【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重要組成部分，本文敘述了它的歷史發(fā)展和存在問題，并從市場發(fā)展、克服色差及解決環(huán)保問題出發(fā)，報道它在染色技術(shù)和生產(chǎn)設備的優(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年問世以來已生產(chǎn)出30多種不同活性基團的染料，因活性染料印染工藝簡便、色澤鮮艷、染色牢度優(yōu)良、成本價格適中，使之成為纖維素纖維織物的首選染料。近年國外活性染料發(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)過四五十年的生產(chǎn)實踐、工藝的研究和改進、機器設備的不斷更新，為了立足市場、迎接新世紀的商業(yè)挑戰(zhàn)、解決環(huán)保問題，活性染料連續(xù)染色有向小批量、多品種、實行在線控制、生態(tài)化發(fā)展的趨勢。
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、具有實用價值、被公認為藝術(shù)加工等特點，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）。但冗長的生產(chǎn)線和管理控制的不便而造成人力、物力、資源浪費，為了滿足多變的市場需求，近年來有向小批量、多品種的連續(xù)生產(chǎn)工藝發(fā)展趨勢。在美國加工批量已從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)點利用在小批量染色上，對染色界是一種挑戰(zhàn)。但是，在歐美卻不斷有這個方面的進展，以計算機為后援的電子測試技術(shù)，對于一家營運理想，面對大量小批量染色的染色廠正得到證明是不可缺少的。此外，要設法使小批量染色機器效率提高。小批量染色一般有批量間的長時間停車，以及批數(shù)調(diào)換時染液的棄而不用等弊端。
近期開發(fā)成功了使批間停車縮短和染料廢棄減少的小容量浸軋機和快速染色機。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。此外烘燥機的快速加熱，以及工藝參數(shù)監(jiān)測與控制的改進，也使新批量的啟動時間縮短。RamischKleinemefers公司的軋蒸工藝設備、自動控制系統(tǒng)適用于小批量連續(xù)染色，它能對整個加工過程進行自動監(jiān)控和管理，包括染色處方、生產(chǎn)上的統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。軋車上配有氣動單元和壓力系統(tǒng)，能均勻添加染料和化學品之外，設備還有自動清洗功能。EVAC公司開發(fā)的一種簡單經(jīng)濟的小批量連續(xù)染色的新工藝，即在染色過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、對環(huán)境影響小等優(yōu)點。同時，EVAC公司根據(jù)上述工藝設計了LVLM設備，它具有低容量、低給液、節(jié)能、操作方便等特點。Kusters公司的軋蒸工藝設備，用于機織物濕罩濕染色，其主要優(yōu)點是提高染料的滲透性，染色均勻，降低了染液對導輥的沾污，使頭尾色差問題化為最小。SBBreitenbach公司生產(chǎn)的型號為Benjamin1的連續(xù)染整設備其特點有：結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、使用簡單、用途廣泛、價格、性能較佳。設備長4m、寬0.6m、高1.8m。而常見機種均長8m，甚至更長。
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，又要保持它簡單、經(jīng)濟、易于控制的風格，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)染色過程中每道工序都會影響產(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。在線控制用以檢測過程中的顏色，并根據(jù)控制系統(tǒng)做出快速反應。連續(xù)染色中使用非常重要的三種在線控制為：（1）備有液位校準與控制在線染液軋液率的測量。（2）備有軋染機控制軋染織物的在線測色。（3）在連續(xù)染色中在線生產(chǎn)費用數(shù)據(jù)的求取。
70年代后期，美國FordAerospace公司首先開發(fā)用于連續(xù)染色的Bualscan在線測色儀，由于價格和維護費用昂貴，紡織界對此不感興趣。80年代早期，大多紡織品適合大批量染色，在線控制系統(tǒng)應用于搜集信息提高大批量生產(chǎn)過程的顏色控制。
10年內(nèi)，在線顏色控制儀在準確性、靈敏性上有所進步。當前在美國，大約有80%的顏色控制儀用于連續(xù)染色，這方面出現(xiàn)問題最少，潛在利益最大。還有一部分由于它能迅速做出反應已用于半連續(xù)染色對最后產(chǎn)品的評估。80年代中期HunterLab和Macbeth等公司的在線測色儀相續(xù)進入市場，但均有裝在固定位置上不移動以及氙燈閃光光測讀速不夠快等弊端。進入90年代，Pleua公司為軋染機連續(xù)測定和控制染料施加而開發(fā)的AF310監(jiān)控系統(tǒng)，能使軋染機更有效地使用染料，并節(jié)約成本17%。但在線控制儀使用最廣的是德國Mahlo公司生產(chǎn)的ColorscanCMS-9，可監(jiān)控軋染工藝，通過測量織物顯出濕態(tài)時顏色，以檢驗軋液率的量，使它有可能控制染色過程。
據(jù)Mahlo稱，剝色、重染、次品、及失去交貨的最后期限的結(jié)果會損失巨大。該系統(tǒng)通過評定仍處于濕態(tài)時的織物，將測色和軋點壓力結(jié)合起來，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一步改善，近年來隨著高性能測色儀和應用軟件的開發(fā)，目前已有高性能、低價格的在線測色儀，使用方便，可用網(wǎng)絡化控制質(zhì)量。最近Mahlo公司生產(chǎn)的CIS-10顏色監(jiān)測系統(tǒng)，它配有一顏色測頭，監(jiān)測從織物邊上開始，再由程控快速在織物左中右方向移動，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（遠程傳感光）分光光度測色儀，可進行較大區(qū)域監(jiān)測，其精確性不變。EVS（EibitVisionSystem）公司的I-TEX系統(tǒng)在自動監(jiān)測技術(shù)上獲廣泛應用，它可以100m/min的速度測0.5mm-3.3m寬的織物。在單色情況下，可以探測紡織、染整、涂層產(chǎn)品的疵病。當時已有100臺該系統(tǒng)投入安裝。隨著完善精確的在線設備應用和發(fā)展，廣州維多樂科技有限公司也引進了AF310以控制軋液率和軋輥壓力；RF110裝在線預烘裝置后檢測織物左中右的軋液率，以減少泳移的發(fā)生。在人工驗布時，不能視別色澤逐步的變化，但在線測色儀可在加工監(jiān)控，防止此類色差的發(fā)生。據(jù)稱，這項技術(shù)將使紡織行業(yè)向21世紀邁進了一步。
今天的市場要求生產(chǎn)一開始就控制染準顏色顯得十分重要。當前的在線控制系統(tǒng)仍放在整個過程的提高。幾十年來在線控制的進步發(fā)展使得質(zhì)量控制和產(chǎn)品浪費問題得到一定的解決，但根據(jù)樣品一次染準及固色前對產(chǎn)品最后顏色的預測仍在探索之中。
3生態(tài)化發(fā)展
面臨21世紀，全球更加注重環(huán)境保護，活性染料染色在考慮商業(yè)價值的同時，也要均衡它所面臨的環(huán)保問題。連續(xù)式濕加工對傳統(tǒng)式加工提出了挑戰(zhàn)，具體要求有停臺時間短、快速更換色澤、減少廢液和淘汰冗長的工藝過程。
傳統(tǒng)的工藝可被較短的軋-烘工藝所代替，用于控制熱風烘燥時濕度的新工藝，將提供最佳的熱固色率；在這方面，德國Monfort公司領(lǐng)先一步，它與Zeneca公司共同開發(fā)的Econtrol染色法，以許多的物理與化學原理為基礎(chǔ)，由連續(xù)堆布和烘干染料的活性與織物烘干過程一起進行，可獲得最佳得色量。與傳統(tǒng)的連續(xù)染色法相比，無需添加尿素、硅酸鈉、堿、燒堿、或氯化鈉及硫酸鈉等助劑進行纖維素纖維織物的活性染料連續(xù)染色，減輕污水處理負荷，并節(jié)約染化料。染液中除染料外，僅需1-2g/L的潤濕劑和10g/L的碳酸氫鈉。Monforts紡織機械公司對纖維素纖維使用活性染料的染色控制經(jīng)過調(diào)研，特別強調(diào)了Econtrol工藝，指出它工藝簡單、經(jīng)濟、高效、節(jié)能且易于控制，對環(huán)保有利。該公司從應用的角度出發(fā)檢查了Econtrol工藝，并對所需的機械排列方式作了說明。最近德國Monforts公司和BASF公司合作，又開發(fā)了一種Econtrol的活性染料濕熱空氣固色工藝設備。實驗表明烘房內(nèi)熱空氣中含不同體積%的蒸汽時，織物呈現(xiàn)一定的溫度。如進口熱風溫度120℃、25%蒸汽時，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
總之，活性染料連續(xù)軋染加工要求從冗長的大批量加工向小批量、多品種生產(chǎn)發(fā)展；連續(xù)染色過程及易造成色差以至大量浪費，要求過程中實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和環(huán)境污染，要求實行和探索經(jīng)濟的Econtrol工藝。
來源：百度文庫
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