為亞麻織物的色光萎暗。采用亞麻粗紗染色后該類問題得到了改善，在嚴(yán)格執(zhí)行工藝條件的前提下，色差問題基本上控制在批間色差，同批色差較少。色光鮮艷程度得到提高，尤其是采用士林染料染色的紗線產(chǎn)品色光得到很大的改善。但與棉織物、棉紗線的生產(chǎn)難易程度相比，亞麻紗線染色生產(chǎn)仍較復(fù)雜，極易產(chǎn)生缸內(nèi)色差。色光問題在除了士林染料外的其他染料均存在染料的染色色光問題，主要表現(xiàn)是：色光暗、批間的色光難以控制得完全一致。

　　（2）亞麻纖維染色另一個質(zhì)量問題是亞麻纖維得色量比較低，染深色比較困難。麻纖維的結(jié)晶度較高，導(dǎo)致染色困難，得色量較低。尤其是亞麻織物更為明顯。但在亞麻粗紗染色產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)該類問題略有改善，經(jīng)初步分析，與纖維的粗紗煮練、粗紗漂白的前處理工藝有較大的關(guān)系。在亞麻粗紗煮漂工藝中，亞麻纖維的分裂度進(jìn)一步提高，纖維得到了充分的膨化，使染料的吸附、擴(kuò)散時間大大縮短。在有限的時間內(nèi)染色很容易達(dá)到最大的吸附量（達(dá)到的平衡吸附所需時間較短）。如果要徹底解決該問題，也需要在粗紗處理階段研究新的工藝技術(shù)，如堿縮處理等。

　　（3）亞麻纖維染色第三個質(zhì)量問題是染色牢度問題，尤其是亞麻染色的摩擦牢度問題較大。亞麻纖維的染色牢度較差，主要和纖維成紗的形態(tài)結(jié)構(gòu)有關(guān)，也與染料的染色特性有關(guān)。從亞麻粗紗染色、細(xì)紗染色、織物染色產(chǎn)品的摩擦牢度分析，亞麻粗紗染色產(chǎn)品的染色牢度比其他染色方式要好一些，主要原因是亞麻粗紗的染色較好地解決了染色勻透性的問題，使纖維與染液接觸比較充分，清洗效果較好，吸附于亞麻纖維表面的染料較少。在細(xì)紗紡紗過程中經(jīng)過牽伸、加拈等加工工序，使吸附于亞麻細(xì)紗紗線表面的染料更少，因而粗紗染色產(chǎn)品的摩擦牢度、水洗牢度等染色牢度指標(biāo)均較織物染色、傳統(tǒng)的細(xì)紗染色為好，但還不及棉纖維、織物的染色牢度。

　　1.3.2 問題分析

　　與亞麻織物染色一樣，亞麻粗紗染色也存在染色的色差色光問題、染色得色量比較低染深色比較困難問題和染色牢度較低的問題。上述問題產(chǎn)生的原因分析如下：

　　（1）亞麻粗紗染色的色差、色光問題。亞麻粗紗染色的色差問題比較嚴(yán)重，嚴(yán)重時可能同一染色缸中出現(xiàn)深淺不同的產(chǎn)品，也偶爾出現(xiàn)同一染缸產(chǎn)生不同顏色的現(xiàn)象。

　　①主要原因之一是粗紗上帶有不同濃度的堿。亞麻粗紗染色是在粗紗煮漂之后進(jìn)行的，在粗紗煮漂后進(jìn)行細(xì)紗生產(chǎn)，粗紗上略顯堿性并不妨礙細(xì)紗紗線生產(chǎn)。而在粗紗上帶有少量堿進(jìn)行染色就會出現(xiàn)嚴(yán)重的染色不勻，尤其是使用活性染料進(jìn)行染色，嚴(yán)重時有可能出現(xiàn)不同的色光。

　　②產(chǎn)生粗紗染色色差、色光問題的原因之二是溫度不勻的問題。溫度的不一致導(dǎo)致染色產(chǎn)品的深淺不一致，形成深、淺染色色差。產(chǎn)生溫度不勻的原因主要來自兩個方面：①粗紗漂白的余溫下降不勻，導(dǎo)致染色溫度的不一致而形成色差或色光的差異，該問題的解決有待于充分的冷水洗；②設(shè)備的溫控設(shè)施不靈，出現(xiàn)加熱閥門自動開啟或漏氣等設(shè)備問題而產(chǎn)生局部加溫。

　　③產(chǎn)生粗紗染色色差、色光問題的原因之三是亞麻纖維中的雜質(zhì)染色的問題。亞麻纖維是韌皮纖維的束纖維成紗，纖維中除了含有纖維素外，尚含有半纖維素12%～15%，木質(zhì)素2.5%～5.0%，果膠1.4%～5.7%，脂蠟質(zhì)1.2%～1.8%，灰分0.8%～1.3%，含氮物質(zhì) 0.3%～0.6%【2】。這些物質(zhì)大部分具有能與活性染料反應(yīng)的羥基、氨基等，能與活性染料形成共價鍵結(jié)合。這些物質(zhì)含量的不均勻性導(dǎo)致染色深度的不一致，不同的雜質(zhì)與染料形成的共價鍵結(jié)合物可能呈現(xiàn)不同的色光，這也是亞麻粗紗染色產(chǎn)生色差、色光問題的重要因素。

　　（2）亞麻粗紗染色得色量低的問題。亞麻纖維染色得色量較低是一個普遍的問題，主要原因是亞麻纖維的結(jié)晶度較高 （90%），染料的可及區(qū)域較少，所以亞麻纖維、粗紗、織物染色產(chǎn)品均較淺。在各種染色產(chǎn)品中，亞麻紗線的深度略深一些，可能與染色方式、纖維的膨化程度等因素有關(guān)。

　　為了改善亞麻纖維的染色性能，有人對亞麻織物進(jìn)行絲光或半絲光加工，染色深度有一定的提高。按照這種思路，我們在實驗室條件下也對亞麻纖維（粗紗）進(jìn)行了無張力絲光（堿縮），再進(jìn)行亞麻粗紗染色、紡細(xì)紗。試驗結(jié)果表明，染色深度得到提高，細(xì)紗強(qiáng)力也未見下降。但由于堿液回收問題沒有批量生產(chǎn)。在條件具備時進(jìn)行該項應(yīng)用試驗研究是很有意義的一項工作。

　　（3）亞麻粗紗染色牢度不高的問題。亞麻粗紗染色產(chǎn)品的染色牢度指標(biāo)比亞麻細(xì)紗、亞麻織物染色產(chǎn)品的染色牢度指標(biāo)要好一些，紗線的光潔度、強(qiáng)力也較好。亞麻粗紗染色產(chǎn)品的染色牢度低下的原因并非完全來自纖維，主要來自于雜質(zhì)染色而使染色牢度指標(biāo)下降。

　　提高亞麻粗紗染色牢度的染色方法主要從以下幾個方面進(jìn)行：①加強(qiáng)染色后的水洗，提高凈洗程度；②使用染色牢度指標(biāo)較好的染料；③采用新型染色技術(shù)。

　　1.3.3 生產(chǎn)管理問題

　　亞麻粗紗染色工藝雖然具有經(jīng)濟(jì)上合理，技術(shù)上可行，有很多可取之處，但也給生產(chǎn)管理帶來很大的麻煩。主要表現(xiàn)是：

　　（1）設(shè)備清洗問題。設(shè)備清洗包括粗紗染色設(shè)備、細(xì)紗紡紗設(shè)備的清洗。在生產(chǎn)上應(yīng)盡量固定染色、紡紗設(shè)備的使用，盡量減少更換次數(shù)。清洗時應(yīng)采用燒堿、保險粉進(jìn)行還原清洗。

　　（2）色紗批號管理問題。色紗的批號管理是比較細(xì)致的工作，在進(jìn)行該項工作時應(yīng)該做好過細(xì)的工作。主要原因是一般染色產(chǎn)品進(jìn)行染色批號管理主要是在烘干工序，而亞麻粗紗染色后要進(jìn)行細(xì)紗紡紗、細(xì)紗烘干、細(xì)紗絡(luò)簡等工序，相應(yīng)的工作量很大。

　　（3）生產(chǎn)過程中半成品的清洗和溫度控制問題。 生產(chǎn)過程控制和工藝條件以及設(shè)備的完好狀態(tài)管理在亞麻粗紗染色工藝中是一項很重要的工作。主要是染色前的水洗pH值需達(dá)到中性且要均勻一致，染色后的水洗要把浮色洗凈；溫度要降到始染溫度以下，并要求設(shè)備的加熱蒸氣安全控制無泄漏。

　　2亞麻粗紗染色生產(chǎn)問題解決方案

　　亞麻粗紗染色生產(chǎn)主要是解決亞麻染色色差、色光、得色量不高、染色深度不深和染色牢度的問題。目前的解決方法一方面是加強(qiáng)工藝管理和設(shè)備管理，盡量降低因操作不當(dāng)而引起的質(zhì)量不穩(wěn)的問題；另一方面是加強(qiáng)亞麻粗紗染色新技術(shù)、新工藝的研究，使工藝參數(shù)寬容度提高，逐步使亞麻粗紗染色工藝技術(shù)完善。

　　2.1 亞麻粗紗染前和染后清洗的重要性

　　亞麻粗紗染色技術(shù)是亞麻纖維染色工藝技術(shù)中的一門新興技術(shù)，也是亞麻紡紗領(lǐng)域的新興技術(shù)，其工藝參數(shù)、工藝方法還有待于進(jìn)一步完善。就目前的進(jìn)展?fàn)顩r統(tǒng)計，加強(qiáng)亞麻粗紗染色工藝管理，使工藝條件達(dá)標(biāo)是提高亞麻粗紗染色質(zhì)量的關(guān)鍵。

　　亞麻粗紗染色工藝參數(shù)的制定是根據(jù)亞麻紡紗工藝的要求以及染色工藝的要求而制定的，雖然相互并不十分矛盾，但亞麻纖維屬于工藝?yán)w維紡紗，其中含有果膠和半纖維素等亞麻纖維的伴生物。對于亞麻紡紗工藝來說，這類伴生物不需要徹底清洗出去，只要達(dá)到膨化、乳化即可。膨化、乳化的亞麻纖維伴生物使亞麻工藝?yán)w維 （束纖維）的分裂度得到提高，有利于達(dá)到紡紗工藝的要求。經(jīng)過紡紗牽伸加拈紡成細(xì)紗后，再利用這些伴生物將亞麻束纖維包裹埋伏起來，起到紐帶作用，完成了束纖維成紗的目的。而染色對它們來說需要進(jìn)行清洗出去，只有徹底的清洗除去亞麻纖維的伴生物才能得到純正的染色色光；也只有徹底清洗除去亞麻纖維的伴生物才能使染液流動順暢，使染色達(dá)到均勻，減少染色色差。同時，亞麻纖維伴生物乳化、膨化后攜堿及其他化學(xué)物質(zhì)的能力較強(qiáng)，也為染色色光不正帶來隱患。為了達(dá)到二者的和諧統(tǒng)一，需要經(jīng)過生產(chǎn)試驗統(tǒng)籌考慮。一旦工藝參數(shù)穩(wěn)定，即要堅決執(zhí)行，不能輕易改動。更不能使批間工藝參數(shù)不一致。這種要求與其他染色工藝控制程度完全不同。

　　考慮到亞麻粗紗染前洗滌的均勻一致的重要性，對洗滌劑的要求也具有特殊性。該類洗滌劑并不要求很高的洗滌能力，但必須具有對染色效果無影響，最好有勻染作用。被亞麻纖維伴生物吸附后對染色色光沒有影響。基于這種條件，需要篩選專用于亞麻粗紗染色的專用高效凈洗劑或研制新的高效凈洗劑。

　　2.2優(yōu)先選用可溶性還原染料

　　目前常用的亞麻粗紗染色的染料主要為活性染料、還原染料和可溶性還原染料，其他可用于纖維素纖維染色的染料如硫化染料、硫化還原染料并沒有付諸工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用。

　　在活性染料、還原染料（可溶性還原染料）染色亞麻粗紗染色實踐中發(fā)現(xiàn)，活性染料雖然在理論上是與纖維形成共價鍵結(jié)合，但染色牢度并不高，有時甚至不符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，形成染色色蘭、色光也不易控制等。而采用還原染料（包括可溶性還原染阻）對亞麻粗紗進(jìn)行染色，色光比較純正，工藝條件易于控制。使亞麻粗紗染色的首選染料種類。

　　產(chǎn)生上述現(xiàn)象的主要原因可能是亞麻粗紗中的纖維素纖維半生物成分與染料結(jié)合，形成了非纖維素??活性染料的結(jié)合，使染色物的色光發(fā)生了變化，且染色牢度也不好。而還原染料的染色原理是在纖維上形成染料，在非纖維成分上形成的染料容易洗除掉，染色色光比較純正，且還原染料的色淀不溶于水，使其染色牢度較高。

　　考慮到染色均勻性和染色牢度指標(biāo)，在亞麻粗紗染色時應(yīng)首選還原染料或可溶性還原染料，這樣，染色工藝容易控制，色光純正，染色牢度較好。而使用活性染料染色色光不易控制，染色牢度依賴于染色前后的水洗效果。但如果工藝條件控制到位，活性染料的亞麻粗紗染色產(chǎn)品還是符合要求的，并且生產(chǎn)成本較低。

　　2.3亞麻粗紗涂料染色技術(shù)

　　涂料染色技術(shù)在亞麻織物上的染色應(yīng)用較早，主要解決了亞麻織物的染色色差和色光不純正的問題，除了染深色產(chǎn)品的摩擦、剛洗牢度不過關(guān)外，中淺色產(chǎn)品還是取得了較好的染色效果。涂料染色是亞麻產(chǎn)品染色具有較好應(yīng)用前景的方法之一。涂料染色技術(shù)應(yīng)用到亞麻粗紗染色工藝中來，可望能夠解決亞麻粗紗染色色光變化問題，能有效地提高亞麻染色紡織品的鮮艷度，防止產(chǎn)生同一染缸產(chǎn)生色差或色光變化。經(jīng)實驗室試驗驗證了預(yù)期：染色牢度有所提高，色光比較純正，工藝控制比較容易。

　　3結(jié)語

　　亞麻粗紗煮漂工藝使亞麻纖維的可紡支數(shù)得到提高，提高了亞麻纖維的可利用價值。而亞麻粗紗染色工藝技術(shù)進(jìn)一步推動了亞麻紡紗、亞麻染色領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)創(chuàng)新，也為亞麻紡織新產(chǎn)品的開發(fā)提供了原料、技術(shù)支持和保證。

　　但在試驗中也發(fā)現(xiàn)了亞麻粗紗染色特殊的問題??設(shè)備的清洗問題。除了染色設(shè)備的清洗比較困難外，細(xì)紗紡紗設(shè)備的清洗更為困難。因此該項技術(shù)的開發(fā)未能在車向?qū)嵤�。需要尋求一種只對亞麻纖維具有粘合性而對金屬設(shè)備沒有粘合性的涂料染色粘合劑。該問題的解決將推動亞麻粗紗染色技術(shù)的進(jìn)步。

來源： 南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 姜 生

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