CN115262247B - 一种涤棉工装面料及其一步法染色工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种涤棉工装面料及其一步法染色工艺，所使用的染料组合物包括分散染料、活性染料、渗透剂、水。其中，分散染料为免水洗液体分散染料，活性染料为具有三活性基团的活性染料。一步染法染色步骤中，采用轧染的方式对涤棉工装面料进行染色，不包括皂洗步骤。该染色工艺能够减少污水的排放，染得的面料具有更高的颜色深度K/S值、色牢度、染色均匀度。

Description

一种涤棉工装面料及其一步法染色工艺
技术领域
本发明涉及一种涤棉工装面料及其一步法染色工艺。
背景技术
由于涤棉工装面料大多是梭织布，所以现有的涤棉工装面料的染色主要以轧染的方式采用粉体分散染料/粉体活性染料两步法进行染色。所谓的两步法染色，即先采用粉体分散染料染涤纶，对涤棉进行还原清洗后，再用粉体活性染料染棉。上述的两步法染色，存在染色流程长、能耗高等问题，并且两步法染色还会产生大量的污水，导致污染严重的问题。
同时，由于现使用的粉体分散染料沾棉非常严重，会导致粉体活性染料不上色的问题，其染色的色牢度也较差，不能达到服装使用的水平。此外，在染色完毕以后还需要采用高温皂洗来去除浮色，因此，皂洗后产生的大量废水还会进一步加剧污染严重的问题。
现在也有采用一步法来对涤棉工装面料进行染色的工艺，虽然其简化了工艺步骤，但仍然无法避免皂洗步骤，从而导致污染环境的问题依然存在。并且，现有的一步法染色工艺染得的面料的色牢度仍然较差，达不到服装使用的要求。为了应对国际生态环境形势，需要对涤棉工装面料的染色工艺进行优化，使其在符合当今节能减排低碳环保的时代要求的同时，对染得的面料的色牢度进行改善。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种涤棉工装面料一步法染色工艺，第二目的是提供一种涤棉工装面料。采用所述涤棉工装面料一步法染色工艺染得的涤棉工装面料，无需经过皂洗步骤，且该涤棉工装面料的色牢度更好，该一步法染色工艺具有环保、节能的特点。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明第一方面提供一种涤棉工装面料一步法染色工艺，所述一步法染色工艺在所述一步法染色步骤中，所使用的染料组合物包括分散染料、活性染料、渗透剂、水。其中，所述分散染料为免水洗液体分散染料，所述活性染料为具有三活性基团的活性染料。所述一步染法染色步骤中，采用轧染的方式对所述涤棉工装面料进行染色。
在所述一步法染色工艺中，不包括皂洗步骤。
通过所述一步法染色工艺来染制涤棉工装面料，使染得的涤棉工装面料的色牢度、颜色深度K/S值、染色均匀度得到有效提升。其中，采用所述的具有三活性基团的活性染料能够使活性染料的上染率、固色率得到提升。由于所述染色工艺中不包括皂洗步骤，其污水的产生量大大降低。并且，一步法染色工艺的用水量更少，所以，所述染色工艺能够实现可观的节能减排效果。
优选的，所述渗透剂的原料包括仲烷基磺酸钠、琥珀酸二辛酯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、羟甲基纤维素钠、脂肪醇、二甲基硅油、柠檬酸钠、高效环保型螯合分散剂、改性剂、水。
采用所述渗透剂能够进一步提高染料的渗透性，并且能够进一步提高染得面料的颜色均匀度。同时，所述的渗透剂能够增加染料在纤维内的渗透提高上染率减少浮色，其使所述后处理步骤更加简单、产生更少的废水。
进一步优选的，所述仲烷基磺酸钠的重量份数为15～22份，所述琥珀酸二辛酯磺酸钠的重量份数为10～15份，所述脂肪醇聚氧乙烯醚的重量份数为3～7份，所述羟甲基纤维素钠的重量份数为4～6份，所述脂肪醇的重量份数为2～4份，所述二甲基硅油的重量份数为1～3份，所述柠檬酸钠的重量份数为1～3份，所述高效环保型螯合分散剂的重量份数为1～3份，改性剂1～3份，所述水的重量份数为30～40份。
优选的，所述轧染具体为采用一浸一轧的方式对所述涤棉工装面料进行染色。因此，所述染色工艺更加简单、易操作，从而起到提升生产效率的作用。
优选的，所述活性染料为三活性基团的活性染料。
优选的，所述一步法染色工艺包括前处理步骤。其中，所述前处理步骤具体如下：在对所述涤棉工装面料进行染色步骤之前，先利用前处理精练剂对所述涤棉工装面料进行前处理。
所述涤棉工装面料经所述前处理步骤后，其毛效为4～5cm/min，如此，能够提高所述分散染料和所述活性染料的渗透性，从而进一步提升染色的色牢度和颜色深度K/S值。
优选的，所述一步法染色工艺包括后处理步骤。其中，在所述后处理步骤中，包括对所述涤棉工装面料进行固色的固色步骤。
进一步优选的，所述前处理精练剂的原料包括异构十三醇聚氧乙烯醚、异构十醇聚氧乙烯醚、十二烷基二甲基苄基氯化铵、柠檬酸、乙二醇单丁醚、葡萄糖酸钠、高效环保型螯合分散剂、水。
更进一步优选的，所述异构十三醇聚氧乙烯醚的重量份数为15～20份，所述异构十醇聚氧乙烯醚的重量份数为12～18份，所述十二烷基二甲基苄基氯化铵的重量份数为5～10份，所述柠檬酸的重量份数为2～4份，所述乙二醇单丁醚的重量份数为1～3份，所述葡萄糖酸钠的重量份数为1～3份，所述高效环保型螯合分散剂的重量份数为1～3份，所述水的重量份数为 40～60份。
优选的，所述一步法染色步骤具体如下：在所述染料组合物中，所述分散染料的浓度为40～80g/L，所述活性染料的浓度为20～40g/L，所述渗透剂的浓度为10～20g/L；控制所述染料组合物的温度为25～35℃，采用轧染的方式对所述涤棉工装面料进行染色，所述涤棉工装面料浸入所述染料组合物后的带液率为50～70％，所述轧染的车速为40～60m/min。
并且，所述后处理步骤依次包括如下步骤：
S1、红外线预烘步骤；S2、热风烘干步骤；S3、第一滚筒烘干步骤；S4、焙烘步骤；S5、所述固色步骤；S6、汽蒸步骤；S7、水洗步骤；S8、第二滚筒烘干步骤。
进一步优选的，所述红外线预烘步骤：所述红外线预烘的温度为80℃～85℃，所述红外线预烘的时长为2～5min。
进一步优选的，所述热风烘干步骤：所述热风烘干的温度为90℃～110℃，所述热风烘干的时长为1～3min。
进一步优选的，所述第一滚筒烘干步骤：所述第一滚筒烘干的温度为80℃～85℃，所述第一滚筒烘干的时长为2～3min。
进一步优选的，所述焙烘步骤：所述焙烘的温度为190℃～210℃，所述焙烘的时长为 85～95s。
进一步优选的，所述固色步骤：采用活性染料固色液对所述涤棉工装面料进行浸轧，所述活性染料固色液包括元明粉、纯碱，所述元明粉的浓度为180～200g/L，所述纯碱的浓度为50～80g/L；所述涤棉工装面料浸入所述活性染料固色液后的带液率为90～100％。
进一步优选的，所述汽蒸步骤：所述汽蒸的温度为100～102℃，所述汽蒸的时长为60～90s。
进一步优选的，所述水洗步骤：采用20～35℃的水对所述涤棉工装面料进行1～2道所述水洗步骤。
进一步优选的，所述第二滚筒烘干步骤：所述第二滚筒烘干的温度为80～85℃，所述第二滚筒烘干的时长为2～3min。
在所述染料组合物、所述前处理精练剂以及所述后处理步骤、参数的协同作用下，染得的涤棉工装面料的颜色深度K/S值、色牢度等级、颜色均匀度能够显著高于通过现有技术染得的涤棉工装面料。并且，所述涤棉工装面料经所述前处理步骤和一步法染色步骤后，所述涤棉工装面料的表面的染料浮色进一步减少，因此，所述后处理步骤中无需采取皂洗步骤，其也无需投入大量的水来清洗浮色。所以，本发明的方案有效地降低了废水的产生。
优选的，当需要获得深红色的涤棉工装面料时，所述液体分散染料为液体分散黄棕、液体分散深红和液体分散深蓝，所述液体分散黄棕在所述染色液中的浓度为3～8g/L；所述液体分散深红在所述染色液中的浓度为36～45g/L；所述液体分散深蓝在所述染色液中的浓度为1～3g/L；所述活性染料为活性黄棕、活性深红和活性深蓝，所述活性黄棕在所述染色液中的浓度为1～3g/L；所述活性深红在所述染色液中的浓度为15～25g/L；所述活性深蓝在所述染色液中的浓度为0.1～1g/L。
优选的，当需要获得深蓝色的涤棉工装面料时，所述液体分散染料为液体分散黄棕、液体分散深红和液体分散深蓝，所述液体分散黄棕在所述染色液中的浓度为10～15g/L；所述液体分散深红在所述染色液中的浓度为1～3g/L；所述液体分散深蓝在所述染色液中的浓度为 30～40g/L；所述活性染料为液体活性黄棕、活性深红和活性深蓝，所述活性黄棕在所述染色液中的浓度为3～8g/L；所述活性深红在所述染色液中的浓度为0.5～2g/L；所述活性深蓝在所述染色液中的浓度为15～25g/L。
优选的，当需要获得黑色的涤棉工装面料时，所述液体分散染料为液体分散黄棕、液体分散深红和液体分散黑，所述液体分散黄棕在所述染色液中的浓度为8～13g/L；所述液体分散深红在所述染色液中的浓度为3～8g/L；所述液体分散黑在所述染色液中的浓度为55～65g/L；所述液体活性染料为活性黄棕、活性深红和活性黑，所述活性黄棕在所述染色液中的浓度为 3～8g/L；所述活性深红在所述染色液中的浓度为1～3g/L；所述活性深蓝在所述染色液中的浓度为25～30g/L。
通过所述颜料浓度的调配，能够使染得的涤棉工装面料具有更高的颜色深度K/S值。
本发明第二方面提供一种涤棉工装面料，所述涤棉工装面料采用上述涤棉工装面料一步法染色工艺进行染色，所述涤棉工装面料的色牢度耐洗色牢度：原变≥4级、沾色≥3级，耐摩擦色牢度：干磨≥3.5级、湿磨≥2.5级，耐汗渍色牢度：原变≥4级、沾色≥3.5级，耐水色牢度：原变≥4级、沾色≥3.5级，耐光色牢度(原变)(20小时、户外)≥4级，所述涤棉工装面料的颜色深度K/S值为26～33。
本发明与现有技术相比具有如下优势：
本发明提供的涤棉工装面料一步法染色工艺，具有工艺简单、生产能耗低的优势，其使劳动生产效率大大提高、显著降低碳排放。采用该一步法染色工艺染制涤棉工装面料时，无需采取皂洗步骤，整个染色工艺所产生的废水量以及整个染色工艺的用水量均得到有效降低。同时，染得的涤棉工装面料具有更高的色牢度，其染色后的颜色深度K/S值和染色的均匀度均得到有效提升。
具体实施方式
由于现使用的活性染料大多是单活性基团或双活性基团，其在染色的过程中会发生水解，因此，在染色完毕以后需要高温皂洗来去除浮色。然而，皂洗后会产生大量废水，导致出现污染严重的问题。采用本发明的染色工艺，在提升了活性染料在涤棉工装面料上的固色率和上染率的同时，无需在轧染以后对织物进行皂洗，以此大大减少了废水的产生，更加环保。
同时，本发明采用免水洗液体分散染料对涤纶进行染色、采用具有三活性基团的活性染料对棉进行染色，实现了对涤棉工装面料的一步法染色。由于染料组合物中还加入有渗透剂，进一步提升了一步法染色过程中的色花、布面的颜色均匀度，并且，进一步提升了涤棉工装面料染色后的色牢度。
另外，本发明采用前处理精练剂对涤棉工装面料进行前处理，使织物的毛效得到提升，从而提升了染料对织物的渗透性，进一步提升染料的固色率、上染率以及涤棉工装面料染色后的色牢度。
根据本发明，一步法染色步骤中轧染的方式为一浸一轧，带液率为50～70％，例如可以为 50％、55％、60％、65％、70％等；轧车的车速为40～60m/min，例如可以为40m/min、45m/min、 50m/min、55m/min、60m/min等。
根据本发明，染料组合物中，分散染料的浓度优选为40～80g/L，例如可以为40g/L、45g/L、 50g/L、55g/L、60g/L、65g/L、70g/L、75g/L、80g/L等；活性染料的浓度优选为20～40g/L，例如可以为20g/L、25g/L、30g/L、35g/L、40g/L等；渗透剂的浓度优选为10～20g/L，例如可以为10g/L、15g/L、20g/L等。
根据本发明，活性染料固色液中，元明粉的浓度优选为180～200g/L，例如可以为180g/L、 185g/L、190g/L、195g/L、200g/L等；纯碱的浓度优选为50～80g/L，例如可以为50g/L、55g/L、 60g/L、65g/L、70g/L、75g/L、80g/L等。
根据本发明，固色步骤中，带液率为90％～100％，例如可以为90％、95％、100％等。
根据本发明，水洗步骤中，水温控制在20℃～35℃，例如可以为20℃、25℃、30℃、35℃等；涤棉工装面料经1～2道水洗，例如可以为1道或2道。
下面结合实施例对本发明作进一步描述。需要说明的是，本发明所提供的染色工艺适合染深色涤棉工装面料，但本发明并不限于以下实施例。实施例中采用的实施条件可以根据具体使用的不同要求做进一步调整，未注明的实施条件为本行业中的常规条件。本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明中具体实施例中，所使用的原料均可通过市售获得。其中：
液体分散黄棕TW-NB，牌号是免水洗液体，厂商是青岛英杰泰新材料有限公司。
液体分散深红TW-E，牌号是免水洗液体，厂商是青岛英杰泰新材料有限公司。
液体分散深蓝TW-R，牌号是免水洗液体，厂商是青岛英杰泰新材料有限公司。
液体分散黑TW-G，牌号是免水洗液体，厂商是青岛英杰泰新材料有限公司。
活性橙SP-EC，牌号是COLORSOL，厂商是凯乐玛(上海)科技有限公司。
活性琥珀红SP-EC，牌号是COLORSOL，厂商是凯乐玛(上海)科技有限公司。
活性深蓝SP-EC，牌号是COLORSOL，厂商是凯乐玛(上海)科技有限公司。
活性超级黑SPG-EC，牌号是COLORSOL，厂商是凯乐玛(上海)科技有限公司。
分散黄棕S-2R100％，厂商是约克夏化工控股有限公司。
分散红玉S-2G150％，厂商是约克夏化工控股有限公司。
分散黑PG200％，厂商是约克夏化工控股有限公司。
活性橙CD，厂商是约克夏化工控股有限公司。
活性红CD，厂商是约克夏化工控股有限公司。
活性黑MDG，厂商是约克夏化工控股有限公司。
各实施例和对比例的前处理精练剂中，异构十三醇聚氧乙烯醚牌号是TO-09，厂商是巴斯夫(中国)有限公司；异构十醇聚氧乙烯醚牌号是XL-50，厂商是巴斯夫(中国)有限公司；高效环保型螯合分散剂结构为(其他信息见专利ZL201310539092.6实施例1)
各实施例的渗透剂中，脂肪醇聚氧乙烯醚牌号是Lutensol XL-50，厂商是巴斯夫(中国) 有限公司；脂肪醇牌号是C1214醇，厂商是巴斯夫(中国)有限公司；二甲基硅油牌号是 XIAMETER PMX-200，厂商是道康宁，改性剂的配方见专利ZL200810244319.3实施例1。
实施例1(染得深红色)：
对涤棉工装面料的染色步骤依次如下：
前处理步骤：采用前处理精练剂对涤棉工装面料进行前处理，其中，前处理精练剂由如下重量份数的原料组成：异构十三醇聚氧乙烯醚15份，异构十醇聚氧乙烯醚12份，十二烷基二甲基苄基氯化铵7份，柠檬酸3份，乙二醇单丁醚2份，葡萄糖酸钠2份，高效环保型螯合分散剂1份，去离子水50份。涤棉工装面料经前处理后毛效达到4.5cm/min。
一步法染色步骤：染料组合物的温度为25～35℃，在染料组合物中，液体分散黄棕TW-NB 的浓度为5g/L、液体分散深红TW-E的浓度为40g/L、液体分散深蓝TW-R的浓度为2g/L、活性橙SP-EC的浓度为2g/L、活性琥珀红SP-EC的浓度为20g/L、活性深蓝SP-EC的浓度为0.5g/L、渗透剂的浓度为10g/L。
渗透剂由如下重量份数的原料组成：仲烷基磺酸钠15份、琥珀酸二辛酯磺酸钠10份、脂肪醇聚氧乙烯醚3份、羟甲基纤维素钠5份、脂肪醇3份、二甲基硅油3份、柠檬酸钠2份、改性剂1份、去离子水40份。
采用一浸一轧的轧染方式对涤棉工装面料进行染色，涤棉工装面料浸入染料组合物后的带液率为60％，所述轧染的车速为45m/min。
红外线预烘步骤：红外线预烘的温度为80℃，所述红外线预烘的时长为2min。
热风烘干步骤：热风烘干的温度为110℃，热风烘干的时长为2min。
第一滚筒烘干步骤：第一滚筒烘干的温度为80℃，第一滚筒烘干的时长为2min。
焙烘步骤：焙烘的温度为200℃，焙烘的时长为90s。
活性固色步骤：采用活性染料固色液对涤棉工装面料进行浸轧，活性染料固色液包括元明粉、纯碱，元明粉的浓度为200g/L，纯碱的浓度为60g/L，涤棉工装面料浸入活性染料固色液后的带液率为100％。
汽蒸步骤：汽蒸的温度为102℃，汽蒸的时长为90s。
水洗步骤：采用25℃的水对涤棉工装面料进行1道水洗步骤。
第二滚筒烘干步骤：第二滚筒烘干的温度为80℃，第二滚筒烘干的时长为3min。
其中，实施例1的整个染色过程中无需对涤棉工装面料进行皂洗。
实施例2(染得深蓝色)：
对涤棉工装面料的染色步骤依次如下：
前处理步骤：采用前处理精练剂对涤棉工装面料进行前处理，其中，前处理精练剂由如下重量份数的原料组成：异构十三醇聚氧乙烯醚17份，异构十醇聚氧乙烯醚15份，十二烷基二甲基苄基氯化铵7份，柠檬酸4份，乙二醇单丁醚1份，葡萄糖酸钠2份，高效环保型螯合分散剂2份，去离子水60份，涤棉工装面料经前处理后毛效达到4.2cm/min。
一步法染色步骤：染料组合物的温度为25～35℃，在染料组合物中，液体分散黄棕TW-NB 的浓度为13g/L、液体分散深红TW-E的浓度为2g/L、液体分散深蓝TW-R的浓度为35g/L、活性橙SP-EC的浓度为5g/L、活性琥珀红SP-EC的浓度为1g/L、活性深蓝SP-EC的浓度为20g/L、渗透剂的浓度为15g/L。
渗透剂由如下重量份数的原料组成：仲烷基磺酸钠16份、琥珀酸二辛酯磺酸钠11份、脂肪醇聚氧乙烯醚5份、羟甲基纤维素钠6份、脂肪醇2份、二甲基硅油3份、柠檬酸钠2份、改性剂2份，去离子水40份。
采用一浸一轧的轧染方式对涤棉工装面料进行染色，涤棉工装面料浸入染料组合物后的带液率为60％，所述轧染的车速为45m/min。
红外线预烘步骤：红外线预烘的温度为80℃，所述红外线预烘的时长为5min。
热风烘干步骤：热风烘干的温度为100℃，热风烘干的时长为2min。
第一滚筒烘干步骤：第一滚筒烘干的温度为80℃，第一滚筒烘干的时长为3min。
焙烘步骤：焙烘的温度为210℃，焙烘的时长为90s。
固色步骤：采用活性染料固色液对涤棉工装面料进行浸轧，活性染料固色液包括元明粉、纯碱，元明粉的浓度为200g/L，纯碱的浓度为70g/L。涤棉工装面料浸入活性染料固色液后的带液率为100％。
汽蒸步骤：汽蒸的温度为102℃，汽蒸的时长为60s。
水洗步骤：采用25℃的水对涤棉工装面料进行1道水洗步骤。
第二滚筒烘干步骤：第二滚筒烘干的温度为80℃，第二滚筒烘干的时长为3min。
其中，实施例2的整个染色过程中无需对涤棉工装面料进行皂洗。
实施例3(染得黑色)：
对涤棉工装面料的染色步骤依次如下：
前处理步骤：采用前处理精练剂对涤棉工装面料进行前处理，其中，前处理精练剂由如下重量份数的原料组成：异构十三醇聚氧乙烯醚16份，异构十醇聚氧乙烯醚13份，十二烷基二甲基苄基氯化铵7份，柠檬酸3份，乙二醇单丁醚2份，葡萄糖酸钠2份，高效环保型螯合分散剂3份，去离子水50份。涤棉工装面料经前处理后毛效达到4.1cm/min。
一步法染色步骤：染料组合物的温度为25～35℃，在染料组合物中，液体分散黄棕TW-NB 的浓度为10g/L、液体分散深红TW-E的浓度为5g/L、液体分散黑TW-G的浓度为60g/L、活性橙SP-EC的浓度为5g/L、活性琥珀红SP-EC的浓度为2g/L、活性超级黑SPG-EC的浓度为28g/L、渗透剂的浓度为20g/L。
渗透剂由如下重量份数的原料组成：仲烷基磺酸钠15份、琥珀酸二辛酯磺酸钠10份、脂肪醇聚氧乙烯醚3份、羟甲基纤维素钠4份、脂肪醇2份、二甲基硅油1份、柠檬酸钠1份、改性剂3份，去离子水30份。
采用一浸一轧的轧染方式对涤棉工装面料进行染色，涤棉工装面料浸入染料组合物后的带液率为65％，所述轧染的车速为45m/min。
红外线预烘步骤：红外线预烘的温度为80℃，所述红外线预烘的时长为3min。
热风烘干步骤：热风烘干的温度为105℃，热风烘干的时长为2min。
第一滚筒烘干步骤：第一滚筒烘干的温度为80℃，第一滚筒烘干的时长为2min。
焙烘步骤：焙烘的温度为200℃，焙烘的时长为90s。
固色步骤：采用活性染料固色液对涤棉工装面料进行浸轧，活性染料固色液包括元明粉、纯碱，元明粉的浓度为200g/L，纯碱的浓度为80g/L。涤棉工装面料浸入活性染料固色液后的带液率为100％。
汽蒸步骤：汽蒸的温度为102℃，汽蒸的时长为90s。
水洗步骤：采用25℃的水对涤棉工装面料进行1道水洗步骤。
第二滚筒烘干步骤：第二滚筒烘干的温度为80℃，第二滚筒烘干的时长为3min。
其中，实施例3的整个染色过程中无需对涤棉工装面料进行皂洗，每万米的涤棉工装面料需要耗水5吨。
各实施例中色牢度等级、染色深度(K/S值)如表1所示。其中，色牢度包括耐摩擦色
牢度(干摩/湿摩)、耐皂洗色牢度、耐汗渍色牢度、耐水色牢度、耐光色牢度，根据Q/1600HFGF002-2016《涤棉工装面料的色牢度要求》测试涤棉工装面料染色后的各种色牢度等级：耐洗色牢度：原变≥4级、沾色≥3级，耐摩擦色牢度：干磨≥3.5级、湿磨≥2.5级，耐汗渍色牢度：原变≥4级、沾色≥3.5级，耐水色牢度：原变≥4级、沾色≥3.5级，耐光色牢度(原变)(20小时、户外)≥4级，各实施例中涤棉工装面料染色后的色牢度达标。表 1染色深度及染色后的色牢度
备注：
K/S测试方法：将染色布样叠8层，用测色配色仪Xrite7800在不同的地方测量K/S值6 次，取平均值。
毛效：根据标准FZ/T 010701-2008《纺织品毛细效应测定方法》进行测试
带液率：
另外，相较于传统染色工艺，各实施例的整个染色过程中染制每万米涤棉工装面料能够减少32.8吨污水、减少3000kg碳排放，其劳动生产效率提升60％。因此，本发明所提供的一浴一步法染色工艺具有更好的经济效益，并且，其符合节能减排的环保要求。
举例：以生产1万米涤棉工装布(规格：涤棉混纺(65/35)21TC×16TC经纬密128×60 克重200g/m2)为例，车速40m/min，计算节约的污水、碳排以及提升的劳动生产效率。
(1)节省的污水32.8吨：传统工艺生产1万米需8.2小时，传统工艺皂洗的流量是4吨/小时，则皂洗所需水量32.8吨。
(2)用此工艺减少的碳排放3000kg：
注：排放因子来源于学术论文《纺织企业生产过程关键环节碳排放研究》
表2减少的排放
其中，省电492KWH.h来源：
车速40m/min，本发明一步法工艺则1万米所需要时间为4.1小时。
表3节省的电
其中，省蒸汽7.9吨来源：
表4节省的蒸汽
注：①一道还原清洗省掉的蒸汽计算如下：
据染厂统计1万米布还原清洗汽蒸需要0.99吨蒸汽，蒸汽的价格为304元/吨，所以每米布还原清洗的蒸汽费用为：0.99×304＝300元/万米
②省去分散染料4道热水洗省掉的蒸汽计算如下：
据染厂统计1万米布每个水洗槽95度热水洗需要0.5吨蒸汽，蒸汽的价格为304元/吨，所以每米布还原清洗的蒸汽费用为：0.5×4×304＝600元/万米
一次预烘及两道烘筒烘干的成本数据来源于染厂
四个项目共节约成本2400元/万米，蒸汽的价格为304元/吨，节省的蒸汽7.9吨。
(3)提升的劳动生产效率50％：
传统工艺：
①前处理步骤→②一浸一轧分散染料(带液率55～60％)→③预烘→④热风烘干→⑤80℃烘筒烘干→⑥焙烘(210℃×90s)→⑦浸轧还原剂(30g/L烧碱、40g/L保险粉)→⑧汽蒸还原清洗(100～102℃×90S)→⑨热水洗4道→⑩常温水洗3道→烘筒烘干→/>轧活性染料 (带液率55～60％)→/>预烘→/>热风烘干→/>烘筒烘干80℃→/>浸轧固色液(元明粉 220g/L，纯碱80g/L)→/>汽蒸固色(100～102℃×90S)→/>3道常温水洗→/>热水洗4道 DB-12g/L→/>常温水洗3道→/>烘筒烘干
本发明染色工艺：
①前处理步骤→②一浸一轧分散染料、活性染料(带液率50～70％)→③预烘→④热风烘干→⑤80～85℃烘筒烘干→⑥焙烘(190～210℃×85～95s)→⑦浸轧活性固色液(元明粉 180～200g/L，纯碱50～80g/L)→⑧汽蒸固色(100～102℃×60～90s)→⑨1道常温水洗→⑩ 80～85℃烘筒烘干
传统工艺需要21步，现工艺只需10步，因此劳动生产效率提高50％。
对比例1
前处理步骤：采用一种环保型精练剂15g/L，由如下重量份数的原料组成：异构十醇聚氧乙烯醚12份，仲烷基磺酸钠8份，十二烷基二甲基苄基氯化铵5份，柠檬酸3份，葡萄糖酸钠2份，去离子水60份。涤棉工装面料经前处理后毛效达到3cm/min。
其余步骤同实施例三。
对比例2
前处理步骤同实施例3。
一步法染色步骤：染料组合物的温度为25～35℃，在染料组合物中，分散黄棕S-2R100％的浓度为12g/L、分散红玉S-2G150％的浓度为4g/L、分散黑PG200％的浓度为65g/L、活性橙CD的浓度为5g/L、活性红CD的浓度为4g/L、活性黑MDG的浓度为40g/L。
渗透剂组分同实施例3。
其余步骤同实施例3。
对比例3
对比例3与实施例3大致相同，区别点仅在于将渗透剂改为如下配方。渗透剂由如下重量份数的原料组成：仲烷基磺酸钠21份，琥珀酸二辛酯磺酸钠14份，脂肪醇(C1214醇，厂商是巴斯夫集团)4份，柠檬酸钠2份，二甲基硅油(XIAMETER PMX-200，厂商是陶氏化学公司)2份，去离子水45份。
对比例1、2、3中色牢度等级、染色深度(K/S值)如表5所示。
表5对比例1、2、3中的色牢度
由表5中的数据结果可见，对比例1、2、3中对涤棉工装面料染色后，其色牢度达不到 Q/1600HFGF002-2016《涤棉工装面料的色牢度要求》测试涤棉工装面料染色后的各种色牢度等级：耐洗色牢度：原变≥4级、沾色≥3级，耐摩擦色牢度：干磨≥3.5级、湿磨≥2.5级，耐汗渍色牢度：原变≥4级、沾色≥3.5级，耐水色牢度：原变≥4级、沾色≥3.5级，耐光色牢度(原变)(20小时、户外)≥4级)。本发明在精练剂、分散染料、活性染料、渗透剂的协同作用下，一方面，提升了染色的色牢度；另一方面，在活性染料染色后无需对涤棉工装面料进行皂洗，大大降低了废水的产量，同时提升了劳动生产效率、降低碳排放。此外，由于本发明采用前处理精练剂对涤棉工装面料的毛效进行提升，进一步提升了涤棉工装面料的染色效果，使染色过程更加高效、环保。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种涤棉工装面料一步法染色工艺，其特征在于，包括依次进行的前处理步骤、一步法染色步骤、红外线预烘步骤、热风烘干步骤、第一滚筒烘干步骤、焙烘步骤、固色步骤、汽蒸步骤、水洗步骤、第二滚筒烘干步骤，不包括皂洗步骤，所述一步染法染色步骤中，采用轧染的方式对所述涤棉工装面料进行染色，
在所述前处理步骤中，利用前处理精练剂对涤棉工装面料进行前处理，所述涤棉工装面料经所述前处理步骤后，其毛效为4～5cm/min，所述前处理精练剂由如下重量份数的原料组成：异构十三醇聚氧乙烯醚15～20份、异构十醇聚氧乙烯醚12～18份、十二烷基二甲基苄基氯化铵5～10份、柠檬酸2～4份、乙二醇单丁醚1～3份、葡萄糖酸钠1～3份、高效环保型螯合分散剂1～3份、水40～60份，所述高效环保型螯合分散剂的结构通式如下：
，其中，R1、R2独立地为乙基或甲氧基，R3选自H、Na、/>、/>、/>中的任意一种，R为H或者/>，x为1至4的整数，m为400至500的整数，n为350至450的整数；
在所述一步法染色步骤中，将经所述前处理步骤后的涤棉工装面料轧染染料组合物，所述染料组合物包括分散染料、活性染料、渗透剂、水；其中，所述分散染料为免水洗液体分散染料，所述活性染料为具有三活性基团的活性染料，所述渗透剂由如下重量份数的原料组成：仲烷基磺酸钠15～22份、琥珀酸二辛酯磺酸钠10～15份、脂肪醇聚氧乙烯醚3～7份、羟甲基纤维素钠4～6份、脂肪醇2～4份、二甲基硅油1～3份、柠檬酸钠1～3份、改性剂1～3份、水30～40份，所述改性剂通过以下方法制备得到：
（1）称取聚乙二醇800克，乙二醇150克，聚醚多元醇150克，两端聚醚有机硅80克，对苯二甲酸二甲酯180克，催化剂醋酸镁5克；
（2）向反应釜中投入聚乙二醇、乙二醇和聚醚多元醇，并对反应釜进行加热，在温度升至75℃时开始抽真空，使釜内的真空度达到-0.090MPa，然后继续升温至90℃，至脱水完全后，升温至102℃，将对苯二甲酸二甲酯和两端聚醚有机硅、醋酸镁投入反应釜中，继续升温至150℃，让反应釜中的物料充分酯化，然后将反应釜中酯化后的物料压入聚合釜中，在真空度为-0.095MPa和温度为220℃的条件下，并在醋酸镁的催化下，经过聚合，聚合充分后生成分子量为1000～50000的聚酯/聚醚/有机硅三元共聚物，然后降温至140℃后放料，即得到所述改性剂。
2.根据权利要求1所述的涤棉工装面料一步法染色工艺，其特征在于，所述一步法染色步骤具体如下：在所述染料组合物中，所述分散染料的浓度为40～80g/L，所述活性染料的浓度为20～40g/L，所述渗透剂的浓度为10～20g/L；控制所述染料组合物的温度为25～35℃，采用一浸一轧的方式对所述涤棉工装面料进行染色，所述涤棉工装面料浸入所述染料组合物后的带液率为50～70％，所述轧染的车速为40～60m/min。
3.根据权利要求1所述的涤棉工装面料一步法染色工艺，其特征在于，所述红外线预烘步骤：所述红外线预烘的温度为80℃～85℃，所述红外线预烘的时长为2～5min；
和/或，所述热风烘干步骤：所述热风烘干的温度为90～110℃，所述热风烘干的时长为1～3min；
和/或，所述第一滚筒烘干步骤：所述第一滚筒烘干的温度为80～85℃，所述第一滚筒烘干的时长为2～3min；
和/或，所述焙烘步骤：所述焙烘的温度为190℃～210℃，所述焙烘的时长为85～95s；
和/或，所述固色步骤：采用活性染料固色液对所述涤棉工装面料进行浸轧，所述活性染料固色液包括元明粉、纯碱，所述元明粉的浓度为180～200g/L，所述纯碱的浓度为50～80g/L；所述涤棉工装面料浸入所述活性染料固色液后的带液率为90～100％；
和/或，所述汽蒸步骤：所述汽蒸的温度为100～102℃，所述汽蒸的时长为60～90s；
和/或，所述水洗步骤：采用20℃～35℃的水对所述涤棉工装面料进行1～2道所述水洗步骤；
和/或，所述第二滚筒烘干步骤：所述第二滚筒烘干的温度为80～85℃，所述第二滚筒烘干的时长为2～3min。
4.根据权利要求1所述的涤棉工装面料一步法染色工艺，其特征在于，当需要获得深红色的涤棉工装面料时，所述分散染料为液体分散黄棕、液体分散深红和液体分散深蓝，所述液体分散黄棕在所述染料组合物中的浓度为3～8g/L；所述液体分散深红在所述染料组合物中的浓度为36～45g/L；所述液体分散深蓝在所述染料组合物中的浓度为1～3g/L；所述活性染料为活性黄棕、活性深红和活性深蓝，所述活性黄棕在所述染料组合物中的浓度为1～3g/L；所述活性深红在所述染料组合物中的浓度为15～25g/L；所述活性深蓝在所述染料组合物中的浓度为0.1～1g/L。
5. 根据权利要求1所述的涤棉工装面料一步法染色工艺，其特征在于，当需要获得深蓝色的涤棉工装面料时，所述分散染料为液体分散黄棕、液体分散深红和液体分散深蓝，所述液体分散黄棕在所述染料组合物中的浓度为10～15g/L；所述液体分散深红在所述染料组合物中的浓度为1～3g/L；所述液体分散深蓝在所述染料组合物中的浓度为 30～40g/L；所述活性染料为液体活性黄棕、活性深红和活性深蓝，所述活性黄棕在所述染料组合物中的浓度为3～8g/L；所述活性深红在所述染料组合物中的浓度为0.5～2g/L；所述活性深蓝在所述染料组合物中的浓度为15～25g/L。
6.根据权利要求1所述的涤棉工装面料一步法染色工艺，其特征在于，当需要获得黑色的涤棉工装面料时，所述分散染料为液体分散黄棕、液体分散深红和液体分散黑，所述液体分散黄棕在所述染料组合物中的浓度为8～13g/L；所述液体分散深红在所述染料组合物中的浓度为3～8g/L；所述液体分散黑在所述染料组合物中的浓度为55～65g/L；所述活性染料为液体活性染料，所述液体活性染料为活性黄棕、活性深红和活性黑，所述活性黄棕在所述染料组合物中的浓度为 3～8g/L；所述活性深红在所述染料组合物中的浓度为1～3g/L；所述活性深蓝在所述染料组合物中的浓度为25～30g/L。
7.一种涤棉工装面料，其特征在于，所述涤棉工装面料采用权利要求1～6中任一项所述的涤棉工装面料一步法染色工艺进行染色，所述涤棉工装面料的耐洗色牢度：原变≥4级、沾色≥3级，耐摩擦色牢度：干摩≥3.5级、湿摩≥2.5级，耐汗渍色牢度：原变≥4级、沾色≥3.5级，耐水色牢度：原变≥4级、沾色≥3.5级，20小时户外耐光色牢度≥4级，所述涤棉工装面料的颜色深度K/S值为26～33。
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