布艺之家讯：竹原纤维是以天然竹子为原料，采用独特的工艺从竹子中直接分离出来的纤维。竹原纤维属于纤维素纤维，但结构特殊，横截面含有大量的圆形空洞，恰似涤纶细旦异形丝，内部有许多中空管状的多孔异形纤维，具有良好的悬垂性、耐磨性、强力较高、柔软、透气性好、吸湿性和抗菌性等特点。竹原纤维是一种新开发的服用性能极佳的环保天然纤维。用竹原纤维与羊毛、棉混纺生产的针织内衣面料深受客户欢迎。冷轧堆染色为室温下短流程染色，适合小批量、多品种染色，节水、节电、节蒸汽，减少污水排放，经过实验确定了竹毛棉针织物冷轧堆染色方法，选出了染料，确定了染色条件。 1 实验部分
1.1 材料及设备
竹/毛/棉针织物(竹/毛/棉 30/10/60，纱线线密度25tex，面密度120g/m2)；螯合分散剂DF-101，纯碱，双氧水；SNE橙，SNE大红，SNE蓝，水玻璃；色牢度仪，冷轧堆染色机。
1.2 工艺流程
练漂→冷轧堆染色。
1.3 冷染打小样方法
小样工艺流程：称料→磨料→加助剂→轧布(一浸一轧)。
烘箱法：包保鲜膜→封口→放入烘箱(40℃×120min 或50℃×60min)→水洗→皂洗(95℃，1min)→熨干。
模拟现场环境冷堆法：室温冷堆6～14h→水洗→热水洗→皂洗(95℃，1min) →熨干。
小样操作要求及注意事项：水玻璃和纯碱的标液一定要密封好：冷堆小样，在卷布时，把保鲜膜打开，把样布放入保鲜膜上，将保鲜膜两端封好，
记录时间及当时的环境温度。
1.4 测试
色牢度：按照GBnT3920-1997标准，在牢度仪上测定。
固色率：采用酸溶解法测定固色率。
固色率=固着在1g织物上的染料量×100％
染1g织物加入的染料量
式中：固着在1g织物上的染料量(mg)=CV/G，C为试样质量浓度(g/L)，V为试样体积(mL)，G为试样质量(g)。
2 结果与讨论
2.1 染料选择
活性染料冷轧堆染色要求在染色前，染料和碱剂(纯碱、水玻璃)要在染槽内均匀混合，织物浸轧染液后打卷，在室温下堆置6～12h，由于在碱性条件下，活性染料易水解，所以冷轧堆染色所用活性染料必须耐碱。
活性染料耐碱稳定性实验方法：取各种结构的活性染料加相同浓度的碱剂，放置相同的时间然后染织物，目测颜色深浅。
经过大量实践证明乙烯砜型多活性基染料符合冷轧堆染色要求。不同生产厂家的乙烯砜型多活陛基染料的性能如表1所示。
表1 染料性能测试结果
生产厂家
固色率%
色牢度I级
前后色差
染色熏现性
干
湿
江苏申新
72
4-5
3-4
轻微
好
科莱恩
72
4-5
3～4
轻微
好
上海万得
69
根据实验结果及在实际操作中综合考虑，江苏申新SNE染料和科莱恩染料实用性都很广泛，冷轧堆染色稳定，工艺条件容易掌握，但科莱恩染料价格较高，最终选用江苏申新SNE染料。
2.2 染色条件的确定
2.2.1水玻璃用量
染色处方：SNE橙12g/L，SNE大红10g/L，SNE蓝7g/L，螯合分散剂DF-1012g/L，碳酸钠10g/L。
染色工艺条件：染色温度25～35℃，染色时间10h，车速40m/min，轧余率65％。水玻璃用量对固色率的影响结果见表2。
表2 水玻璃用量对固色率的影响
水玻璃用量π(mL·L-1)
固色率/%
边色差
30
67.1
有
35
36.9
微有
40
70.7
无
50
70.7
无
60
70.8
无
70
70.8
从表2可知，竹毛棉针织物冷轧堆染色时，水玻璃的用量不能低于35mL/L，否则固色率、边色差均不好，为了达到较好的固色率，最终确定水玻璃的用量为40～60mL/L。
2.2.2碳酸钠用量
浅色处方：SNE橙5g/L，SNE大红2g/L，SNE 蓝2g/L，水玻璃40mL/L；
中色处方：SNE橙12g/L，SNE大红10g/L，SNE蓝7g/L，螯合分散剂DF-1012g/L，水玻璃50mL/L。
染色工艺条件：
染色温度25～35℃；染色时间：浅色8h、深色10h；车速40mHmin，轧余率65％。
碳酸钠用量对固色率的影响结果见表3。
表3 碳酸钠用量对固色率的影响
颜色
碳酸钠用量π(g·L-1)
固色率/%
3
71.3
浅色
5
73.7
8
73.7
10
72.5
12
70.8
中色
15
70.8
20
68.9
从表3可知，在室温下竹毛棉针织物冷轧堆染浅色时，碳酸钠用量为5～8 g/πL，即可达到固色率高又染色均匀的目的。染中色碳酸钠用量为10～15 g/L，即可达到固色率高又染色均匀目的。
2.2.3 冷染时间
染色处方同2.2.2，其中浅色碳酸钠为6g/L，中色为10g/L。
染色工艺条件：染色温度25～35℃，车速40m/min，轧余率65％，染色时间对固色率的影响结果见表4。
表4 染色时间对固色率的影响
颜色
冷染时间/h
固色率/%
4
70.3
6
73.4
浅色
10
73.7
12
73.5
6
68.8
8
70.8
中色
10
70.8
13
70.5
由表4可知，染浅色时冷染时间为6～10h即达到染色要求，染中色时冷染时间为8～12h即达到染色要求。冷染时间过长，尽管染色均匀，但造成染料水解，所以染色时间不宜太长，同样染色时间不宜过短，过短一是染色不均匀，二是染料上染率低，造成浪费，成本大大提高，为了保证染色质量，冷染时间定为染浅色时6～10h，染中色时8～12h。
2.2.4 环境温度
染色处方同2.2.3的中色处方。
染色工艺条件：染色时间10h，车速40m/min，轧余率65％。
温度对固色率的影响结果见表5。
表5 环境温度对固色率的影响
环境温度℃
匀染性
固色率/％
15
差
66.8
20
较好
69.2
25
好
70.7
30
好
70.8
35
较好
70.7
40
70.3
实验证明，竹毛棉针织物在相同的冷染时间，25～35℃范围内染色颜色变化不明显，所以冷染温度为25～35℃。
2．2．5 大车实验根据以上实验参数冷染竹毛棉针织物。
染色处方：SNE橙12g/L，SNE大红l0g/L，SNE蓝7g/L，螯合分散剂DF-101 2g/L，水玻璃50mL/L，碳酸钠l0g/L。
染色工艺条件：染色温度25～35℃，染色时间10h，车速40m/min，轧余率65％。
经测试，染色后织物干摩擦牢度4～5级，湿摩擦牢度3～4级，手感柔软，颜色均匀。可节电31.19％，节约蒸汽35.15％，节水21.10％。
大车实验证明，用冷轧堆处理竹毛棉针织物节能效果明显，固色率好，尤其弹性好、光泽柔和。
2.2.6 生产过程中常见问题及解决措施
手感较硬主要是由水玻璃造成的，所以染色过程中应充分水洗皂煮，加入螯合分散剂DF-101。
染色过程中出现缝头印，造成缝头印的主要原因是，卷绕张力、织物品种、缝头情况、车速。解决办法为控制好车速，不要忽快忽慢，卷绕张力不要太大，可以垫塑料布来解决。
造成头尾色差的原因：
① 与染料的选择有关，应选择耐碱性几乎一致的染料拼色，最终选择了SNE橙、SNE大红、SNE蓝做三原色；
② 与车速有关，车速忽快忽慢，易导致色差，所以车速应稳定，一般控制在40mπmin左右。
造成染色牢度差的原因：水洗不当，皂煮温度不高，皂煮剂用量不足，皂煮不充分。解决办法，一定先水洗2遍，皂煮温度高于95℃，时间不少于10min，皂煮剂的用量要足，最后水洗要充分。
3 结论
①用SNE染料冷轧堆染竹毛棉针织物，颜色浓艳、色牢度好、染色质量高、染色织物手感柔软、潍满、悬垂性好。
②冷轧堆染色可减少污水，节能降耗，显著降低成本，适合小批量、多品种织物染色，能明显提高经济效益。
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