浅析棉锦四面弹机织物的印染加工

袁建强，杨文禹，张 刚，卢国栋，张 泼

（浙江美欣达纺织印染科技有限公司，浙江湖州 313000）

随着现代生活节奏的加快，人们越来越重视对时尚和舒适性的追求。棉锦四面弹面料就是基于此开发的休闲类产品。该面料前处理采用轻烧毛、碱氧冷堆、丝光；高温定型前先通过预缩处理控制好经向缩水率（确保纬密），确保经向弹性在要求范围，通过生物酶抛光处理，使面料更光洁；酸性染料溢流染锦，棉组分活性染料采用长车平幅连续轧染等工艺。

1 材料

坯布：N140D+40D×32S+40D/92×64，上机门幅198 cm。

成品要求：可裁门幅132 cm，密度120×100，混纺率52%N、43%C、5%SP。

2 工艺设计

来坯→翻缝→冷堆→退氧漂→烧毛→丝光→预缩→定型→溢流抛光→溢流染锦→开幅烘干→定型打卷→长车染棉→柔软拉幅→预缩成品。

2.1 冷堆配方

精炼剂12～15 g/L，氧漂稳定剂5～6 g/L，螯合分散剂5～6 g/L，100%NaOH 45～50 g/L，100%H2O215～16 g/L。保温房堆置：20～25 ℃，22～24 h，卷架转速15 r/min。

由于弹力布门幅宽，通常坯布幅宽在170～180 cm，常规180 设备无法生产。为确保质量，不出现跑边现象，生产单位改造进布和第一、第二个工作液槽导辊，分别采用220 cm和200 cm导辊。

2.2 退漂工艺

针对面料特点，在紧式短蒸箱中进行生产，不走履带松式堆置工艺。3 格水洗箱热水洗（85～90 ℃流动水洗），再浸轧氧漂工作液。

氧漂工作液配方及工艺：氧漂稳定剂5～6 g/L，螯合分散剂3～4 g/L，精炼剂5～6 g/L，100%H2O23～4 g/L；98～100 ℃蒸箱，汽蒸2 min，后段逐格倒流热水洗，7个水洗蒸箱，80～85 ℃烘筒烘干，落布。

2.3 烧毛

针对面料特点，采用轻烧毛工艺。正面不烧毛，底板一个火口切烧，火焰调小，车速为100 m/min，将长毛烧成短毛即可，烧毛级数在2～3级。

2.4 丝光

在贝宁格直辊丝光机上进行生产，传统丝光机是冷碱浸轧，棉纤维与碱反应时间要在50～60 s。采用热碱丝光+4 m针板扩幅的贝宁格热碱丝光，缩短了碱与纤维的反应时间，通常在20～30 s就可完成，提高了生产效率，同时丝光品质得到保证。

具体工艺：100%NaOH（180±10）g/L，车速80 m/min，水洗箱温度90～95 ℃，逐格倒流流动热水洗。落布要求：门幅127～132 cm，下机布面pH 8.0±0.5。

2.5 预缩

四面弹面料必须保证经向弹性。在高温处理前要进行预缩处理，使纬密在78～80 根。以经向缩水率作参考（-5%～8%），再做后续的高温定型。

橡胶毯预缩的基本原理：织物润湿膨胀，橡胶毯挤压变形带动织物收缩，织物烘干定型保证织物的缩水效果。

2.5.1 织物润湿膨胀

织物通过润湿而使纤维发生膨胀，主要表现在纤维横截面的增大，而纤维纵向伸长却很少，纤维膨胀的结果是在其长度方向上发生收缩变形。另外，进入纤维缝隙的水分对纤维还能起到润滑的作用，有利于纤维进一步发生收缩。

2.5.2 橡胶毯挤压变形带动织物收缩

橡胶毯在运转过程中通过拉伸和挤压产生变形，织物通过接触橡胶毯表面产生的区间段收缩而随橡胶毯一并收缩，从而达到预缩的目的。（1）加压辊上橡胶毯顶点处至橡胶毯接触承压辊处，这一区间段橡胶毯由外圆转向内圆，橡胶毯表面产生收缩，此时，如果织物紧贴橡胶毯而且织物与橡胶毯之间的摩擦力大于织物的进布张力，织物就会随橡胶毯一起收缩，在同等收缩率的前提下可降低橡胶毯的挤压力，这一现象在生产实际中往往容易被忽视。橡胶毯接触承压辊处至橡胶毯离开加压辊时的胶毯顶点，这一区间段橡胶毯受到外力的挤压，产生最大的变形，橡胶毯表面进一步收缩。这个收缩由2 部分构成，其一是橡胶毯在承压辊的作用下，内圆直径进一步减小，橡胶毯进一步收缩。（2）加压辊的压力导致橡胶毯产生最大变形，橡胶毯外圆半径等于加压辊半径与变形后橡胶毯的厚度（在加压的情况下，橡胶毯的变形厚度此时已经小于橡胶毯的实际厚度）之和，织物随橡胶毯一起产生最大的收缩。值得注意的是，橡胶毯挤压变形量远远大于橡胶毯拉伸变形量，挤压变形是橡胶毯产生预缩作用的主要原因。（3）橡胶毯离开加压辊时橡胶毯顶点处至橡胶毯离开承压辊处，这一区间段橡胶毯维持在以承压辊为半径的外圆变形阶段，织物不能进一步产生收缩，而是通过升温降低织物由于外力引起收缩而产生的内应力，以保持和巩固前面已经产生的收缩率。（4）橡胶毯离开承压辊处至加压辊上橡胶毯顶点处，这一区间段橡胶毯开始由小半径转向大半径，由内圆转向外圆，橡胶毯表面开始产生拉伸变形，因此，当织物出承压辊后要迅速脱离橡胶毯，否则织物会随橡胶毯一起产生拉伸效应，降低了预缩效果。

2.5.3 织物烘干定型

在正常工艺条件下，织物离开橡胶毯时其缩水率已经达到了工艺要求的预缩量，但织物的这种收缩是不稳定的，还需要对织物进行一定温度和时间的处理，以保持其缩水率的稳定。另外，织物在离开橡胶毯时，带水量在20%～25%，必须对织物进行烘燥，才能降低其含水率以达到后道工序的加工要求。降低织物含水率的作用，其一是保证织物符合后道工序的加工要求；其二是减少纤维之间的滑移，保持其缩水率的稳定；其三是促使纤维收缩，消除纤维之间的变形应力，保持缩水率稳定。

2.5.4 预缩机的其他装置

橡胶毯预缩机的其他装置都只是起一些辅助作用，目的是保证设备在正常运转的前提下能够保持织物缩水率稳定。

此面料的经向弹性全靠预缩机的挤压收缩来实现。为了使经向充分收缩，车速控制在25 m/min。确保面料经纬向缩水率合格，同时保证经向弹性达到要求。

2.6 定型

此工序的目的是确保最终成品的弹性、门幅、单位面积质量等产品特性。定型超喂-3%，经向尽可能无张力或低张力。门富士定型机烘房8节，195 ℃，车速50 m/min，门幅135 cm，落布门幅在133～135 cm。取样测试缩水率：经向为-7%～9%；纬向为-6%～8%。

2.7 生物酶抛光

生物抛光酶（艾可赞）PLA 是一种由木霉属基因改性曲霉经深层发酵而制成的液体纤维素酶，适用于纤维素纤维制品的生物抛光整理。如何确保布面光洁，又保证强力达标是该工序的控制目标，通过酶用量、pH、时间等来控制。生物酶抛光有如下特点：优异的抛光效果，有控制地催化纤维素的水解从而使织物表面的绒毛减少，织纹清晰，染色后色泽鲜艳；由于纤维、纱线、织物表面绒毛减少，可以获得更柔软滑爽的手感，并且能改善起毛起球现象；有效地控制纤维素的水解方式，较好地保留织物强力；对机械作用要求较低，可以更好地适用于不同机械作用强度的设备中。工艺流程：织物进溢流缸，用60 ℃热水水洗，用酸调节pH 在5 左右。生物抛光酶PLA 用量0.5%～1.0%（omf），55 ℃处理60 min。

2.8 锦纶染色

酸性染料上染锦纶，染料与纤维间主要靠染料阴离子与锦纶离子化的端氨基发生离子键合，染后织物色牢度优良，色泽鲜艳，因此，酸性染料成为锦纶纤维的首选染料。通过研究其染色工艺，得出影响上染率的因素有始染温度、升温速率、保温时间、染液p H、助剂用量、操作方法等。染料选用需考虑其配伍性和稳定性。通过实验发现，上海雅运新材料有限公司的雅格赛弱酸性染料NHK 红黄蓝三原色效果较好。如果这些因素控制不当就会增加色花、色条等疵病的发生率。因此，必须严格控制染色工艺，才能提高染色锦纶织物的一等品率。

染液配方：染料用量X，软水剂NORM02 0.5%，匀染剂SN-280 0.5%，硫酸铵2.0%，HAc 3.0%，固色剂酸性DM-2539D 5%，浴比1∶15，pH=4～6。锦纶染色后同时在缸内进行固色处理，确保后续染色过程在碱性条件下进行，锦纶不易变色。

2.9 拉幅打卷

染好的锦纶织物经开幅烘干后，在定型机上轧水拉幅打卷。为了防止长车染棉时出现皱条印，在染色前要将布面整平。工艺参数：160 ℃，车速55 m/min，门幅135 cm。布打在A 字架上。确保布面平整。实测落布门幅135～137 cm。

2.10 连续染色

根据面料风格特点，棉组分在长车连续染色机上生产，生产效率高，颜色稳定性、重现性要好于缸染生产。锦棉交织弹力布，棉组分染料的选用是关键，既要确保棉组分上染的稳定，又要对锦纶无沾色或沾色较少。经过反复对比实验，结合成本考虑：浅色活性染色选用Huntsman Textile Effects[亨斯迈纺织染化（中国）有限公司]的AVITERASE型高日晒红黄蓝三原色系列；中深色选用江苏德美科化工有限公司的WNE红黄蓝三原色系列。经过生产实践，浅色系列稳定性高，对锦纶沾色相对较小，便于生产调色。

2.11 柔软固色拉幅

采用立信门富士的定型机，柔软剂工作液配方：湖州绿典精化有限公司硅油LD-503 30 g/L、柔软剂LD-505 50 g/L、多功能固色剂20 g/L；柔软固色工艺：浸轧柔软剂固色液→光电整纬→针板拉幅→烘干落布（温度180 ℃，车速65 m/min，门幅138 cm，落布门幅138～140 cm）。

2.12 预缩

由于连续长车生产加工，织物经向拉长，必须要通过预缩来使织物面料尺寸更加稳定。落布门幅135～137 cm。

3 测试指标与结果

以染黑色为例，按表1进行测试，结果如下。

4 总结

通过生产实践，棉锦四面弹面料在现有设备上通过工艺调整，能够达到客户的要求，为以后开发生产类似面料提供了经验。