活性染料是当今纤维素纤维纺织品最重要的染色用染料。活性染料的轧染仍然是重要的染色工艺之一,特别是连续染色,活性染料轧染有多种工艺[1],包括轧蒸、轧焙及轧堆等。汽蒸的蒸汽有常压饱和、高温蒸汽和高压饱和蒸汽等,随汽蒸前织物的含湿率不同,固色有干织物、潮织物和湿织物汽蒸,随处理温度不同,有100℃和高温汽蒸,还有的用热空气和蒸汽混合气体焙蒸。随染液碱剂不同,有碱性、低碱和中性固色处理等多种固色工艺。本文重点介绍了近年来研究和应用较多的湿短蒸染色,即湿织物直接汽蒸快速固色工艺。
1湿短蒸染色简介
最常用的轧蒸工艺有两种,即一步法和二步法,前者工艺流程为轧—烘一蒸,主要适合稳定性较高的染料,碱剂和染料加在一浴中浸轧,碱剂通常为小苏打。所谓二步法的工艺流程为轧一烘—轧一蒸。第一次浸轧是染料溶液,还包括一些助剂,第二次浸轧是固色的碱剂,为了防止第二次浸轧时,织物上的染料解吸下来,碱剂溶液中除了一些助剂外,还要加大量的电解质,即食盐或元明粉。染料和碱剂分浴浸轧的目的是减少浸轧浴中染料的水解,提高染液稳定性和加工的重现性。两种工艺的汽蒸一般都是在常压饱和蒸汽中进行的,汽蒸时间为3~5min。分浴浸轧用的碱剂碱性较强,包括纯碱、烧碱等或它们的混合物。
两种工艺浸轧染液后都需进行烘干,烘干可以减少织物上染料的水解,提高织物汽蒸时的升温速率,或者提高织物浸轧碱剂后的固色率,但都存在染料在烘干过程中泳移的问题,并且增长了工序,消耗大量能源。烘干虽然使染料暂时吸着在纤维上,一般还未发生固色反应。在汽蒸时,要发生再溶解,才能扩散进纤维,并和纤维反应。烘干同样使溶胀的纤维发生收缩,烘干后的织物进入蒸箱后,还发生一次再溶胀的过程,这两个过程对染料迅速上染是不利的,还会带来一些其它问题,例如干织物吸收水分发热升温问题等。
烘干后织物再浸轧碱液,虽然织物进入蒸箱时已是湿态,不会出现干织物汽蒸时存在的一些
烘干使织物上水分先蒸发掉,而再浸轧或织物汽蒸又要使纤维再吸收水分,这种反复使织物吸水和失水在利用能源上是非常不合理的。而实际上汽蒸必须使纤维保持适当水分,才能加快染料上染固色。因此近年来开发了“湿短蒸”或“低给湿汽蒸”工艺,并克服了过去湿蒸固色的缺点,应用过热蒸汽或蒸汽与热空气混合气体来固色。
2织物在常压饱和蒸汽中的升温过程
在常压饱和蒸汽中汽蒸,织物的温度并非随吸湿迅速升至100℃,它不仅受织物本身湿度影响,还受它的含湿率影响。织物进入蒸箱的升温过程可大致分为四个阶段.