1、目录目录1针织物平幅加工 1.1针织物平幅加工的现状及优势 1.2针织物平幅加工路线2针织物冷轧堆染色的发展状况 2.1染料的发展 2.2碱剂的发展 2.3加工设备的发展3 发展趋势 1 针织物的平幅加工1.1 针织物平幅加工的现状及优势(1)针织物加工现状 全球对针织 物的需求正在 持续增长, 其中约 70% 80% 的产品为纬编圆机针织物。如今大多数针织物的漂白和染色仍然采用浸染工艺, 以绳状在传统的缓流染机中进行。超长的加工时间和高的水、蒸汽 消耗量, 以及质量和重现性问题都表明了该方法已经过时。 我国 “十一五”发展纲要提出, 节能、降耗、高品质深加工已成为纺织行业持续发展的重要指导思
2、想和科技工作的重要课题。据此，行业里提出了针织物连续化平幅练漂染色新课题。(2)连续平幅加工的趋势 过去针织物的加工主要以筒状形式进行，近来，由于质量方面以及服装工业的需求，使得平幅加工形式成为必需的工艺。(3)为何要进行平幅加工 筒状针织物采用平幅加工最重要的原因在于要确保持续生产出具有高度韧性和重现性的优质织物，降低成本并满足消费者的高需求。针织物的平幅加工具有以下优点： 避免绳状加工中产生的折痕；起毛少，表面光滑，无起球现象；前处理和后加工中的可变成本减少15%-20%；避免由剖幅疵病造成的织物损失；蒸汽与水的消耗量喷射加工减少了50%；无摩擦和磨损疵病；布卷之间无差异；活性染料堆置染色
3、成为可能。1剖幅2去除矿物质和漂白3拉幅机烘干4冷轧堆染色5堆置装置6冷轧堆染色后水洗7湿在湿加软+拉幅机烘干8预缩 图1. 针织物平幅加工路线图 1.2 针织物平幅加工路线图2. 针织物平幅染整加工设备 自 20 世纪 60 年代初期开发冷轧堆染色工艺(CPB)以来，全世界的染整工作者在助剂、染料、机械设备以及冷轧堆工艺方面均开展了大量的研发工作，并取得了很多伟大的成就，特别是当今能源与水资源的问题日益突出，使得这一节能环保型的染色工艺越来越得到研究人员和染厂的重视。 2 针织物冷轧堆染色的发展状况2.1 适于棉针织物冷轧堆染色的染料 相对于浸染工艺，冷轧堆染色所用染料对织物的亲和力和直接性
4、要更低，以保证织物匀染，避免出现或减少头尾色差等疵病，所以并不是所有的染料都适用于冷轧堆染色。适用于冷轧堆染色的染料应符合以下几个方面的条件 ： (1) 染料的溶解度要高、直接性要低，且拼色染料直接性要接近； (2) 染料的反应性要强；(3) 耐碱稳定性好。 基于以上要求，适用于冷轧堆的活性染料在近几十年得到了迅速的发展，其中优良且在市场上应用得比较多的有：亨斯迈纺织染化(汽巴精化)： CibacronC(现名 Novacron)型活性染料（1988年）德司达公司： LevafixCA型染料（2019年） Remazol RGB 系列（2000年）科莱恩公司： Drimarene CL （20
5、19年） 国内也有一些公司相继开发了适用于冷轧堆染色工艺的活性染料，如上海万得有限公司开发的 Megafix S-EXF，该染料具有较低的亲和力，良好的渗透性和匀染性；上海雅运开发了适用于冷轧堆染色工艺的雅格素(Argazol)活性染料；上海安诺其纺织化工公司开发了安诺素 L 系列冷轧堆染色活性染料，据资料介绍这些活性染料水解稳定性好、固色率高、皂洗性能优良。2.1 适于棉针织物冷轧堆染色的染料2.2 冷轧堆染色固色碱 活性染料冷轧堆染色与浸染法和轧烘焙/蒸法工艺不同，冷轧堆染色温度低，不仅需要固色碱有较强的碱性，以缩短固色堆置的时间,还要求固色碱要有很强的缓冲能力。 大量生产实践及试验表明，
6、选用复合碱形成缓冲体系有利于保持染液的稳定性和色光的重现性。目前工厂使用的复合碱缓冲体系一般为硅酸钠、烧碱的混合溶液，烧碱为活性染料固色提供足够的 pH 值，硅酸钠可起缓冲和吸附杂质的作用，但是大量使用硅酸钠会在轧辊上形成硅垢，使得轧车不易清洗，造成色斑或织物擦伤且染色后织物的手感偏硬。鉴于硅酸钠的一些不利影响因素，人们开始试图做出一些改变，如德司达专为 Levafix 和 Remazol 系列染料开发的柔性碱系统 ，该系统应用烧碱和纯碱的混合碱剂，可以克服上述存在的问题，但其缓冲能力要比烧碱和硅酸钠的混合体系要差；由青岛大学和青岛英纳化学科技有限公司共同研发的固色碱 DA-GS710 经过生
7、产实践表明，在冷轧堆染色中使用染液固色碱 DA-GS 710,能有效提高活性染料染液的稳定性，提高染色一次成功率，并且产品的色牢度搞、色差小。 另外，还研制出了新型的液体固色代用碱来解决传统固色碱造成的问题。2.3 针织物冷轧堆染色设备 现在国内外的一些印染机械厂商都开发出了相应的冷轧堆染色设备，相对来讲，国外冷轧堆染色设备发展得比较成熟，他们在机械和控制方面的研究成果较为突出。计量泵是冷轧堆染色设备中的不可缺少的一个装置，它能精确地控制染料与碱剂的流量，目前多采用德国寇司德公司的混合泵 K413e/K412e、布朗卢比公司的 UniverdosE-P12 计量泵、KKV-2NE15A Mhn
8、o 泵 。 图3. 染料和碱剂混合装置示意图（1）贝宁格 现今，贝宁格公司能为针织物平幅加工提供四条主要的加工生产线，即平幅水洗生产线、平幅漂白生产线、平幅丝光生产线和平幅染色生产线。 利用针织物的Bicoflex轧染机，能够以冷轧卷堆的方式进行低温漂白浸轧及活性染料染色。 该设备如图所示，它的进布部分包括了一个中央退卷装置以及张力调节装置，一保证将织物均匀一致地送入轧车，经过轧车后，织物经过一个主动的板条式扩幅装置扩幅后，再被送到打卷装置上。A字架上的布卷逐步变大，A字架则随此由初始位置以恒定的速度后退。 图4. 冷轧堆染色流程示意图 针织物经冷轧堆染色后，堆置慢转反应（同机织物冷轧堆染色）
9、，后续进行水洗。该冷轧堆染色打卷的A字架，设置在汽动平台上，随布卷卷径的加大，由于打卷辊是固定的，布卷受阻反向滑移，布卷表面受挤压，应特别关注布卷缝头致使多层布面呈“缝头痕”。 水洗设备方面，贝宁格公司生产的低张力转鼓水洗机 TRIKOFLEX 可以很好的控制织物地伸长，既能节水又改善了织物质量。 贝宁格公司推出了一台最新的针织物活性冷轧堆染色 (CPB) 样机。这是贝宁格自 2019 年 1 月 1 日正式收购以生产染色均匀轧车而闻名的德国寇司德纺织机械公司以后首次在国内展出这项技术。贝宁格针织物 CPB机配置了著名的德国寇司德均匀辊 S-Roll。它没有弧度，但其超常的挠曲控制范围使它具备
10、双倍的修正能力和更大的产品适应能力。它的液压技术，保证了加压钳口形态的精确，从而更好地控制染色效果。除染槽染色外，贝宁格的针织物 CPB 机还可设计做面轧染色。此项技术让针织厂家可以在做 ( 极 ) 小批量染色、放样、领和袖等附件的染色时达到既经济又有相同质量的目的。冷轧堆置后，针织物可在贝宁格的转鼓水洗机 Trikoflex 上进行平幅水洗。该转鼓水洗机源自德国 KTM 公司技术，其独有的转鼓结构使它在丝光、染色、印花等后水洗中得到应用。图5.贝宁格棉针织物活性冷轧堆（CPB）色机 贝宁格CPB染色机从进布到打卷设定了准确而恒定的织物输送路线（如图所示）。如果采用布卷进布，就用一个中央退卷装
11、置，随后有一个分段调节罗拉导布，这样，从进布到浸渍挤压的整个处理过程中张力始终保持恒定。织物受控地浸轧着色后，通过传导辊低张力打卷。当布卷直径增加时，打卷架沿着可移平台被气动移动，从而保证了稳定的成卷条件。布卷旋转堆置数小时后，就可进行预洗、皂洗、水洗、中和及清洗。 图6 CPB染色机输送路线(2)德国欧宝泰克公司连续加工工艺及设备 德国Erbatech欧宝泰克公司，提供的SCOUT（斯考特）连续式平幅工艺设备，主要应用在棉针织、化纤经编、经纬或纬弹梭织物的前处理、染色和后整理上；连续式平幅除油（化纤）、煮漂、冷轧堆染色和印花、染色后水洗生产线。活性染料冷轧堆 工艺流程如下：开幅后的棉氨针织物
12、-前处理-冷轧染色-堆置-皂水洗-后处理。 染色参考配方（4%氨纶+90%莫代尔） yellow HF-CD 1 g/L red HF-CD 0.3 g/L blue HF-CD 1.4 g/L EH 2 g/L 40Be Na 2 SiO 3 50 mL/L 36Be NaOH 5 mL/L 欧宝泰克的 CPB冷轧堆染色机具有完美的张力控制(这对带拉架/弹力纤维的织物尤为重要), 再加上独特的气压式气动轧辊(均匀轧车)能达到完美的轧辊线性压力控制。 欧宝泰克新颖的轧染机构(织物被导入其中已装满染液的水平轧辊轧点)允许大多数种类的织物作辊上轧染, 而能达到最好和最稳定的染色效果, 尤其是染深色
13、和鲜艳的色彩时, 并且耗水量为每公斤织物 1 L 水。由于极小的液体含量, 在换色时的浪费可以忽略不计。对于低吸收率的织物, 液槽的使用就显得更重要(织物从轧辊的下面进入)。液槽也同样是最长布道和最小液量设计, 尽量降低换色时的染料浪费。 欧宝泰克CPB 冷轧堆染色机适合天然纤维的活性染色(棉、粘胶织物、莫代尔及其混纤纺织物), 尤其适合含有弹性纤维的织物。CPB染色技术非常经济。水的耗用量极低( 1 L /kg 布), 不需要蒸汽加热和盐份。(3)其他 国内一些印染机械公司也开发了相关的冷轧堆染色设备，如常州如康纺织机械厂研制了 LFH348 新型的冷轧堆染色机，上海凯翎纺织染整设备有限公司
14、开发设计了 LSR071-320 宽幅冷轧堆染色机。 图7 LSR071-320 宽幅冷轧堆染色机LSR071-320 宽幅冷轧堆染色机如下图所示。工艺设备流程：平幅进布展幅对中 熨平(恒温)单元 松紧架 浸渍槽 均匀轧辊 升降式松紧架 扩幅导布装置 A字架收卷辊 LSR071-320 冷轧堆染色机组系国内首创，为我国家纺行业提供了一种节能减排、清洁生产的新型设备。其具有以下技术特点：展幅对中(对边)装置确保了中心齐边收卷,防止布轴端部参差不齐而产生边线弊端。熨平单元确保了半制品布身温湿度均匀,平整。小液量浸渍槽、液位控制、计量泵流量预设置的组合,有效克服了前后色差弊端。国内首创的320 cm
15、、340 cm幅宽均匀轧车,工作可靠,能有效防止左、中、右色差产生,提高一等品率。光电直接测径(布卷)、恒定间距扩幅导步架、“零位记忆”功能的单元间升降式松紧架的组合,确保低张力、恒线速度收卷,确保150 g/m2以上织物无缝头痕。图8 常州如康纺织机械厂冷轧堆染色机图9 山东源丰印染机械公司LMH428型冷轧堆染色机 3 发展趋势 针织物圆筒剖幅连续平幅加工是染整工艺的发展趋向,在选择冷轧堆染色工艺时 ,应将卷装后出现的缝头痕作为重点进行攻克,低微张力、恒定线速度、布卷无挤压收卷也是研究重点。 针织物平幅加工是低碳、清洁生产的需要。针织物平幅工艺装备比机织物要求更高，织物进给过程必须居中，防卷边，防纬缩，低张力，防起皱；对转鼓振荡水洗必须符合“水穿布”工况，“水刀”式强喷水洗适合各种组织结构面料；尽可能地应用连续短流程工艺，例：冷轧堆前处理、冷轧堆染色；工艺参数在线测控；污水按质分流、中水回用、达标排放。生态环境对人们的要求愈来愈高；国际“绿色壁垒”围攻越演越烈；国家清洁生产节能减排法则要求更严。染整行业可持续发展，推行绿色经济、低碳经济、循环经济模式，需要我们踏踏实实地进行节能减排的生产，希冀染整行业的更大进步。
