棉針織物吸濕、透氣、手感柔軟，其特有的舒適性和彈性越來越受到消費者的青睞。隨著針織外衣化的穿著、環(huán)境和家庭洗衣方式的改變，消費者對針織外衣的色澤和染色牢度也提出了更高的要求。

染整工藝水平是整個針織產(chǎn)品質(zhì)量和檔次的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，更是節(jié)能減排*重要的關(guān)口。傳統(tǒng)染色技術(shù)均是以濕熱處理為基礎(chǔ)，如高溫浸染、連續(xù)軋染等。其主要缺點是能耗大，染色不透，易產(chǎn)生泳移色差，對張力敏感的織物(如針織物)在加工工藝中易起皺，影響織物手感。

棉針織物染色大多采用活性染料，由于活性染料對棉纖維的親和力不高，上染率不及直接染料和還原染料。為了提高上染率，染色時往往需要添加大量元明粉促染，增加了成本，同時加大了染色后的水洗難度和污水處理量。

20世紀(jì)80年代初，在世界能源日趨緊張之際，歐洲各國先后研發(fā)出了冷軋堆前處理和染色新技術(shù)。至今，冷軋堆染色技術(shù)(CPB)已被廣泛使用，并且已從過去的常規(guī)工藝發(fā)展到目前的受控冷軋堆染色工藝。

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與傳統(tǒng)的染色方式相比，針織物采用冷軋堆染色有著顯著的優(yōu)點，如經(jīng)冷軋堆染色后的織物布面挺括，不起毛、起皺，尤其適用于薄型針織百檢、薄型棉Lycra R彈性單面織物的染色，色澤更亮麗，重現(xiàn)性更好；在節(jié)能、節(jié)水、節(jié)電，減少印染污水處理費用，降低染化料助劑消耗等方面具有顯著的特點和優(yōu)越性，成為目前染色工藝的推廣對象。

表1為幾種不同原料、結(jié)構(gòu)織物采用冷軋堆染色工藝的發(fā)展趨勢。從表1中可以看出，冷軋堆染色工藝在針織物染色方面的應(yīng)用正在不斷地增長。

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針織物冷軋堆染色工藝技術(shù)有平幅和圓筒兩種方式。圓筒針織物加工難度大，需用專門的冷軋堆設(shè)備；而采用平幅加工工藝后，除了可提高織物質(zhì)量(平幅加工減少了百檢褶皺、磨毛等疵病)，相比傳統(tǒng)的浸漬繩狀加工、平幅加工，還可節(jié)約10％～15％的生產(chǎn)成本，因此當(dāng)前針織物冷軋堆染色工藝更趨于向平幅加工的方向發(fā)展。

表1 活性染料冷軋堆染色工藝應(yīng)用的發(fā)展趨勢

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經(jīng)過平幅前處理的百檢，**通過均勻軋車浸軋活性染料染液，然后由送布輥傳送到堆置系統(tǒng)，在整個堆置過程中進(jìn)行恒張力卷曲，從而避免對針織物產(chǎn)生的任何擠壓。打卷的織物轉(zhuǎn)動到預(yù)定的時間后，在轉(zhuǎn)鼓式平幅水洗機(jī)中清洗。平幅冷堆染色設(shè)備設(shè)有優(yōu)化的防卷邊裝置，針織物平幅加工不會產(chǎn)生卷邊現(xiàn)象。

雖然冷軋堆染色工藝*其簡單，但其工藝細(xì)節(jié)的掌握可能相對困難。而它比其他要求高的染色工藝可靠，可獲得理想的染色效果。冷軋堆染色工藝技術(shù)在機(jī)織物染色上是成熟工藝，活性染料染純棉機(jī)織物都采用冷軋堆染色工藝。而在針織物方面，由于冷軋堆染色配套的染化料等一系列技術(shù)難題都沒有很好地攻克，使冷軋堆染色工藝技術(shù)一直未能推廣并投入批量生產(chǎn)。

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1．2．1 染料的開發(fā)

對于冷軋堆染色工藝，因染色溫度低，一些分子結(jié)構(gòu)大或直接性太高的染料擴(kuò)散很慢，過早發(fā)生固色反應(yīng)，透染性差，表面色澤不夠光潔，即使延長染色時間也難以克服。因此，冷軋堆染色的染料應(yīng)具有以下條件：

(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，否則易造成織物頭尾色差及色光的穩(wěn)定性差；

(2)由于要求染料在低溫下和纖維發(fā)生共價鍵結(jié)合，因而染料的反應(yīng)性要強(qiáng)；

(3) 耐堿穩(wěn)定性好，在濃堿低溫條件下不析出。

為滿足上述需求，各染料商已開發(fā)出了不同種類的用于冷軋堆工藝的活性染料。這些染料主要是通過以下方法得到的：

a．通過改變染料分子結(jié)構(gòu)，亨斯邁紡織染化(汽巴精化)在1988年推出了Cibacron C(現(xiàn)名Novacron)型活性染料，它通過降低染料直接性、提高染料反應(yīng)性、增加染料耐堿性而適用于冷軋堆染色，目前已有25個品種。德司達(dá)公司也于1999年推出了具有中等親和性、高堿介質(zhì)溶解度、良好的耐堿性和優(yōu)異的洗凈性的Levafix CA型染料，該染料分子結(jié)構(gòu)內(nèi)含有一氟均三嗪和乙烯砜活性基，固色率高達(dá)90％，2005年新增4個品種后目前共有l(wèi)l個品種。此外，上海萬德化工有限公司的Megafix BEXF活性染料及吳江桃源染料廠生產(chǎn)的三原色黃DS-DY、紅DS-DR、藍(lán)DS-DN都是冷軋堆染色不錯的染料選擇。

b． 根據(jù)染料與染料復(fù)配增效的理論，德司達(dá)公司在2000年前后推出了一套耐堿性很好的活性染料，商品名為Remazol RGB系列，加上2003年推出的黑色染料Remazol Carbon RGB和2007年的RemazolDeep Black RGB共7個品種。

c． 根據(jù)染料與助劑復(fù)配增效的理論，科萊思公司生產(chǎn)出了耐堿性很好的Drimarene CL系列的染料，現(xiàn)有25個品種。還有2000年國內(nèi)東港工貿(mào)公司開發(fā)的**代耐堿型100％C.I活性藍(lán)19，和2004年的150％C.I活性藍(lán)25都可達(dá)到冷軋堆染色耐堿性的要求。

1．2．2 堿劑的應(yīng)用

大量生產(chǎn)實踐及試驗表明，選用復(fù)合堿形成緩沖體系有利于保持染液的穩(wěn)定性和色光的重現(xiàn)性。復(fù)合堿緩沖體系一般為硅酸鈉、燒堿的混合溶液。該緩沖溶液還可防止空氣中酸性氣體在打卷時與布邊堿劑反應(yīng)而使顏色變淺。硅酸鈉的用量要合適，否則影響織物的手感，且使水洗次數(shù)增多。在使用前還應(yīng)標(biāo)定工業(yè)級硅酸鈉中Na2O：Si02的有效比例，并在生產(chǎn)中根據(jù)Na20的含量調(diào)整NaOH的用量。

鑒于硅酸鈉的一些不利影響因素，人們開始試圖改用純堿與燒堿復(fù)配的堿液體系，如德司達(dá)專為Levafix和Remazoi系列染料開發(fā)的柔性堿系統(tǒng)，具有更容易從整個冷軋堆裝置中洗除，不會使軋輥變硬，易從織物中洗除，且手感柔軟等優(yōu)點。

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冷軋堆染色設(shè)備的發(fā)展直接影響著整個工藝的推廣和應(yīng)用。針織物的現(xiàn)代冷軋堆染色設(shè)備中需要注意以下幾個部分

a．中央退卷裝置；

b．分段調(diào)節(jié)羅拉，用于針織物的集中和喂入

c．軋槽和軋點前面的卷邊消除器

d．盡可能多的傳動裝置；

e． 設(shè)計簡明，操控方便。

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軋車是整個染色工藝裝置的核心。對于針織品，計量參數(shù)、溫度，甚至在整個織物寬度范圍內(nèi)的軋點壓力以及織物的張力都必須在可控且是可重復(fù)的狀態(tài)下觀察。國外在機(jī)械和控制方面的發(fā)展比較突出。

快速冷軋堆工藝中，染料和堿劑以4：1的比例精確混合是很重要的，而計量泵的開發(fā)使得染料與堿劑的流量能夠精確控制成為現(xiàn)實；同時設(shè)備中其他的一些智能化的計量裝置還可精確控制染色溫度、帶液率等，為獲得可重現(xiàn)的、可控制的、高質(zhì)量的染色效果奠定了基礎(chǔ)。

針織物對張力十分敏感，而織物張力的差異會導(dǎo)致色差。由德國一家知名的針織布整理公司Riedel Textile GmbH和貝寧格公司合作開發(fā)的新型Bicoflex染色軋車則可很好地解決這一問題。

軋車采用立式輥筒排列，挾持導(dǎo)輥也從常規(guī)的臥式排列改為*佳化的700排列，即一組輥筒根據(jù)走布路徑傾斜排列。織物上下以相同緯度同步喂入軋點，以防止織物兩面出現(xiàn)軋壓差異，斜對角放置的導(dǎo)輥使織物在牽引過程中降低所受的張力。與傳統(tǒng)的臥式軋輥的軋車相比，織物張力可降低50％，并且很容易獲得均勻的染色效果。在初始階段，軋點壓力、軋液率和邊中染色效果的相關(guān)性取決于經(jīng)驗。根據(jù)這些設(shè)置，所有織物的染色都有高度的重現(xiàn)性，且不出現(xiàn)頭尾色差。

水洗設(shè)備方面，貝寧格所發(fā)明的Trikoflex轉(zhuǎn)鼓水洗機(jī)在液面下移交織物，可防止水洗過程中因波動水的重力作用而拉長織物，既節(jié)水又改善產(chǎn)品質(zhì)量。

影響冷軋堆染色的工藝因素很多，近年來有不少人致力于這方面的研究。如宋心遠(yuǎn) 就染色溫度、前處理、染料的選擇、固色堿劑的選用以及軋染設(shè)備的特點等因素進(jìn)行了全面而細(xì)致的闡述，并在實踐基礎(chǔ)上對冷軋堆工藝進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，指出冷軋堆染色特別是受控的快速冷軋堆染色是今后發(fā)展的方向。

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打小樣是冷軋堆染色前非常重要的環(huán)節(jié)，其準(zhǔn)確性直接影響生產(chǎn)效果，因此準(zhǔn)確獲得與實際生產(chǎn)顏色一致的小樣試驗方法是該工藝成功應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。

冷軋堆工藝的小樣不可能像大生產(chǎn)那樣堆置6～10 h來打一只樣，目前*簡單快捷的打樣方式是微波爐法。即將浸軋過染料和堿劑混合液(配制時按4：1分別進(jìn)行)的織物先室溫下放置15～30min，然后在特定功率的微波爐中快速固色3～5min，*后水洗烘干即可。微波爐小樣法雖然快捷，但打出的小樣往往與實際生產(chǎn)樣顏色偏差較大，導(dǎo)致工廠染色回修率較高，大大增加工染色加工成本。國外Kusters公司近年研制出冷軋堆小樣機(jī)，采用室溫固色，它可以獲得和生產(chǎn)樣完全一致的顏色，這給冷軋堆技術(shù)應(yīng)用帶來了很重要的試驗手段。但其價格昂貴，在工廠生產(chǎn)中難以推廣應(yīng)用。于曉成、屠天民等在大量工作的基礎(chǔ)上確定了與實際生產(chǎn)顏色非常接近的室溫堆置方法(用來模擬實際生產(chǎn))和恒溫加速固色小樣試驗方法，找到了小樣試驗方法的*佳工藝條件，并證明了該小樣試驗方法的可靠性。

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針織物采用冷軋堆染色工藝的優(yōu)點在針織界都有共識，但從近年來冷軋堆工藝小批量的試驗生產(chǎn)來看仍存在不少問題，如前后色差、色花、色漬較難控制，大小樣色光的偏差及工藝重現(xiàn)性控制存在一定困難，發(fā)生色差糾偏有一定難度，三原色拼色色譜選擇性不廣等問題，影響了活性染料冷軋堆染色這項高效節(jié)能技術(shù)的推廣。

對于這些問題，歐美國家的染色界給予很大重視，經(jīng)不斷研究創(chuàng)新，成功地研發(fā)了適應(yīng)針織百檢冷軋堆染色的工藝路線及相應(yīng)的設(shè)備技術(shù)。歐美各國針織漂染企業(yè)都已廣泛應(yīng)用新型純棉織物冷軋堆染色工藝，不僅應(yīng)用于常規(guī)單、雙面針織百檢的染色，而且單面純棉+Lycra R彈性織物染色也采用了該工藝。

冷軋堆染色工藝在國外印染廠已普遍使用，而在國內(nèi)工廠生產(chǎn)中，由于染色復(fù)修率高，使用并不多。

隨著冷軋堆工藝的進(jìn)一步推廣，我國對該工藝的試驗和研究也越來越多， 其中也取得了不少成果，目前一些針織廠家已引用了冷軋堆工藝設(shè)備并投入生產(chǎn)。例如，愉悅家紡公司對冷軋堆工藝進(jìn)行了有益的探索，并取得了一些進(jìn)展，該公司已向國家知識產(chǎn)權(quán)局申請了“紡織品面料的冷軋堆染色方法”的發(fā)明專利，并獲得了國家知識產(chǎn)權(quán)局的受理通知；陳文、董超萍對KN型活性染料在純棉織物冷軋堆染色工藝的探討，揭示了不同因素對工藝的影響及原因，推進(jìn)了冷軋堆染色工藝的發(fā)展。

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活性染料冷軋堆染色是對纖維素纖維織物的一種經(jīng)濟(jì)染色方法。通過對染化料的開發(fā)、染廠和機(jī)械制造商之間的共同發(fā)展，冷軋堆染色可成為針織物一種可靠的染色方法。

我們應(yīng)該像貝寧格公司那樣，把針織物的冷軋堆染色工藝看作一個整體概念，即浸軋、堆置、水洗一體化過程，才能真正掌握并應(yīng)用好這一工藝。不僅要保證獲得*好的重現(xiàn)性、可轉(zhuǎn)移性及易操作性，也要重視試驗室的工作，使冷軋堆染色工藝不再受地理環(huán)境或氣候因素的影響，成為一種全球化的可靠的染色方法。

與常規(guī)染色方法相比，活性染料冷軋堆染色具有固色率高，染料滲透性**，能耗和化學(xué)品使用總量顯著降低，以及能夠顯著提高針織物產(chǎn)品的質(zhì)量等優(yōu)點，符合我國節(jié)能減排的國家政策，發(fā)展?jié)摿薮螅貏e是隨著針織產(chǎn)量的增加，該工藝在針織方面的應(yīng)用和研究將會越來越多。