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##职业技术学院
毕业论文
题目：散棉纤维活性染料染色
。
院系：轻工分院
专业：现代纺织
姓名： # # #
指导教师：张惠莉
二零一二年五月
摘 要
经过本人实习在石河子华孚纤维有限公司，工艺调色岗位的半年学习里，在华孚基层领导及工艺师傅们的帮助与指导下，本人对染整工艺有一个细致的了解和总结，本文结合自己在华孚工艺调色岗位半年的学习，主要介绍了棉花的性能与品质，活性染料性能，以及散棉的染色原理，经过活性染料的性能与散棉的结合如何达到合格的半成品，为了进一步满足品种的多样化和色泽鲜艳度以及各种牢度的需求，需要对散棉进行前处理、染色、后处理、固色上油等工序，活性染料具有染色方便，色泽鲜艳，色谱齐全，匀染性能好，湿处理牢度稳定等优势，华孚公司采用的是散棉先染色后纺纱，公司领导介绍说，对散棉先进行染色后纺成纱线，即达到环保要求，把排污量降到最低，又可对市场所需流行的颜色有很好主动性，能够根据市场需要，及时对纱线的纤维色比组合以及颜色的色系调整，这样方能得势市场和满足消费者需求的多样化！
关键词：散棉纤维、染色、活性染料、质量。
目录
第一章．散棉纤维、活性染料性能与散棉纤维的染色原理
1.1散棉纤维的性能
1.2活性染料的性能和散棉纤维的染色原理
1.3散棉纤维的染色原理
第二章．散棉纤维染色工艺
2.1染色工艺流程
2.2染色工艺
第三章．散棉纤维染色出现的质量问题分析
3.1染色中产生的色花、色差、缸差的原因
3.2对染色中产生色花、色差、缸差所采取的措施
结束语
致谢
第一章．散棉纤维、活性染料性能与散棉纤维的染色原理
1.1散棉纤维的性能
棉纤维是属于一种天然纤维素纤维,它具有手感柔软、吸湿性好的优良特点也是市场主导纤维之一，棉花的常规质量指标主要有：长度、棉细度、强度、成熟度、含水、含杂、色泽，轧工质量等。散棉染色或漂白时，需要根据棉花的品质性能，来决定所用的染化料助剂配方用量，和跟棉花及所用染料相对应的染色工艺曲线。棉花的成熟度、色泽、轧工质量分为7个品级，即1~7级，3级为品级标准级，用于散棉染色的棉花最好优于3级以内，也就是华孚染色用棉时常分的3个A、B、C棉细度，A细度棉染色效果最佳。染色用棉时应选择马克隆值（成熟度和细度）适中的棉花，其纤维的成熟度较高，天然扭曲多，有助于纤维间的抱合，强度和弹性好，染色上色率一致，匀染性好，相对后续成纱质量也较好。马克隆值过低的棉花成熟度比较差，染色性很差，染色时上染率很低，上色不均匀，容易产生色花。
1.2活性染料的性能
活性染料的性能主要包括有，溶解性、直接性、扩散性与反应活跃性四大要素。
（1） 溶解性：
品质好的活性染料应有良好的水溶性，染料的溶解度和配置的染液浓度，与选用的浴比大小，加入的助剂量，化料时的温度等因素有关。
（2） 直接性
直接性是指活性染料在染色过程中，被纤维的吸收能力和上染率，染液是通过浸染，以染色助剂辅助转移到纤维之上。
（3） 扩散性：
扩散性是指染料向纤维内部的移动能力，温度与时间有利于染料分子的扩散，染色过程中扩散系数越大，反应速率和固色率也越高，匀染性和透染程度也越好。
（4） 反应活跃性：
是指在染色过程中，染料和纤维间产生的反应与结合。染料的反应活跃性也取决于棉花的品质和染色时的温度、时间与PH值等因素。
1.3散棉纤维染色原理
散棉纤维染色原理，是通过不同纤维的性能与纤维的品质，染料与助剂，设备与工艺几大要素相结合。石河子华孚采用的是染液浸染泵力穿透循环式染色。染色前需对纤维的品质性能进行检验，根据纤维的品质，来调出工艺配方以及制定工艺曲线，对纤维的检验，主要也就包括棉纤维的长度、棉细度、强度、成熟度、含杂率、色泽度等指标。进行染色时，所用染料与助剂，是指根据所需要染的颜色与棉花的品质指标，来决定染色时的配方以及助剂的用量。设备是指染色采用的染色机，散棉染色设备一般采用的是敞口式染缸，由主缸、副缸，染笼组成。设备原理是染液通过泵力对棉花的穿透循环。工艺是指染色生产时所用的工艺，所用工艺是根据棉花的品质，染料的性能，所要染的颜色，所用的染化料助剂，所需要的温度曲线等，制定出的整个染色工艺要求。
第二章．散棉纤维染色工艺
2.1染色工艺流程
生产车间根据每日排单计划安排，将所要投染的纤维均匀的装入染笼内，调入染色机中，通过漂白或染色处理，将原棉纤维加工为漂白棉或色棉，具体生产工艺工序流程依次为：配棉→装缸→入染（包括染色过程中的后处理，固色上油）→脱水→烘干→打包→品质检验。
2.2染色工艺
散棉染色工艺依次工序为：精炼前处理（煮棉）→染色→后处理（水洗、PH中和、皂洗、热洗水洗）→固色上油。
(1) 精炼前处理：
天然散棉纤维中存在有较多的油脂蜡质，果胶等杂质，纤维较黄，渗透性也差，为了使棉花有较好的吸水性，以利于在染色中，染料的吸附、扩散，需要对棉花进行煮棉处理，以去除纤维表面的油脂蜡质，果胶等杂质，对棉花的煮练是根据所要投染的颜色，所使用的精炼剂，或者其他煮棉助剂，选择最佳温度和时间进行煮练。精炼后棉花纤维表面较为洁净，吸水性好，且在后续染色中，染液能迅速均匀的渗透其纤维内部，达到和提高染色质量的目的
散棉煮练工艺：
1℅ 煮棉剂 70℃×25′
↓
排水
(2) 染色：
把前处理好的棉花，对将要染的纤维重量和颜色，进行配染色所用的各种染化料助剂，根据染化料助剂的性能和所要染的色系，来制定染色的温度与时间。首先把配好的染料，在副缸放水进行搅拌溶解，溶解充分后加入主缸染棉中，染料在染棉中循环10~20分钟后，每10分钟一次分3次，依次加入1／7，2／7,4／7的元明粉。元明粉加完根据所染颜色进行升温，温度的高低标准是根据所染颜色和所用的染料来定的，活性染料通常有60度，80度，85度，95度等染色温度。在达到染色温度要求后，每10分钟一次分3次，依次加入1／7，2／7,4／7的碱。碱加完后，根据颜色的要求来决定所需保温运行时间。保温运行时间结束后，染色也随着排染液而结束进行下到工序。
散纤维染色工艺曲线 ： 1∕7 2∕7 4∕7
60℃ ↓ ↓ ↓ 60′
染料 1∕7 2∕7 4∕7 1′×1℃ 每10分钟加一次碱
35℃↓ ↓ ↓ ↓ 排染液
每10分钟加一次元明粉
(3) 后处理：
染色后有大量染液浮色，盐碱等物质沾附于纤维表面，需要通过充分水洗，过酸中和，加入皂洗剂皂洗，热洗，水洗，来去除纤维表面浮色与盐碱等物质。水洗次数，中和与皂洗的温度、时间，酸和皂洗剂的用量，是根据酸和皂洗剂的浓度和性能，所染颜色，所用的盐碱用量来定的，其后处理目的，就是为了达到染色所需颜色的各项牢度质量指标。
散纤维后处理工艺曲线：
一次水洗 二次水洗 三次水洗 50℃×15′
1.5﹪酸中和
95℃×15′ 水洗 95℃×10 ′ 80℃×10′
1.5﹪皂洗剂 热洗 热洗
一次水洗 二次水洗 三次水洗
水洗次数和使用的温度与时间根据颜色深浅而定，以上是深色使用曲线
(4) 固色上油：
中和、皂洗、清洗工艺结束后，纤维表面仍有浮色很难洗除，所以需要通过固色剂来加以改善，把上染的颜色牢牢固住，使其不掉色。固色剂多为高分子螯合物，它能在纤维表面形成保护膜，使染料和纤维紧密结合，达到各项牢度指标要求，它的牢度指标要求包括有：水洗牢度，干、湿摩擦牢度，日晒牢度，汗渍牢度，沾色牢度等等。因为此前经过煮棉、染色、皂洗，纤维表面的蜡质被破坏，造成手感很硬，固好色后，同时需要上油剂柔软、抗静电处理，来加以改善纤维的手感和后续纺纱的可纺性。固色剂，柔软油剂，抗静电剂的用量，与使用的温度和时间，是根据颜色的深浅而定。
散纤维固色工艺曲线
1.5﹪柔软剂
1℅抗静电剂
50℃×10′ 5′ 10′
2﹪固色剂
排水
双氧水漂白工艺曲线：
水洗一次 1﹪片碱 8﹪双氧水 95℃×60 ′ 水洗一次 50℃×10′ 50℃×10′ 水洗一次
1﹪酸中和 0.2﹪保险粉
以上是本人在华孚工艺调色岗位，半年学习期间用到的染色工艺曲线
第三章．散棉纤维染色出现的质量问题分析
3.1染色中产生的色花、色差、缸差的原因
（1）染色中产生的色花主要问题有：
装笼时，棉花的装笼不均匀，所投入棉笼里的棉块时大时小，或者是装笼重量超负荷使棉饼的密度太大，导致煮棉或染色时染液不易渗透。煮棉时，加入的助剂用量不够，或者是煮棉温度与时间没到位，产生棉煮不透或煮不均匀。染色时，化染料的时间或温度没到位，导致染料未得到充分溶解就加入染缸进行染色。主缸染液浴比太少或泵力压力太小穿透循环不均匀。加入的元明粉和碱的用量未按时按量，使上染不稳定或上染不均匀。过酸时中和时间或温度没到位，导致中和不均匀。皂洗时，所加入的皂洗助剂不匀，或温度升温过快，导致纤维与温度的结合反应过大，固色上油时，加入的固色剂不均匀，使棉与固色剂接触不匀，或者是浮色为洗干净就进行固色，一般固色时出现的色花表现在棉饼的中心，也就所谓的笼芯，以上每个环节都是染色时产生色花的致命因素。
（2）染色中产生的色差，缸差的主要问题有：
缸与缸所用的染料有出入，一般染料的出入误差，出现称料员或者称料所用的电子秤，称染料重量不一致或者是称料的电子秤计量失真，导致染出色棉出现缸差，染料重量不一致的缸差，最终是导致色棉缸与缸之间的深浅不一致。装笼工在装棉饼时，缸与缸的重量装的不一致，重量有多装或少装，导致深浅上的色差和缸差，煮棉时的温度和时间缸与缸的偏差，染色时的所用染液浴比大小，缸与缸的不一致，所加入的染色助剂或元明粉和碱时间不一致，保温运行时的温度与时间不一致，中和，皂洗时，加入的用量不一致或温度与时间不一致等等。以上每个环节，不管是人为的因素或设备的误差，均可导致出缸色棉的色差和缸差。
3.2对染色中产生色花、色差、缸差所采取的措施
（1）对染色中产生的色花所要采取的措施主要有：
在装笼时，装笼棉花要均匀，投入棉块大小要一致，对装笼的密度进行合理调节。煮棉时，加入的煮棉精炼剂用量，温度与时间要到位。染色时，化染料要充分溶解，主缸染液浴不能太少，染缸主泵的泵力不能过小，加入的盐碱用量要按时按量不可随意性，过酸中和时间和温度要到位充分，皂洗时的温度要控制好，不能升温过快，避免升温过快导致棉与温度的结合反应过大，固色上油时，对固色剂要充分稀释均匀的加入。以上每个环节在染色过程中都是控制色花的重要点。
（2）对染色中产生的色差、缸差所要采取的措施主要有：
对缸与缸所用的染料重量误差要减到最小，浅色重量误差不得超过2克，深色用量不得超过10克，需经常对计量电子秤进行标准砝码校正，控制好装笼的重量误差，缸与缸的重量误差不得超过5公斤。煮棉时的温度与时间缸与缸要一致。染色时的染液浴比大小要保持一致，染色时所用到的染色助剂，或元明粉和碱的用量要一致，按时按量的加入。保温运行时的温度与时间要一致。中和，皂洗时加入的用量，温度和时间缸与缸要确保一致。以上的这几个环，如果控制把握得当，均能减少色差和缸差的出现。
结束语：
三年的大专生活一转眼就这样已走入了尾声，我的校园生活同时也就要划上句号，而我的人生却只是一个逗号，从这里走出，我心无比的不舍和眷恋，不过随着校园生活的结束，对我的人生来说，恰恰只是我踏上社会的第一步，也是我人生道路一个新征程的开始。我要把所学到的知识应用到实际工作中去，这样才不会辜负老师们的教诲和父母的期望，同时也是去实现我人生价值的一个体现。
回首这三年，生活和学习中有快乐也有艰辛。感谢老师这三年来，孜孜不倦的教诲和对我成长的关心与爱护。
三年了仿佛就在昨天，学友情深，情同姐妹。这三年校园的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱和欢乐，只是今后大家各奔前程，很难有机会像以前一样一起学习，一起打闹了。希望大家都能在这社会上活出自己的精彩，活自己的价值。这三年的相处，将给我留下太多值得珍藏的最美好的记忆。
经过在石河子华孚纤维有限公司，调色工艺岗位的半年学习和工作中，通过我对工作的认真和刻苦学习，我终于完成了我的《实习论文》，里面记录的都是我这半年所学到所了解的染整知识，虽然我的实习论文写得不是很华丽或者还有很多不足之处，但我可以很自豪的说，这里面所记录的都是我从离开学校到工厂实习半年的汗水和劳动。
致谢：
在这里我首先感谢我的父母，在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，才能顺利完成我的学业，感激他们一直以来对我的抚养和培育，今后我会更加努力的学习和工作，不辜负父母对我的殷殷期望！我一定会好好孝敬和报答他们。
我衷心感谢校方各级领导，你们的严谨、细致，认真的态度，以及一丝不苟的作风，是我今后人生和工作中学习的榜样，同时也特别要感谢张惠莉老师，感谢她这三年来的教导和爱护，我不是您最出色的学生，而您却是我最尊敬的老师。您治学严谨，学识渊博，思想深邃，视野雄阔，为我营造了一种良好的精神氛围。是她在我毕业和在工厂实习的最后关头，给了我们巨大的帮助与鼓励，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅，这三年的成长将是我以后工作和学习的一笔无形财富。
同时也感谢石河子华孚纤维有限公司，给了我结束学业前实习的一个平台，感谢公司的领导和对我帮助与指导的师傅们，在工作中和生活中是你们对我认真的指导与爱护，让我能够顺利完成的我实习论文。
ShanghaiTex染整技术热点——高效 节能 低耗 环保
杨朝煜
7月5~8日在上海召开的ShanghaiTex 2006展会上，高效、节能、低耗、少污染已开始成为染整业内人士关注热点。本文从染整关键流程，探讨该热点趋势下ShanghaiTex 2006展出的的最新技术进步。
棉纺投资居纺织之首 协会发出预警
浙江化纤业民企挺进石化业上游
南非本月底对中国31类纺品设限
中国纺织行业按照科学发展需要，“十一五”期间预期主要的约束性指标包括：单位工业增加值纤维使用量同比降低20%；单位GDP耗水减少36%；吨纤维耗水量比2005年下降20%；单位GDP能耗下降28%；吨纤维耗电量比2005年下降10%；单位增加值污水排放量比2005年下降22%。
这些指标与印染行业息息相关，因为印染污水排放量占纺织工业排放总量的80%之多。印染行业在“十一五”期间的任务极其艰巨，需要染化料、机械和工艺新技术共同进步。于7月5~8日在上海召开的ShanghaiTex 2006展会上，高效、节能、低耗、少污染已开始成为染整业展示的热点。
水洗机
在染整加工过程中，热水洗涤是必不可少的工序，也是蒸汽能源和水资源消耗最多的工序。
平洗机逆流漂洗废水技术是热点之一，其漂洗温度高达85℃以上，蕴含可观的热能价值，每处理回收1吨这种水，可节约的费用及实现的效益超过10元人民币。经测算，1台平洗机1天的热水回用价值达2000余元人民币。
现在中国每年排放大量高温印染废水，既污染了环境，又流失了巨大的热能，如果全国10万台平洗机和溢流染色机排放的废水都采用此技术处理，一年节约水费及能耗费可达数十亿元人民币。
平洗机废水处理后回用可以节能、降耗、减少污染，它采用四种方法达到这一目标：武汉科技学院开发的“无极紫外光催化氧化”技术，该技术是国家863重大专项新型高效物化组合的最高研究成果；在平洗时添加提高效率的助剂；制造平洗机时，开发应用高效水洗技术；开发应用热能回收技术。其中，后两种技术在ShanghaiTex 2006展中都有展示。
美国杜布德（Tube-Tex）在展会中介绍了水洗机的热回收装置，该水洗机用水量每分钟为400升，温度85℃以上，这时蒸汽的费用将显得非常重要。该公司的被动式热回收装置能够回收在废水中流失的大量热能，而且不需要额外的操作成本，可以提供6种不同型号的装置来适应各种实际需要。
浙江印染新开发成功的两台拥有技术专利的高效水洗机，展示了国内印染机械制造者对清洁生产的重视。该公司在过去开发成功的振荡水洗机基础上，又开发出齿形导辊加回形穿布路线的水洗机和下排齿形导辊加上排轻型轧辊的水洗机，加强了洗涤效果，进一步提高了节能降耗的水平。同时，在新的水洗机上增加了废水热能回收装置，进一步降低了蒸汽能源消耗。
低给液机
瑞士威可（Weko）的低给液系统已得到国内染整企业的普遍认可，其节能、低耗、环保特性使之得到大量的应用，并将继续扩大应用领域。该系统有给水和给液（水溶性化学溶液）两种机型，可以在各种需要低给液的染整机台前（或后）安装使用。
威可喷盘式给液系统。
如在拉幅定型机前安装一台低给液机，在大多数情况下可以取代浸轧机和烘燥机。一般织物在进拉幅定型机前需要浸轧水或化学溶液，轧余率为75%左右，然后烘去一定的水份，在含潮20%左右进行拉幅定型。低给液机可以按照需要，在1~40%的含水范围内设定织物的给液率，而且重演性好、左中右以及前后均匀一致。
由于低给液时，被雾化成30~70微米的水或溶液粒子以每分钟1500米的速度喷向织物，因此渗透性极好。喷到织物上的水或溶液被织物吸附，未喷到织物上的，由于未与织物接触，可以循环使用，减少了物耗和环境污染。
真空吸水机
上海宽达介绍了EVAC真空吸水机。在染整加工中，被浸湿的织物上含有的水份可分为结合水和游离水两种，EVAC真空吸水机将通过吸水口的织物上的游离水完全吸取，当用于疏水性纤维及其混纺织物的湿整理时，效果尤为显著，疏水性纤维可将浸湿后织物上的含水率降到18%。
EVAC真空吸水机结构图。
该系统采用了UHMW高聚体材料制成的吸水口，具有摩擦力小、耐腐蚀、防堵塞的特性；采用了回旋式设计的分离器，使吸入的水份和杂物从气流中分离出来，易于清洁，避免真空泵堵塞；真空度可根据不同织物进行设定，重演性好。
当用于水洗机时，能将织物上的水与水槽中的水充分交换，大大提高了水洗效果。当用于烘干机或拉幅定型机时，可部分取代传统的轧车，由于真空吸水后含水率很低，就能大大提高烘燥、拉幅定型效率而节约能源。当进行功能性整理时，可使整理剂渗入纤维内部，对不希望重力压轧织物的整理效果尤其优良。
拉幅定型机
当拉幅定型机处理涤纶及其混纺织物时，箱体内的温度可高达180~220℃，是染整加工中的重点节电、节能环节。本届展会上围绕节电、节能展示了多种新成果。
温湿度测量与控制
准确的温湿度测量是节电节能工作的基础。宽达展示了先进的EMC系统，该系统是一个组合式工作平台，由三个模块组成。
RMS模块，即湿度测量和控制系统，主要用于棉、麻、丝、人纤及其混纺织物，在进行拉幅定型、烘干、预缩时，通过检测织物的含水率来控制机台速度和提高生产效率，节约能源，该系统可以自动控制浆纱机、浆染机的生产车速。
AML模块，即废气湿度控制系统。该系统在染整行业主要用于测量拉幅定型机和焙烘机的高温废气中含湿量和控制高温废气排放，如排放的高温废气含潮率过低，则表示能源被浪费，通过测量与控制使拉幅定型和焙烘过程处于最经济的运行状态，一般使用该系统可以节约20%的热能。
OMT模块，即织物温度测量和控制系统。该系统主要用于化纤及其混纺织物在高温定型和焙烘时，直接测量箱体内织物的实际温度，从而自动控制加工车速，使加工过程处于最佳的质量、最大的产量、最少的能耗。
EMC系统由一台6.5英寸触摸式屏幕、一台电脑主机工作箱、三个模块接口和一组测速发电机组成，可以单独配一个模块，也可以同时配三个模块。
其它节能措施
最具有代表性的是立信门富士(Monforts Fong's)的拉幅定型机在节能方面采取的系列措施，如所有织物传送均由变频控制的全密封式三相交流电动机驱动；烘箱采用150毫米厚的高密度绝缘材料制成隔热门，使烘箱热辐射量处于低水平；在烘箱的连接和开口处均设有密封；织物进出口处均设有气流屏蔽装置；在出布口装有残余湿度测量和控制装置，使烘燥效果数字化显示。
浙江印染展示了拉幅定型机废气热能回收技术，已用于生产实际。
有机溶剂回收机
在纺织品、人造革等产品后整理高温焙烘定型时，根据不同需要添加各种有机溶剂，以改善纺织品和人造革的功能特性。这些有机溶剂在高温条件下，会随着热空气散布到机器内或排放到机器外，严重地污染机器和环境。
ECO-6-12T。
台湾顶麒工业在展会上提供了有机溶剂回收机，据称该装置对有机溶剂回收率为97%，回收的有机溶剂纯度为99%，废气消除率为98%。
染色机
此次展会展示的染色机约100多台，有高温染色机、常压染色机、喷射染色机、轧染机等机种，其技术代表产品有立信的ECO系列染色机和Allwin筒子纱染色机、德国特恩（Then）的气流染色机。
Allwin筒子纱染色机。
ECO系列高温染色机结合了必要的自动化控制装置、精密仪器、先进的控制软件，采用了成熟的液体分离和快速循环技术，缩短了全程工艺耗时，采用了低浴比技术，每公斤织物的总耗水量（浅色）低至38公斤。
Allwin筒子纱染色机采用了新的双重循环式热交换器，在相似的操作环境下，比传统的筒子纱染色机快30%达到目的温度；采用了新的专利REV水泵，流量高于传统水泵，用马达推动水泵的功率亦相对减少；采用了新的水流换向装置和智能匀染控制，避免了只靠由里至外的单向染液运行而导致的染色不匀；在染色过程中采用了快速逻辑温控技术，这些技术的进步使染色质量得到保证，并降低了能耗、水耗和废水排放。
