第三节 麻织物的染色
麻纤维是从各种麻类植物中取得的纤维，包括韧皮纤维和叶纤维。
韧皮纤维是一年生或多年生的双子叶植物的韧皮中取得的纤维，因在麻纤维中较为柔软，所以也称为软质纤维。这类纤维的种类繁多，在纺织行业中使用较多，主要产品有苎麻、亚麻、黄麻、洋麻、大麻等，其中，苎麻纤维的长度较长，品质优良，可单纤维纺纱，其他麻纤维长度较短，一般采用工艺纤维（束纤维）纺纱。苎麻和亚麻是良好的夏用织物和装饰用织物原料，也是加工窗帘、餐巾、头巾等纺织品的理想原料，还可加工成帆布、水龙带、缝纫线、服装的衬料等。黄麻、洋麻、大麻等的纤维比苎麻和亚麻粗，所以适宜作包装用布、麻袋、绳索、地毯底布等。由于麻织物的吸湿、透气性好，也是理想的食品包装用品。
叶纤维是从植物的叶子上提取出来的维管束纤维，因这类纤维较粗硬，所以也称为硬质纤维。具有经济和实用价值的有剑麻和蕉麻。工艺纤维长度较长，强力高，伸长小，耐海水侵蚀，不易霉变，适宜制作缆绳以及织造包装用织物、粗麻袋、地毯布等产品。
和棉纤维一样，麻纤维的主要化学成分也是纤维素，并含有较多量的半纤维素、果胶和木质素。所以麻纤维具有一些与棉纤维相似的性质，如怕酸、不怕碱、吸湿性良好等。但麻纤维染色性能较差，染料扩散困难，上染率低，用染纤维素纤维的染料染色，得色量低，不宜染深色，染色始终是一个比较麻烦的问题。因此，以选用匀染性好的染料和较高染色温度为佳。染浅、中色时，可选用活性染料，如M型、ME型等；染深色时，可选用还原染料或液体硫化染料。染色加工可以采用连续轧染、卷染、溢流喷射等方式进行，以平幅方式较好，不易产生擦伤和色条。本书主要以亚麻为例，对麻织物的染色进行介绍。
一、还原染料染亚麻织物
1.隐色体染色
隐色体染色可以在染槽中以浸染的方式进行，也可以以轧染的方式在轧染机上进行。但隐色体染色很容易产生染色不匀、不透现象。
（1）浸染。染浴温度一般在20～60℃。为了使隐色体上染比较均匀，可在染浴中加入适当的匀染剂，如平平加等。
用隐色体染色时，也可以在卷染机上进行，浴比小，一般为1：（3～4）。染色时，染料于60～63℃进行还原，染色时间约为10min，然后将织物入缸染色，染色时保险粉可以分批加入，上染后冷水洗4道，然后皂洗4～6道，热水洗2道，冷水洗1道。
（2）轧染。织物浸轧还原染料隐色体的钠盐后，应立即进入饱和汽蒸箱里汽蒸20～30s，汽蒸箱中不应含有空气。汽蒸完毕，进行氧化、皂煮、水洗。轧染的生产效率比较高，但染色浓度受隐色体溶解度的限制，只能染淡色。
2.悬浮体染色
还原染料染色时，染浴中所用烧碱的浓度很高，会对染料上染起促染作用，染料的初染率很高，使染料在短时间内被织物纱线的外层吸尽，染色织物纱线的外层颜色深，内层颜色浅，或几乎无色。这种现象在织物的结构比较紧密，染色难以进行的亚麻纱线染色中表现更加明显。悬浮体染色，可以克服隐色体上染时所造成的染色不匀、不透的现象。
（1）轧染。织物的悬浮体染色多采用连续轧染机进行。染色工艺流程如下：
织物在室温下浸轧还原染料悬浮液→红外线预烘→烘筒或热风烘干→透风冷却（以防止后面的烧碱、保险粉受热分解）→浸轧烧碱和保险粉溶液→汽蒸（102～105℃，20～30s，汽蒸箱内不含空气）→氧化→水洗→皂洗→水洗
为了防止泳移，一方面可以先用远红外均匀快速烘干，烘干至含湿率小于20%时再用烘筒或热风烘干；另一方面，也可以在染浴中加入大分子的防泳移剂，即在染浴中加入胶体。
（2）筒子纱染色。悬浮体染色也可以用于筒子纱的染色。将悬浮液不断地进行循环，逐渐升温，加元明粉使染料均匀地沉积在纱线上，然后加烧碱—保险粉还原、上染，最后进行氧化、皂煮。
3.隐色酸染色
隐色酸染色是将还原染料先用烧碱、保险粉还原成隐色体的钠盐，倒入加有分散剂的稀醋酸溶液中进行酸化分散，制成隐色酸的悬浮液，浸轧织物，再浸轧烧碱和保险粉的溶液，进行还原上染，最后再经过氧化、水洗、皂煮、水洗，完成染色过程。
还原染料染亚麻织物后，要进行皂煮，以去除织物表面的浮色。皂煮处方及工艺条件如下：
肥皂 2g/L
碳酸钠 2g/L
浴比 1：100
温度 沸煮
时间 15min
还原染料具有许多优点，如色谱齐全，尤其是它鲜艳的绿色是其他染料无法比拟的，其湿处理牢度等性能指标好。但由于还原染料隐色体上染时，特别容易造成染色不匀、不透的现象，再加上还原染料染色过程中，会消耗大量的保险粉，成本高，因此，使还原染料在亚麻染色中的应用受到了限制。
二、活性染料染亚麻织物
1.浸染工艺
亚麻纤维的染色一般采用纱线染色，然后再进行色织。亚麻织物的浸染要先在中性条件下吸附，然后再在碱性条件下进行固色。
上染的工艺处方及工艺条件：
染料 0.2%～3%（owf）
盐 10～20g/L
浴比 1：（30～50）
温度 20～60℃
时间 20～30min
pH 6～7
固色的工艺处方：
碱 10～20g/L
pH 9～10
温度 20～80℃
时间 30～40min
（1）有关工艺参数的选择。
①上染温度。反应速率快的上染温度低；扩散速度快的染料，上染温度低。例如：X型活性染料上染温度为20～30℃，KN型活性染料上染温度为40℃，K型活性染料上染温度为40～50℃。
②上染时间。扩散快的染料，上染时间短，例如：X型活性染料的上染时间一般为20～30min；扩散慢的染料，上染时间长，例如：活性翠蓝KGＬ的上染时间为30～40min。
③固色温度。反应速率快的染料，固色温度低，例如，X型活性染料的固色温度为20～30℃；反应速率慢的染料，固色温度高，例如，KN型活性染料的固色温度为60～70℃；K型活性染料的固色温度为80～90℃。
④碱剂。一般来说，各种类型的活性染料采用碳酸钠（15～20g/L）作为碱剂都可以满足要求，获得良好的固色效果。碱剂选择的原则一般为：反应速率快的染料，碱剂可弱些，例如：X型活性染料可以采用碳酸氢钠、碳酸钠和磷酸钠作为碱剂；反应速率慢的染料，碱剂可强些，例如：K型活性染料可以采用烧碱或烧碱和碳酸钠的混合物作为碱剂。
⑤固色时间。染料反应速率快的，固色时间可短些；反应速率慢的染料，固色时间可长些。
⑥盐的用量。电解质（如食盐等）在活性染料上染时所起的作用类似于直接染料的促染作用，为了控制染料的上染速率，尤其是对于溶解性比较差、直接性高的活性染液少加盐，而且应分批加入。小浴比的染液少加盐；固色温度低的染液少加盐（20～30g/L）；固色温度高的染液可以多加盐（50～80g/L），例如：活性翠蓝的固色温度为80～90℃，盐加入量高达80～100g/L。
除此之外，有时为了提高固色率可以在固色阶段加入少量的叔胺类化合物，例如：K型活性染料由于反应性比较差，可以在溶液中加入一定量的叔胺，K型活性染料分子中的离去基可以被强吸电子基的叔胺基取代，可以大大增加染料与纤维反应的活性，加快固色反应的进行，又不会影响染料与纤维形成的共价键，不影响染色产品的质量。
（2）几种常见类型活性染料的浸染工艺曲线。
2.连续轧染工艺
连续轧染工艺主要适用于亚麻及其混纺织物的染色，主要包括浸轧染液、烘干、汽蒸（或焙烘）以及水洗、皂煮、水洗等过程。根据染料和碱剂是否放在同一个染浴中，又可分为一浴法和二浴法染色工艺。
一浴法是将染料和碱剂放在同一个染浴中进行浸轧、烘干、汽蒸或焙烘、水洗、皂煮、水洗等过程而完成的染色过程。染色工艺流程如下：
浸轧→烘干→汽蒸或焙烘（100～102℃、1～3min；或180～200℃、30～40min；或160℃、4min）→水洗→皂洗→水洗
二浴法染色是将染料和碱剂分别加在两个染浴中的染色过程，适于反应性强的染料和碱剂碱性强的情况下使用。染色工艺流程如下：
浸轧染液→烘干后浸轧碱液（内含元明粉20～30g/L）→汽蒸或焙烘→水洗→皂煮→水洗
有关工艺条件的选择：
（1）碱剂。
①对于一浴法，应选择小苏打（5～20g/L）这类碱性较弱的碱剂，它在汽蒸或焙烘时才能充分发挥碱剂的固色作用。防止染料在固色吸附阶段过早地发生固色反应，而影响染色产品的质量。
②对于二浴法，反应性强的染料选择碱性较弱的碱剂，反应性差的染料选择碱性较强的碱剂。一般来说：
X型：Na2CO3（5～20g/L）；
K型：NaOH+Na2CO3；
KN型：HCOONa代替NaHCO3。
（2）烘干。为了防止泳移，可以先用远红外均匀快速烘干至含湿率小于20%，再用烘筒烘干或热风烘干；或在染液中加入海藻酸钠等大分子防泳移剂。
（3）染料。适宜用一氯均三嗪、乙烯砜类以及卤代嘧啶类等反应性弱或中等的染料，在汽蒸或焙烘前一般不发生固色反应。
（4）助剂。有时在轧染的染液中加入尿素（起吸湿、助溶、溶胀纤维的作用），增进被染物对染浴的润湿性和渗透性，但一般不用于乙烯砜类，因为它易与尿素发生化学反应而影响染料的色光。
3.活性染料的冷轧堆
冷轧堆染色工艺也可以根据染料和碱剂的强弱，决定染料和碱剂是否放在同一个染浴中，而将之分为一浴法或二浴法两种染色工艺。
一浴法染色工艺适用于反应性弱的染料、碱性弱的碱剂，是将染料和碱剂预先混合配成染液浸轧织物，然后在室温下堆置，直至完成染料的吸附、扩散和固色反应。
二浴法染色工艺适用于反应性强的染料和碱性强的碱剂，是将染料和碱剂分开配制，浸轧时用计量泵按比例同时加入浸轧槽中，然后在室温下堆置，直至染色过程的结束。
冷轧堆染色工艺适用于溶解性好、直接性低或中等、扩散性比较好的染料的染色。几种常见的活性染料冷轧堆染色工艺见表7-2。
表7-2 几种常见的活性染料冷轧堆染色工艺
活性染料染色时，与其他水溶性染料相比，由于能与亚麻纤维形成共价键，因此，相对于其他水溶性染料来说，耐皂洗牢度比较好，但对于其他最终以不溶性色淀染着在纤维上的染料（如还原染料）相比，其耐皂洗牢度还是差一点。而且该染料与亚麻纤维形成的共价键无论是在酸性还是在碱性条件下都会发生不同程度的断裂，也会引起耐皂洗牢度的降低。
三、直接染料染亚麻织物
直接染料染亚麻织物一般采用浸染方法。染色时，应加入一定量的食盐作电解质进行促染，为了获得匀染、透染的效果，食盐等最好分批加入。商品染料中含有一定量的食盐或元明粉等电解质，对于含有较少水溶性基团的染料可以不另外加电解质，但对于含有水溶性基团比较多的直接染料必须另外加入电解质，以达到促染的目的。
不同类型的直接染料由于染色性能上的差别，其染色工艺也不同。A类、B类和C类染料的染色工艺流程为：40℃起染，然后以一定速度升温到指定温度后，定温染色一定时间。在定温染色阶段，每隔10min左右加入一次食盐，然后进行水洗，直至浮色去除干净。几种不同类型的直接染色的染色工艺条件见表7-3。
表7-3 几种常见的活性染料冷轧堆染色工艺
