1亚麻粗纱染色生产现状及问题

　　各亚麻纺织企业在应用亚麻粗纱染色时也遇到了很多技术问题和管理问题。为了便于叙述，首先对亚麻的化学加工工艺作一简介，指出其工艺技术的合理性和存在的问题；然后分析问题存在的原因，提出解决问题的方法；最后介绍在该项领域内所作的工作及其进展。

　　1.1亚麻粗纱染色工艺流程

　　亚麻纺织目前采用的工艺过程主要是成条、粗纱、粗纱煮漂、细纱。由于亚麻织物前处理、染色工艺技术的复杂性和亚麻纺纱工艺技术的日臻成熟，人们提出了在亚麻纺纱阶段进行染色的工艺设想，并付诸实施，取得了工艺技术上的突破。

　　该项技术的基本工艺流程是：亚麻打成麻→栉梳机栉梳→长麻（短麻联梳机联梳）成条→三、四道并条机并条→粗纱机纺粗纱→粗纱煮漂锅粗纱煮练→粗纱漂白→粗纱染色→湿纺环锭细纱机细纱→管纱干燥→络筒机络成筒纱。

　　粗纱煮练、漂白、染色的工艺流程是：酸洗→粗纱煮练→热水洗→冷水洗→亚氯酸钠漂白→水洗→酸洗→水洗→染色→水洗。

　　粗纱煮练、粗纱漂白、粗纱染色工艺加工均是在粗纱煮漂锅内进行，工序上比较顺畅，在加工过程中无需脱水、烘干，与传统的染色方式比较具有节能、节时等特点。同时，也无需增加设备，具有降低成本、提高生产效率等优势。

　　1.2亚麻粗纱染色的合理性

　　1.2.1 技术可行性

　　亚麻粗纱经过煮练漂白后，纤维的分裂度比较高，并且纤维处于膨化状态，纤维染色比较容易，经过染色后再进行纺纱（细纱），使染料与纤维的结合比较牢固，染色牢度有所提高，尤其是摩擦牢度应该有大幅度的提高。色纱质量稳定，表面光洁度较高。色光比织物染色要好一些。亚麻粗纱染色可以选用的染料涵盖了所有的纤维素纤维染色可以使用的染料：直接、活性、还原（可溶性还原）、硫化染料等。目前在亚麻粗纱染色中实际使用的染料只有活性染料、还原染料以及可溶性还原染料。

　　亚麻粗纱染色后纺细纱，工序比较顺畅。避免了亚麻纤维膨化、干燥、再膨化、染色、再干燥的纤维反复膨化干燥等过程。其优点是减少了染整加工工序，降低了能耗和亚麻纱线的强力损失；同时，也使亚麻纱线的重量损失降到了最低，纱线的表面光洁度大幅度提高，从而大幅度提高了亚麻染色纱线的质量。

　　亚麻粗纱染色工艺的实施为亚麻新产品的开发提供了大批量的色纱原料，使亚麻色织产品的开发不仅有原料保证，还使染色纱的成本进一步降低，质量进一步提高。尤其是亚麻色纱的强力得到保证，染色牢度、表面光洁度得到进一步提高，为亚麻色织物的开发提供了原料的质量保证。

　　1.2.2 经济合理性

　　粗纱煮练、粗纱漂白、粗纱染色均是在煮纱锅中进行，在工序上是合理的。

　　亚麻粗纱煮漂的化学加工工艺流程一般为：酸洗→粗纱煮练→热水洗→冷水洗→酸洗→水洗→亚氯酸钠漂白→水洗→细纱→烘干。

　　亚麻粗纱的煮漂染色的加工工艺流程为：酸洗→粗纱煮练→热水洗→冷水洗→酸洗→水洗→亚氯酸钠漂白→水洗→染色→水洗→细纱→烘干。

　　将两种工艺进行简单的比较可以发现，亚麻粗纱染色工艺仅仅增加染色、水洗工序，既没有增加设备，没有粗纱染纱架的吊进吊出，也没有增加烘干工序，节约工时、节约能源效果明显。受到了很多亚麻纺织企业的青睐。

　　亚麻纺织企业很重视的另一个经济因素是亚麻纱线的制成率，或者称亚麻纤维的损失率。在亚麻纺纱过程中，梳理过程不可避免的有重量损失，而在亚麻粗纱煮漂过程中也有一定的重量损失，一般约在5%～10%。为了达到减少重量损失的目的，一般只考虑亚麻纤维的可纺性而不考虑亚麻纱线或织物的可染整加工性能。以此达到降低重量损失的目的。而在印染企业又必须尽量把亚麻纱线或织物上的杂质精练到可染色的程度，在此加工过程中，纱线或织物的重量损失较大。亚麻纺纱企业和亚麻纱线、织物染整企业在该问题上的矛盾是很突出的。采用亚麻粗纱染色工艺后，使亚麻纺纱企业和亚麻纱线染色企业的利益一致起来，该类矛盾自然也就解决了。在亚麻纺纱厂进行纱线染色，既要解决纱线的可染性，又要尽可能地减少纱线的重量损失。在染色企业，可以不考虑染色的问题，也没有必要进行以去除杂质为目的的精练工序。与此同时，亚麻纱线或织物上保持一定量的有益果胶等亚麻纤维伴生物，更能保持亚麻织物原有的风格，使亚麻产品质量与企业的经济效益达到和谐统一。

　　1.2.3 设备利用率提高

　　亚麻纺织企业粗纱煮漂设备的加工能力都具有一定的余量，如果进行20%的染色产品加工均对正常生产没有任何影响，其设备的利用率也得到进一步提高。

　　另一方面，亚麻粗纱煮漂设备均是能耐受亚氯酸钠漂白的特种不锈钢高温高压设备，设备的材质适合任何染料的染色。亚麻粗纱染色的循环方式也是正反循环交替进行，也适合粗纱染色的循环方式。

　　1.3亚麻粗纱染色生产中的问题分析

　　亚麻粗纱染色虽具很多优点，但也存在一些问题亟待解决。主要是亚麻纱线染色容易产生色差，色光虽比传统的亚麻纱线、亚麻织物染色有所改善，但仍有待进一步提高。其次是生产管理问题：如染前、染后的充分水洗问题、设备的清洗困难等问题。

　　1.3.1 染色质量问题

　　（1）亚麻纤维染色存在色光、色差问题。亚麻织物的染色也存在严重的色差、色光问题，主要表现为染色色差疵点较多，前处理的织物损伤、擦伤给染色带来不可弥补的色差影响等。在色光方面贝lj表现为亚麻织物的色光萎暗。采用亚麻粗纱染色后该类问题得到了改善，在严格执行工艺条件的前提下，色差问题基本上控制在批间色差，同批色差较少。色光鲜艳程度得到提高，尤其是采用士林染料染色的纱线产品色光得到很大的改善。但与棉织物、棉纱线的生产难易程度相比，亚麻纱线染色生产仍较复杂，极易产生缸内色差。色光问题在除了士林染料外的其他染料均存在染料的染色色光问题，主要表现是：色光暗、批间的色光难以控制得完全一致。

　　（2）亚麻纤维染色另一个质量问题是亚麻纤维得色量比较低，染深色比较困难。麻纤维的结晶度较高，导致染色困难，得色量较低。尤其是亚麻织物更为明显。但在亚麻粗纱染色产品中发现该类问题略有改善，经初步分析，与纤维的粗纱煮练、粗纱漂白的前处理工艺有较大的关系。在亚麻粗纱煮漂工艺中，亚麻纤维的分裂度进一步提高，纤维得到了充分的膨化，使染料的吸附、扩散时间大大缩短。在有限的时间内染色很容易达到最大的吸附量（达到的平衡吸附所需时间较短）。如果要彻底解决该问题，也需要在粗纱处理阶段研究新的工艺技术，如碱缩处理等。

　　（3）亚麻纤维染色第三个质量问题是染色牢度问题，尤其是亚麻染色的摩擦牢度问题较大。亚麻纤维的染色牢度较差，主要和纤维成纱的形态结构有关，也与染料的染色特性有关。从亚麻粗纱染色、细纱染色、织物染色产品的摩擦牢度分析，亚麻粗纱染色产品的染色牢度比其他染色方式要好一些，主要原因是亚麻粗纱的染色较好地解决了染色匀透性的问题，使纤维与染液接触比较充分，清洗效果较好，吸附于亚麻纤维表面的染料较少。在细纱纺纱过程中经过牵伸、加拈等加工工序，使吸附于亚麻细纱纱线表面的染料更少，因而粗纱染色产品的摩擦牢度、水洗牢度等染色牢度指标均较织物染色、传统的细纱染色为好，但还不及棉纤维、织物的染色牢度。

　　1.3.2 问题分析

　　与亚麻织物染色一样，亚麻粗纱染色也存在染色的色差色光问题、染色得色量比较低染深色比较困难问题和染色牢度较低的问题。上述问题产生的原因分析如下：

　　（1）亚麻粗纱染色的色差、色光问题。亚麻粗纱染色的色差问题比较严重，严重时可能同一染色缸中出现深浅不同的产品，也偶尔出现同一染缸产生不同颜色的现象。

　　①主要原因之一是粗纱上带有不同浓度的碱。亚麻粗纱染色是在粗纱煮漂之后进行的，在粗纱煮漂后进行细纱生产，粗纱上略显碱性并不妨碍细纱纱线生产。而在粗纱上带有少量碱进行染色就会出现严重的染色不匀，尤其是使用活性染料进行染色，严重时有可能出现不同的色光。

　　②产生粗纱染色色差、色光问题的原因之二是温度不匀的问题。温度的不一致导致染色产品的深浅不一致，形成深、浅染色色差。产生温度不匀的原因主要来自两个方面：①粗纱漂白的余温下降不匀，导致染色温度的不一致而形成色差或色光的差异，该问题的解决有待于充分的冷水洗；②设备的温控设施不灵，出现加热阀门自动开启或漏气等设备问题而产生局部加温。

　　③产生粗纱染色色差、色光问题的原因之三是亚麻纤维中的杂质染色的问题。亚麻纤维是韧皮纤维的束纤维成纱，纤维中除了含有纤维素外，尚含有半纤维素12%～15%，木质素2.5%～5.0%，果胶1.4%～5.7%，脂蜡质1.2%～1.8%，灰分0.8%～1.3%，含氮物质 0.3%～0.6%【2】。这些物质大部分具有能与活性染料反应的羟基、氨基等，能与活性染料形成共价键结合。这些物质含量的不均匀性导致染色深度的不一致，不同的杂质与染料形成的共价键结合物可能呈现不同的色光，这也是亚麻粗纱染色产生色差、色光问题的重要因素。

　　（2）亚麻粗纱染色得色量低的问题。亚麻纤维染色得色量较低是一个普遍的问题，主要原因是亚麻纤维的结晶度较高 （90%），染料的可及区域较少，所以亚麻纤维、粗纱、织物染色产品均较浅。在各种染色产品中，亚麻纱线的深度略深一些，可能与染色方式、纤维的膨化程度等因素有关。

　　为了改善亚麻纤维的染色性能，有人对亚麻织物进行丝光或半丝光加工，染色深度有一定的提高。按照这种思路，我们在实验室条件下也对亚麻纤维（粗纱）进行了无张力丝光（碱缩），再进行亚麻粗纱染色、纺细纱。试验结果表明，染色深度得到提高，细纱强力也未见下降。但由于碱液回收问题没有批量生产。在条件具备时进行该项应用试验研究是很有意义的一项工作。

　　（3）亚麻粗纱染色牢度不高的问题。亚麻粗纱染色产品的染色牢度指标比亚麻细纱、亚麻织物染色产品的染色牢度指标要好一些，纱线的光洁度、强力也较好。亚麻粗纱染色产品的染色牢度低下的原因并非完全来自纤维，主要来自于杂质染色而使染色牢度指标下降。

　　提高亚麻粗纱染色牢度的染色方法主要从以下几个方面进行：①加强染色后的水洗，提高净洗程度；②使用染色牢度指标较好的染料；③采用新型染色技术。

　　1.3.3 生产管理问题

　　亚麻粗纱染色工艺虽然具有经济上合理，技术上可行，有很多可取之处，但也给生产管理带来很大的麻烦。主要表现是：

　　（1）设备清洗问题。设备清洗包括粗纱染色设备、细纱纺纱设备的清洗。在生产上应尽量固定染色、纺纱设备的使用，尽量减少更换次数。清洗时应采用烧碱、保险粉进行还原清洗。

　　（2）色纱批号管理问题。色纱的批号管理是比较细致的工作，在进行该项工作时应该做好过细的工作。主要原因是一般染色产品进行染色批号管理主要是在烘干工序，而亚麻粗纱染色后要进行细纱纺纱、细纱烘干、细纱络简等工序，相应的工作量很大。

　　（3）生产过程中半成品的清洗和温度控制问题。 生产过程控制和工艺条件以及设备的完好状态管理在亚麻粗纱染色工艺中是一项很重要的工作。主要是染色前的水洗pH值需达到中性且要均匀一致，染色后的水洗要把浮色洗净；温度要降到始染温度以下，并要求设备的加热蒸气安全控制无泄漏。

　　2亚麻粗纱染色生产问题解决方案

　　亚麻粗纱染色生产主要是解决亚麻染色色差、色光、得色量不高、染色深度不深和染色牢度的问题。目前的解决方法一方面是加强工艺管理和设备管理，尽量降低因操作不当而引起的质量不稳的问题；另一方面是加强亚麻粗纱染色新技术、新工艺的研究，使工艺参数宽容度提高，逐步使亚麻粗纱染色工艺技术完善。

　　2.1 亚麻粗纱染前和染后清洗的重要性

　　亚麻粗纱染色技术是亚麻纤维染色工艺技术中的一门新兴技术，也是亚麻纺纱领域的新兴技术，其工艺参数、工艺方法还有待于进一步完善。就目前的进展状况统计，加强亚麻粗纱染色工艺管理，使工艺条件达标是提高亚麻粗纱染色质量的关键。

　　亚麻粗纱染色工艺参数的制定是根据亚麻纺纱工艺的要求以及染色工艺的要求而制定的，虽然相互并不十分矛盾，但亚麻纤维属于工艺纤维纺纱，其中含有果胶和半纤维素等亚麻纤维的伴生物。对于亚麻纺纱工艺来说，这类伴生物不需要彻底清洗出去，只要达到膨化、乳化即可。膨化、乳化的亚麻纤维伴生物使亚麻工艺纤维 （束纤维）的分裂度得到提高，有利于达到纺纱工艺的要求。经过纺纱牵伸加拈纺成细纱后，再利用这些伴生物将亚麻束纤维包裹埋伏起来，起到纽带作用，完成了束纤维成纱的目的。而染色对它们来说需要进行清洗出去，只有彻底的清洗除去亚麻纤维的伴生物才能得到纯正的染色色光；也只有彻底清洗除去亚麻纤维的伴生物才能使染液流动顺畅，使染色达到均匀，减少染色色差。同时，亚麻纤维伴生物乳化、膨化后携碱及其他化学物质的能力较强，也为染色色光不正带来隐患。为了达到二者的和谐统一，需要经过生产试验统筹考虑。一旦工艺参数稳定，即要坚决执行，不能轻易改动。更不能使批间工艺参数不一致。这种要求与其他染色工艺控制程度完全不同。

　　考虑到亚麻粗纱染前洗涤的均匀一致的重要性，对洗涤剂的要求也具有特殊性。该类洗涤剂并不要求很高的洗涤能力，但必须具有对染色效果无影响，最好有匀染作用。被亚麻纤维伴生物吸附后对染色色光没有影响。基于这种条件，需要筛选专用于亚麻粗纱染色的专用高效净洗剂或研制新的高效净洗剂。

　　2.2优先选用可溶性还原染料

　　目前常用的亚麻粗纱染色的染料主要为活性染料、还原染料和可溶性还原染料，其他可用于纤维素纤维染色的染料如硫化染料、硫化还原染料并没有付诸工业生产应用。

　　在活性染料、还原染料（可溶性还原染料）染色亚麻粗纱染色实践中发现，活性染料虽然在理论上是与纤维形成共价键结合，但染色牢度并不高，有时甚至不符合产品标准，形成染色色兰、色光也不易控制等。而采用还原染料（包括可溶性还原染阻）对亚麻粗纱进行染色，色光比较纯正，工艺条件易于控制。使亚麻粗纱染色的首选染料种类。

　　产生上述现象的主要原因可能是亚麻粗纱中的纤维素纤维半生物成分与染料结合，形成了非纤维素??活性染料的结合，使染色物的色光发生了变化，且染色牢度也不好。而还原染料的染色原理是在纤维上形成染料，在非纤维成分上形成的染料容易洗除掉，染色色光比较纯正，且还原染料的色淀不溶于水，使其染色牢度较高。

　　考虑到染色均匀性和染色牢度指标，在亚麻粗纱染色时应首选还原染料或可溶性还原染料，这样，染色工艺容易控制，色光纯正，染色牢度较好。而使用活性染料染色色光不易控制，染色牢度依赖于染色前后的水洗效果。但如果工艺条件控制到位，活性染料的亚麻粗纱染色产品还是符合要求的，并且生产成本较低。

　　2.3亚麻粗纱涂料染色技术

　　涂料染色技术在亚麻织物上的染色应用较早，主要解决了亚麻织物的染色色差和色光不纯正的问题，除了染深色产品的摩擦、刚洗牢度不过关外，中浅色产品还是取得了较好的染色效果。涂料染色是亚麻产品染色具有较好应用前景的方法之一。涂料染色技术应用到亚麻粗纱染色工艺中来，可望能够解决亚麻粗纱染色色光变化问题，能有效地提高亚麻染色纺织品的鲜艳度，防止产生同一染缸产生色差或色光变化。经实验室试验验证了预期：染色牢度有所提高，色光比较纯正，工艺控制比较容易。

　　3结语

　　亚麻粗纱煮漂工艺使亚麻纤维的可纺支数得到提高，提高了亚麻纤维的可利用价值。而亚麻粗纱染色工艺技术进一步推动了亚麻纺纱、亚麻染色领域内的技术创新，也为亚麻纺织新产品的开发提供了原料、技术支持和保证。

　　但在试验中也发现了亚麻粗纱染色特殊的问题??设备的清洗问题。除了染色设备的清洗比较困难外，细纱纺纱设备的清洗更为困难。因此该项技术的开发未能在车向实施。需要寻求一种只对亚麻纤维具有粘合性而对金属设备没有粘合性的涂料染色粘合剂。该问题的解决将推动亚麻粗纱染色技术的进步。

来源： 南通纺织职业技术学院 姜 生

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