李继往，李瑞卿，魏炳举，张淑桃

(1.苏州中纺学面料产业研究院，江苏 苏州215000；2.佛山市畅染科技有限公司，广东 佛山528211)

0 前言

目前还原染料常规的染色方法是隐色体浸染工艺和悬浮体轧染工艺，对还原染料隐色体轧染工艺的研究还较少[1]。

还原染料在用隐色体浸染法时，目前常用的还原剂是保险粉，保险粉属于易燃易爆化学品，且极易分解。 用保险粉做还原剂，染液不稳定，易氧化从而失去上染纤维的能力；其次，还原染料用隐色体浸染法时，隐色体对纤维的亲和力大，初染率高，隐色体快速上染纤维，并吸附于纤维表面，难以进入纤维内部，从而造成外深里浅的色差现象。 织物表面浮色增多，影响染色牢度；采用隐色体浸染法时，染色时间较长造成得色较深，难以染得中浅色[2]。 间歇式的生产方式造成产能低、能耗大、缸差多，质量控制难。

目前研究较多的是还原染料悬浮体轧染。 采用悬浮体轧染工艺，先使染料均匀分散在水中形成悬浮体染液，面料先浸轧染液(打底)后烘干，然后再浸轧由烧碱和还原剂组成的还原液，染料被还原后上染纤维，经氧化后固着在纤维上，此方法可以有效解决还原染料隐色体初染率高而造成的染色不均等问题[3-4]。 但使用还原染料悬浮体轧染法存在一些问题，如染料先经打底、烘干再显色水洗，完成染色过程，造成工序繁多、能源浪费的问题[5]。

为解决还原染料隐色体浸染法和悬浮体轧染法所产生的问题，尝试采用还原染料隐色体轧染工艺，还原染料隐色体轧染工艺的主要特点是工艺流程短，不需要经过打底烘干工序，面料直接浸轧染液后氧化，充分皂煮水洗即可，操作简单。 本研究对比还原染料隐色体轧染法和悬浮体轧染法，隐色体轧染工艺使用5 g/L 的染料即可达到相同染料悬浮体轧染工艺30 g/L 的染色深度，所以采用还原染料隐色体轧染法可以节约染化料、缩短染色工艺流程、能有效降低生产成本。

1 实验部分

1.1 实验材料及仪器

织物：70×42/7×7 斜纹半制品梭织面料(佛山市南海利致牛仔布有限公司提供)。

化学品：烧碱、复合还原剂W、保险粉(苏州中纺学产业研究院提供)，还原黑RB、还原红F3B、还原棕BR、还原绿B(佛山市畅染科技有限公司提供)。

仪器：P-AO 轧车(佛山市精柯纺织印染设备有限公司)，LT502 电子天平(常熟市天量仪器有限公司)，MYP19-2 磁力搅拌器(上海梅颖浦仪器仪表有限公司)，恒温水浴锅(上海亚荣生化仪器厂)，101A-2E 电热鼓风干燥箱(上海试验仪器厂有限公司)，Ultra Scan PRO 测色配色仪(HunterLab公司)，Washtec-P A2 耐洗色牢度试验机(英国Roavhes 公司)，Y5710 耐摩擦色牢度仪(温州大荣纺织仪器有限公司)，ATLAS-150S+耐日晒牢度测试仪(美国ATLAS 公司)。

1.2 还原染料隐色体染色

1.2.1 隐色体还原工艺

隐色体还原工作液配方：

隐色体母液还原工艺流程：

加水60%于烧杯中→加入烧碱，搅拌5 min→升温到80 ℃加入还原染料，搅拌15 min→降温到45 ℃后加入还原剂W，搅拌5 min→加入剩余的水量→再缓慢搅拌40 min，得到还原染料隐色体母液，备用。

1.2.2 隐色体染色工艺流程

将得到的还原染料隐色体母液按一开十比例冲淡开稀→制备染色工作液→面料浸轧染液(两浸两轧，85 ℃，浸10 s，透风1 min)→冷水洗→双氧水氧化(1.5 g/L)→热水洗→加皂洗液2 g/L 皂洗(95 ℃，20 s)→冷水洗→烘干。

1.3 还原染料悬浮体染色

1.3.1 悬浮体染色工作液配方

打底染液：

显色工作液：

1.3.2 悬浮体染色工艺流程

配制30 g/L 的染色打底液→面料浸轧染液(一浸一轧)→烘干→(配制显色还原液)浸轧显色还原液(一浸一轧或者一浸不轧)→汽蒸(98 ～102℃，60 s)→冷水洗→双氧水氧化(1.5～2.0 g/L)→热水洗→加皂洗液2 g/L 皂洗(95 ℃，20 s)→冷水洗→烘干。

1.4 测试与表征

1.4.1 织物表观颜色深度K/S 值

使用测色仪Ultra Scan PRO 对染色后织物的K/S 值进行测定，采用D65 光源、100 观察视角，测试四次取得平均值。

1.4.2 各项色牢度测试

对染后织物的耐皂洗色牢度按照ISO 105 C06：2010《耐皂洗色牢度》进行测试；

对染后织物的耐光色牢度按照AATCC 16.3-2014《耐光色牢度》进行测试；

对然后织物的耐家庭和商业洗涤色牢度按照AATCC 61-2013《耐家庭和商业洗涤色牢度》进行测试。

2 结果与讨论

将四只染料还原黑RB、还原红F3B、还原棕BR、还原绿B 按上述工艺进行隐色体轧染工艺和悬浮体轧染工艺，测试染色布样的K/S 值及各项色牢度。

四只染料分子结构如图1 所示。

图1 四只还原染料的结构

2.1 染色织物K/S 值比较

K/S 值表示染色织物的表观颜色深度，K/S 值越大，表示染色织物得色越深，测试四只还原染料隐色体染色和悬浮体染色织物K/S 值，结果如表1所示。

表1 四只还原染料染色织物K/S 值比较

由表1 可知，四只还原染料隐色体染色布样的得色深度可以达到悬浮体染色布样的得色深度。 四只还原染料隐色体轧染工艺的染料用量为5 g/L，悬浮体轧染工艺的染料用量为30 g/L，虽然隐色体轧染工艺染料用量降低，但是布样得色深度并未降低。 通过马尔文激光粒径仪观察得知：隐色体轧染工艺中，染料先被还原成隐色体钠盐，其粒径变小，染料分子可以扩散到纤维内部，提高固色率，水洗只能洗除少量浮色，从而纱样颜色深。 而使用悬浮体轧染工艺时，因为悬浮体状态下染料颗粒较大，染料分子难以进入纤维内部，只是附着在纤维表面，水洗时大量未固着的染料被洗除，布样颜色变浅，因此悬浮体轧染工艺的染料用量大，成本高。

2.2 染色织物各项色牢度比较

按照上述测试色牢度方法，测试四只还原染料隐色体轧染和悬浮体轧染织物的各项色牢度，结果如表2 所示。

表2 四只还原染料染色织物各项色牢度比较

由表2 可知，四只还原染料隐色体染色法和悬浮体染色法得到的布样，隐色体染色布样的各项色牢度都可以达到悬浮体染色布样的各项色牢度。(这是因为，用还原染料隐色体染色法时，染料分子被还原成隐色体钠盐，染料分子的粒径更小，染料更容易扩散到纤维内部，从而与纤维结合，被氧化后固着在纤维上，因此各项牢度优异。)

3 结论

(1)通过对比四只还原染料的隐色体轧染和悬浮体轧染工艺，在使用隐色体轧染工艺时，染料用量5 g/L 就可以达到悬浮体工艺染料用量30 g/L 的颜色深度。 且隐色体染色时，还原剂W 用量5 g/L 和烧碱用量6 g/L 用量明显少于悬浮体染色时保险粉用量45 g/L 和烧碱用量40 g/L。 因此，采用还原染料隐色体轧染工艺比悬浮体轧染工艺节约染化料的用量，隐色体轧染工艺具有明显优势。

(2)通过对比四只还原染料隐色体和悬浮体两种染色织物的各项色牢度，采用隐色体轧染工艺得到的织物的各项色牢度达到悬浮体染色织物的各项色牢度，甚至有些牢度高于悬浮体轧染工艺。因此，还原染料隐色体轧染工艺不但是可行的，而且具有很大的市场应用价值。