【集萃網(wǎng)觀察】【摘要】活性染料連續(xù)軋染作為染色界的一個(gè)重要組成部分，本文敘述了它的歷史發(fā)展和存在問(wèn)題，并從市場(chǎng)發(fā)展、克服色差及解決環(huán)保問(wèn)題出發(fā)，報(bào)道它在染色技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備的優(yōu)化向小批量、多品種、低消耗、交貨快、高效、優(yōu)質(zhì)、實(shí)行在線控制和生態(tài)化發(fā)展。

　　【關(guān)鍵詞】活性染料，連續(xù)染色，在線控制，生態(tài)化

　　0引言

　　活性染料自1955年問(wèn)世以來(lái)已生產(chǎn)出30多種不同活性基團(tuán)的染料，因活性染料印染工藝簡(jiǎn)便、色澤鮮艷、染色牢度優(yōu)良、成本價(jià)格適中，使之成為纖維素纖維織物的首選染料。近年國(guó)外活性染料發(fā)展迅速，在世界范圍內(nèi)，活性染料占纖維素纖維用染料的32%，為第一位。而活性染料連續(xù)軋染占活性染料染色的15%，仍具有很重要的地位。經(jīng)過(guò)四五十年的生產(chǎn)實(shí)踐、工藝的研究和改進(jìn)、機(jī)器設(shè)備的不斷更新，為了立足市場(chǎng)、迎接新世紀(jì)的商業(yè)挑戰(zhàn)、解決環(huán)保問(wèn)題，活性染料連續(xù)染色有向小批量、多品種、實(shí)行在線控制、生態(tài)化發(fā)展的趨勢(shì)。

　　1小批量連續(xù)染色

　　活性染料連續(xù)染色工藝起始于40年代，這種工藝具有生產(chǎn)效力高、成本低、具有實(shí)用價(jià)值、被公認(rèn)為藝術(shù)加工等特點(diǎn)，適合特定色澤的大批量加工。為了保證有效生產(chǎn)，商業(yè)上最可行純棉布批量為5486.4m（6000碼）。但冗長(zhǎng)的生產(chǎn)線和管理控制的不便而造成人力、物力、資源浪費(fèi)，為了滿(mǎn)足多變的市場(chǎng)需求，近年來(lái)有向小批量、多品種的連續(xù)生產(chǎn)工藝發(fā)展趨勢(shì)。在美國(guó)加工批量已從1980年的27432m（30000碼）降至1993年的4572m（5000碼）。

　　如何將連續(xù)染色之優(yōu)點(diǎn)利用在小批量染色上，對(duì)染色界是一種挑戰(zhàn)。但是，在歐美卻不斷有這個(gè)方面的進(jìn)展，以計(jì)算機(jī)為后援的電子測(cè)試技術(shù)，對(duì)于一家營(yíng)運(yùn)理想，面對(duì)大量小批量染色的染色廠正得到證明是不可缺少的。此外，要設(shè)法使小批量染色機(jī)器效率提高。小批量染色一般有批量間的長(zhǎng)時(shí)間停車(chē)，以及批數(shù)調(diào)換時(shí)染液的棄而不用等弊端。

　　近期開(kāi)發(fā)成功了使批間停車(chē)縮短和染料廢棄減少的小容量浸軋機(jī)和快速染色機(jī)。要求被染織物宜均勻，所用染化料不宜吸濕，染液與堿液的混合比為4∶1，浸軋槽容量宜為10-20L。此外烘燥機(jī)的快速加熱，以及工藝參數(shù)監(jiān)測(cè)與控制的改進(jìn)，也使新批量的啟動(dòng)時(shí)間縮短。RamischKleinemefers公司的軋蒸工藝設(shè)備、自動(dòng)控制系統(tǒng)適用于小批量連續(xù)染色，它能對(duì)整個(gè)加工過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控和管理，包括染色處方、生產(chǎn)上的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等。軋車(chē)上配有氣動(dòng)單元和壓力系統(tǒng)，能均勻添加染料和化學(xué)品之外，設(shè)備還有自動(dòng)清洗功能。EVAC公司開(kāi)發(fā)的一種簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的小批量連續(xù)染色的新工藝，即在染色過(guò)程中將染色和烘干工藝與固色水洗工藝分為兩步，賦予產(chǎn)品重現(xiàn)性好、成本低、對(duì)環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，EVAC公司根據(jù)上述工藝設(shè)計(jì)了LVLM設(shè)備，它具有低容量、低給液、節(jié)能、操作方便等特點(diǎn)。Kusters公司的軋蒸工藝設(shè)備，用于機(jī)織物濕罩濕染色，其主要優(yōu)點(diǎn)是提高染料的滲透性，染色均勻，降低了染液對(duì)導(dǎo)輥的沾污，使頭尾色差問(wèn)題化為最小。SBBreitenbach公司生產(chǎn)的型號(hào)為Benjamin1的連續(xù)染整設(shè)備其特點(diǎn)有：結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、使用簡(jiǎn)單、用途廣泛、價(jià)格、性能較佳。設(shè)備長(zhǎng)4m、寬0.6m、高1.8m。而常見(jiàn)機(jī)種均長(zhǎng)8m，甚至更長(zhǎng)。

　　活性染料連續(xù)染色所面臨的商業(yè)挑戰(zhàn)要求小批量連續(xù)加工既要繼承大批量連續(xù)加工的優(yōu)點(diǎn)，又要保持它簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、易于控制的風(fēng)格，在這方面拓展的企業(yè)家是贏家。

　　2在線控制

　　顏色是染整工業(yè)的中心，是顧客滿(mǎn)意的秘訣。在產(chǎn)品的生命周期中，必須控制產(chǎn)品的顏色質(zhì)量。由于連續(xù)染色過(guò)程中每道工序都會(huì)影響產(chǎn)品的最后顏色，而且一旦不符合要求，棄而不用、重染、推遲交貨期都會(huì)造成巨大損失，因此，在線控制在連續(xù)染色中尤為重要。在線控制用以檢測(cè)過(guò)程中的顏色，并根據(jù)控制系統(tǒng)做出快速反應(yīng)。連續(xù)染色中使用非常重要的三種在線控制為：（1）備有液位校準(zhǔn)與控制在線染液軋液率的測(cè)量。（2）備有軋染機(jī)控制軋染織物的在線測(cè)色。（3）在連續(xù)染色中在線生產(chǎn)費(fèi)用數(shù)據(jù)的求取。

　　70年代后期，美國(guó)FordAerospace公司首先開(kāi)發(fā)用于連續(xù)染色的Bualscan在線測(cè)色儀，由于價(jià)格和維護(hù)費(fèi)用昂貴，紡織界對(duì)此不感興趣。80年代早期，大多紡織品適合大批量染色，在線控制系統(tǒng)應(yīng)用于搜集信息提高大批量生產(chǎn)過(guò)程的顏色控制。

10年內(nèi)，在線顏色控制儀在準(zhǔn)確性、靈敏性上有所進(jìn)步。當(dāng)前在美國(guó)，大約有80%的顏色控制儀用于連續(xù)染色，這方面出現(xiàn)問(wèn)題最少，潛在利益最大。還有一部分由于它能迅速做出反應(yīng)已用于半連續(xù)染色對(duì)最后產(chǎn)品的評(píng)估。80年代中期HunterLab和Macbeth等公司的在線測(cè)色儀相續(xù)進(jìn)入市場(chǎng)，但均有裝在固定位置上不移動(dòng)以及氙燈閃光光測(cè)讀速不夠快等弊端。進(jìn)入90年代，Pleua公司為軋染機(jī)連續(xù)測(cè)定和控制染料施加而開(kāi)發(fā)的AF310監(jiān)控系統(tǒng)，能使軋染機(jī)更有效地使用染料，并節(jié)約成本17%。但在線控制儀使用最廣的是德國(guó)Mahlo公司生產(chǎn)的ColorscanCMS-9，可監(jiān)控軋染工藝，通過(guò)測(cè)量織物顯出濕態(tài)時(shí)顏色，以檢驗(yàn)軋液率的量，使它有可能控制染色過(guò)程。

    據(jù)Mahlo稱(chēng)，剝色、重染、次品、及失去交貨的最后期限的結(jié)果會(huì)損失巨大。該系統(tǒng)通過(guò)評(píng)定仍處于濕態(tài)時(shí)的織物，將測(cè)色和軋點(diǎn)壓力結(jié)合起來(lái)，則有可能采取措施修正而不致太遲。而且這種儀器一直在進(jìn)一步改善，近年來(lái)隨著高性能測(cè)色儀和應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)，目前已有高性能、低價(jià)格的在線測(cè)色儀，使用方便，可用網(wǎng)絡(luò)化控制質(zhì)量。最近Mahlo公司生產(chǎn)的CIS-10顏色監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它配有一顏色測(cè)頭，監(jiān)測(cè)從織物邊上開(kāi)始，再由程控快速在織物左中右方向移動(dòng)，記錄顏色的微小變化，保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。Datacolor公司的Dataline配上DF250RS（遠(yuǎn)程傳感光）分光光度測(cè)色儀，可進(jìn)行較大區(qū)域監(jiān)測(cè)，其精確性不變。EVS（EibitVisionSystem）公司的I-TEX系統(tǒng)在自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)上獲廣泛應(yīng)用，它可以100m/min的速度測(cè)0.5mm-3.3m寬的織物。在單色情況下，可以探測(cè)紡織、染整、涂層產(chǎn)品的疵病。當(dāng)時(shí)已有100臺(tái)該系統(tǒng)投入安裝。隨著完善精確的在線設(shè)備應(yīng)用和發(fā)展，廣州維多樂(lè)科技有限公司也引進(jìn)了AF310以控制軋液率和軋輥壓力；RF110裝在線預(yù)烘裝置后檢測(cè)織物左中右的軋液率，以減少泳移的發(fā)生。在人工驗(yàn)布時(shí)，不能視別色澤逐步的變化，但在線測(cè)色儀可在加工監(jiān)控，防止此類(lèi)色差的發(fā)生。據(jù)稱(chēng)，這項(xiàng)技術(shù)將使紡織行業(yè)向21世紀(jì)邁進(jìn)了一步。

　　今天的市場(chǎng)要求生產(chǎn)一開(kāi)始就控制染準(zhǔn)顏色顯得十分重要。當(dāng)前的在線控制系統(tǒng)仍放在整個(gè)過(guò)程的提高。幾十年來(lái)在線控制的進(jìn)步發(fā)展使得質(zhì)量控制和產(chǎn)品浪費(fèi)問(wèn)題得到一定的解決，但根據(jù)樣品一次染準(zhǔn)及固色前對(duì)產(chǎn)品最后顏色的預(yù)測(cè)仍在探索之中。

　　3生態(tài)化發(fā)展

　　面臨21世紀(jì)，全球更加注重環(huán)境保護(hù)，活性染料染色在考慮商業(yè)價(jià)值的同時(shí)，也要均衡它所面臨的環(huán)保問(wèn)題。連續(xù)式濕加工對(duì)傳統(tǒng)式加工提出了挑戰(zhàn)，具體要求有停臺(tái)時(shí)間短、快速更換色澤、減少?gòu)U液和淘汰冗長(zhǎng)的工藝過(guò)程。

　　傳統(tǒng)的工藝可被較短的軋-烘工藝所代替，用于控制熱風(fēng)烘燥時(shí)濕度的新工藝，將提供最佳的熱固色率；在這方面，德國(guó)Monfort公司領(lǐng)先一步，它與Zeneca公司共同開(kāi)發(fā)的Econtrol染色法，以許多的物理與化學(xué)原理為基礎(chǔ)，由連續(xù)堆布和烘干染料的活性與織物烘干過(guò)程一起進(jìn)行，可獲得最佳得色量。與傳統(tǒng)的連續(xù)染色法相比，無(wú)需添加尿素、硅酸鈉、堿、燒堿、或氯化鈉及硫酸鈉等助劑進(jìn)行纖維素纖維織物的活性染料連續(xù)染色，減輕污水處理負(fù)荷，并節(jié)約染化料。染液中除染料外，僅需1-2g/L的潤(rùn)濕劑和10g/L的碳酸氫鈉。Monforts紡織機(jī)械公司對(duì)纖維素纖維使用活性染料的染色控制經(jīng)過(guò)調(diào)研，特別強(qiáng)調(diào)了Econtrol工藝，指出它工藝簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能且易于控制，對(duì)環(huán)保有利。該公司從應(yīng)用的角度出發(fā)檢查了Econtrol工藝，并對(duì)所需的機(jī)械排列方式作了說(shuō)明。最近德國(guó)Monforts公司和BASF公司合作，又開(kāi)發(fā)了一種Econtrol的活性染料濕熱空氣固色工藝設(shè)備。實(shí)驗(yàn)表明烘房?jī)?nèi)熱空氣中含不同體積%的蒸汽時(shí)，織物呈現(xiàn)一定的溫度。如進(jìn)口熱風(fēng)溫度120℃、25%蒸汽時(shí)，織物溫度為68℃，該溫度和濕度是活性染料固色的理想條件。在該條件下，處理2min即可使活性染料充分固色。此外，Dystar公司的軋-空氣-蒸汽和Ciba公司的軋-濕-固色工藝也是基于相同的原理。

　　4結(jié)語(yǔ)

　　總之，活性染料連續(xù)軋染加工要求從冗長(zhǎng)的大批量加工向小批量、多品種生產(chǎn)發(fā)展；連續(xù)染色過(guò)程及易造成色差以至大量浪費(fèi)，要求過(guò)程中實(shí)行在線控制以控制產(chǎn)品的最后顏色；大量染化料造成物品浪費(fèi)和環(huán)境污染，要求實(shí)行和探索經(jīng)濟(jì)的Econtrol工藝。

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