第四单元 服用面料生产认识
第四节 染整流程
一、染整前处理
织物必须经历一系列预处理才可以染色、印花,或经特种处理而改善状态。
织物加工过程包括坯布检验、翻布、缝头、烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光和热定型。
1.坯布检验
在进行加工之前,坯布都会在坯布间检查是否有错织、污垢、损坏和其他疵点。如果发现问题,将及时采取措施,以保证最终产品的质量,避免损失。由于坯布量大,通常只有10%左右的货物被抽检。检验内容包括规格和质量两个方面。坯布的规格检查包括长度、宽度、重量、经纬度、密度、强度等指标。坯布的质量检验主要是指纺纱和织造过程中形成的疵点,如断头、断纬、漏纱、棉结、油纱、筘路等。验布和翻布现场如图4-59。

2.翻布
为方便管理和避免混淆,通常将相同加工工艺的同一规格原布放在一起处理,分批和分箱。每箱坯布都附有张箱卡,上有批号、箱号和品种,便于管理和检查。
3.缝头
染整厂加工大部分是连续的。织机上织造的坯布长度通常为30-120米左右,因此,可以将适量的坯布头尾缝合,以形成连续的长度。缝头是通过链式缝合完成的,缝线易地抽出,织物可以分离。缝纫时,布边必须平整、笔直,且不要将织物的正反面混淆,以防止产生折痕和漏针。缝好后,这些织物将被送入烧毛室。
4.烧毛
在烧毛过程(如图4-60)中,织物表面突出的绒毛被烧去,使布面光洁。通常,织物高速通过燃烧的煤气火焰,之后进入含水的或含有退浆剂的灭火槽,来熄灭阴燃的纤维。织物也可通过靠近炙热的铜板点燃突出的纤维。烧毛工序有时安排在煮练之后,因为织物在烧毛过程中受热会增加去除浆料和污物的难度。
火口安排为织物在火焰上通过一次,即可得到一面或双面烧毛。烧毛速度可随织物的不同种类,以及煤气火口的数目和热量强度而有所不同。一般说来,气体烧毛机每分钟烧毛约80-140 m。气体烧毛流程如图4-60,烧毛过程和烧毛前后对比如图4-61和4-62。

5.退浆
在织造前,经纱必须上浆。通过上浆给纱线施加了保护层,在织造时减少了对纱线的摩擦和纱线的断头。退浆是从织物的纱线上去除浆料的过程。浆料有天然淀粉类、变性淀粉类,以及合成浆料如聚乙烯醇PVA、丙烯酸共聚体和羧甲基纤维素CMC等。退浆方式有酶退浆、碱退浆和双氧水氧化退浆等。
6.煮练
煮练是进一步除杂质的加工过程,以减少杂质对染整的影响。杂质的量和类型取决于织物内纤维的类型。

7.漂白
漂白目的是脱掉那些遮掩纤维本白的杂质。采用氧化剂漂白纤维。漂白过程须严格控制,以便既能使纤维中的色素遭到破坏,又能使由于纤维素纤维的氧化作用造成的损伤降到最低程度。连续式平幅退浆、煮练与漂白一体机如图4-63。
8.丝光
用浓氢氧化钠溶液处理棉织物的过程称为丝光。丝光是一种应用于纤维素纤维,尤其是棉的化学整理。用碱处理棉织物有许多优良效果,包括:增加织物光泽(如果在张力下进行)和柔软度,增加强度,提高对染料亲和力,提高未成熟纤维的可染性,并获得高吸水性,直辊式丝光机生产现场如图4-64。

二、染色
染色的目的是使纤维、纱线或面料均匀着色,并往往要配出预先规定的颜色。合成纤维可以在纺丝的过程中着色。在纺丝液在压力作用下通过细小的孔洞形成长丝之前,将染料加入纺丝液中。其他合成纤维和天然纤维可以在大染缸内的染液中着色。将不同颜色的羊毛纤维混拼,制得的纱线颜色令人愉悦。
1.染料分类
分为酸性,直接,分散,活性,阳离子,硫化和还原染料。特定的纤维能吸引某些特点类型的染料。
(1)活性染料: 最常用的染料,染料和纤维以共价键连接,具有色谱广、高色牢度、色泽鲜艳、湿牢度高、经济适用、操作简单。适用性强的特点,很适用于新型纤维素纤维产品如Lyocell纤维等印染的需要。是取代禁用染料和其它类型纤维素用染料如硫化染料、冰染染料和还原染料等的最佳选择之一。
但是活性染料会产生大量有色废水和含氯离子废水。汗渍、日光牢度、湿摩擦牢度以及偶氮型红色染料与偶氮型蓝色染料在浅色时的日晒牢度等尚不足满足市场需求。
(2)直接染料:对纤维素纤维具有直接的亲和力,染色过程不需要使用媒染剂,染色过程十分简单。
(3)酸性染料:酸性染料是一类结构上带有酸性基团的水溶性染料,在酸性染浴中使用。酸性染料大多数含有磺酸钠盐,能溶于水,色泽鲜艳、色谱齐全。酸性染料色谱齐全,色泽鲜艳,日晒牢度和湿处理牢度随染料品种不同而差异较大,不能用于纤维素纤维的染色,主要用于羊毛、蚕丝和锦纶等染色。
(4)碱性染料(阳离子染料):适用于腈纶、涤纶、锦纶与纤维素及蛋白质纤维。其特点是色泽鲜艳,很适合人造纤维,但用于天然纤维素与蛋白质织品的染色时,其水洗与耐光色牢度很差。
(5)分散染料:分散染料几乎不溶于水,微溶于水。可以用于锦纶,醋酸纤维,丙烯酸和等其他纤维,但主要用于聚酯纤维染色。耐洗和耐光色牢度比较好。
2.染色方法
纺织品的染色是通过溶解或分散在介质(通常是水)的染料分子转移到纺织纤维上的实现的。染色可以采用间歇工艺或连续工艺。常用的机器有喷射溢流染色机、卷染机和浸轧染色机。
(1)间歇式工艺——卷染机(天然纤维织物):是最常用的染色方法。因染料在一定时间内从染浴向纤维转移,所以间歇式染色有时被称为竭染。在染色时间内,染料扩散或迁移进入纤维内部并固着。随着染料在纤维内的聚集,染浴内初始浓度较高的染料逐步耗尽。间歇式染色工艺一般采用织物卷染机(见图4-65)常用于结构紧密的。或轻薄织物染色,尽管机器产生的张力相对较大,但织物不会变形。卷染机工作时浴比非常低,产生的张力相对较高,因此非常适合于用亲和力不高的染料染棉机织物。

(2)间歇式工艺——高温高压溢流机(聚酯纤维织物)
高温高压溢流染色方式(如图4-66)是一种间歇式高档染色方式:织物染色匀透,色牢度好,适用于聚酯纤维等合成纤维织物和厚重织物,由于织物在松弛无张力下进行染色,织物手感丰满、颗粒感强,可形成起皱效果,一般聚酯DTY低弹丝织物和部分聚酯FDY织物的染色,可根据面料质地需要采用此种整理方式,高温高压溢流染色机有U形管和J形管(俗称斜管机)形式,这种工艺节能环保,但是设备成本较高。
(3)连续式工艺——浸轧染色机(适用于连续、平幅的机织物)
浸轧染色机(俗称平缸机,如图4-67),采用连续染色工艺,常用于加工大量的能承受张力和压力的织物。浸轧染色的过程包括:先将织物通过染浴,然后经轧辊将多余的染料榨出,再进入蒸汽或加热箱内固色。

对于大批量单色染色,连续染色最为经济。大多数连续染色过程可以分为如下四个阶段:
①通过浸轧施加染料;②通过热风或蒸汽固色;③洗去未固着染料和助剂;
④烘干,通常采用红外线烘干机或蒸汽加热的烘筒。
浸染机缺点是:对染料的适应性不高:由于不同的染料种类和配方具有不同的特性和适应性,因此在使用浸染机进行染色时,需要根据染料的种类和配方进行不同的调整和操作,这对操作人员的技能要求较高。
对纤维要求较高:浸染机的染液浓度和温度等因素对纤维有很大的影响。一些特殊纤维(如弹性纤维)或处理过的纤维(如漂白过的棉纤维)可能会受到较大的损害,导致染色效果不理想。
操作难度较大:浸染机操作需要严格控制染液的温度、染液的浓度、染液的酸碱度等多个因素,对操作人员的技能水平和经验要求较高。
消耗资源:浸染机染色需要消耗大量的水和电力资源,并且在染色过程中会产生大量的废水和废气,给环境带来一定的压力。
(4)纤维染色:纤维是以短纤或纤维条的形式在染色釜中染色,如图4-68。染色釜可分为两类:工作温度达到100℃和超过100℃。染色釜基本由装染液的金属容器和装纤维笼子构成。染色通过染液流过纤维进行,纤维排列确保其整体浸渍均匀,通常,纤维固定而染液循环。这种循环可防止纤维纠缠。

(5)纱线染色:常用于纱线染色的机器有染色釜(见图4-69)和绞纱染色机。在染色釜中,将纱线绕在带孔的筒管上染色,染液通过小孔与纱线接触。绞纱染色是用于纱线染色的传统的方法。绞纱染色机按染液与绞纱的接触方式可分为两类,即染色机中绞纱、染液都运动和绞纱静止而染液运动。在第一种机器中,绞纱挂在一个能够旋转的水平支撑管上,支撑管同时还起到染液喂液管的作用,染液在泵的驱动下传递到绞纱中。第二种机器有厢式或柜式染色机,常用于羊毛和棉的染色。此类机器基本上由装染液的金属容器和内有许多用于挂绞纱的支撑管的笼子构成。染液在泵作用下循环流过绞纱如图4-70。
三、印花
印花就是定位染色。这通常是根据给定的颜色设计,在织物表面印染含有染料或颜料的增稠浆料来实现的。印花使用的染料和染色是相同的。
印花的基本操作包括:先用少量水和适当的增稠剂将染料溶解并调成糊状,然后应用到织物上并立即烘干,再通过汽蒸或加热将染料固定在织物上,最后皂洗和水洗。平网和圆网印花流程:描稿→制版→调色→印花→蒸化→水洗→定型。
1.平网印花
关键词:花回大、套色多、速度慢
平网印花也称筛网印花,采用筛网局部镂空方式进行色浆印花,如图4-71。印花前要先制镂空筛网花版,套色数等于花版数。制版是准确地将要印制的花型先进行分色,并找出循环单元。将每一花型上的同一种颜色印制在同一筛网上。使花型部位镂空,并将非花型部位网眼堵住,以防印花时色浆转移到织物上去。常用的制版方法有防漆法、感光法和蜡刻法。现各染厂主要采用感光制版。
优点:制版方便,花回长度大,适合大花型,套色多,能印制精细的花纹,且不传色,印浆量多,并附有立体感。缺点是平网印花产量较低,2-3m/min.平网印花适合丝、棉、化纤等机织物和针织物印花,可能有接版印问题,更适合小批量多品种的高档织物的印花。

以框动式筛网操作为例:依次将绷紧在框架上的、制有花纹的筛网上的色浆,用橡胶刮刀刮印到面料上去,就可以一套接一套色地在面料上印成完整的花型。
2.圆网印花
关键词:花回小、速度快
圆网是印花机的花版。由镍金属制造,能承受印花时色浆和刮刀的压力。每一圆网都配有给浆系统。 套色数等于圆网(刻花金属辊)数,如图4-72。
圆网印花花回小(64cm )速度快(60米/分钟以上),无接版印,适合小花型。

3.数码印花
业内称数码直喷,通过喷墨印花的方式,无套色限制,可以印制照片,印花套色几乎无限制,色彩丰富、花型精细逼真、立体感强(如图4-73)具有小批量、多品种和反应快的特点。

4.转移印花(多用于针织面料)
也称热转印,先将某种染料印在纸上,再用热压等方式,使花纹转移到织物上的一种印花方法。多用于化纤针织品、服装的印花。转移印花经过染料升华、泳移、熔解、油墨层剥离等工艺过程,热转移印花机和转移印花T恤,如图4-74。
平板转移印花机主要用于服装。在典型的平板转移印花机中,实际的印花区由一块顶板和一块底板组成,这两块板用电直接加热,整个工作面的温度控制在±5℃内。通过两个气动加压辊筒。印花工艺分为三个阶段步:进布、印花和堆置。在装料位置准备好原料,然后送到电加热头下的位置(印花区)。当传送带停止时,电热头压下并保持到表盘所设定的时间,与此同时另一件服装在装料位置已准备好。预定时间之后,加热头抬起,传送带启动并将所印服装送到卸载区,同时新的一件抵达印花位置。
优点:不用水,无污水;工艺流程短,印后即是成品,不需要蒸化、水洗等后处理过程;花纹精细,层次丰富,艺术性高,立体感强,并能印制摄影和绘画风格的图案,灵活性强,市场反应快。

5.涂料印花
涂料印花,业内称胶浆印花、颜料印花,印花色浆通过胶粘剂附着在织物表面,色彩鲜艳,成本低廉,但手感透气稍差。工艺步骤是将有色图案印到织物表面,并将已印花的区域在空气中加热焙烘。印花浆料中含有色颜料和粘合剂。在热空气中焙烘时,粘合剂形成紧密的聚合物透明膜,它将颜料按图案要求固定在纱线表面。颜料印花的最大优点是固色加工以后织物无需洗涤处理,如图4-75。

6.发泡印花
发泡印花是在色浆中加入发泡剂和热塑性树脂,经高温焙烘后,发泡剂分解释放出气体,使印浆膨胀而形成立体花型,并借助树脂将涂料固着而使织物获得各种具有浮雕感的花纹,如图4-76。
(1)发泡印花工艺流程:画稿、制底版、涂感光胶、晒版、调墨、发泡网印;低温干燥;发泡(热压烫)、检验。热压烫发泡温度:115~125℃,可视发泡浆的组成和压烫接触面而适当改变。
(2)热压烫发泡时间:根据不同织物、不同图案、不同发泡要求来控制软件,时间在2-15秒,热压烫接触面:加热台板通常直接接触织物的反面,这样利于发泡发得松软。热压烫压力近于常压。冷却时间: 发泡充分即可。

7.厚板印花
厚板印花又叫立体厚板印,材料是胶浆。将胶浆反复地印好多层,从而达到非常整齐的立体效果,正常胶浆打底5-8次能达到较为理想的状态。厚板印花在普通的定制T恤衫中运用的比较少,一般会用在高档的T恤衫中,如图4-77。
8.光变印花
也称彩虹印花,在染料中加入数种紫外光激发火星微胶粒,经紫外线照射时色彩瞬间发生变化,如图4-78,缺点是容易开裂,不耐洗,用于文化衫,童装等。

9.烂花
烂花织物一般以涤纶长丝为芯,其外包覆棉(或黏胶)短纤维的包芯纱,织成坯布后印酸性色浆花纹,再经焙烘与水洗,用酸蚀去浆印部分的棉或黏胶而留下耐酸的涤纶长丝,形成半透明花纹的烂花布,具有“局部透明、挺爽、透气、立体凹凸”的风格,它和皮肤接触的是外包的棉纤维,穿着舒适。烂花机如图4-79烂花布如图4-80,烂花天鹅绒和服装如图4-81。

10.植绒印花
植绒布是利用高压静电场在坯布上面栽植短纤维的一种产品,即在承印物表面印上粘合剂,再利用一定电压的静电场 使短纤维垂直加速植到涂有粘合剂的坯布上,如图4-82,亦可参见本书第五章第二节。

四、热定型
大多数化纤制成的机织物或针织物均需在前处理、染色或整理过程中的某一阶段进行热定形处理。热定形的主要目的在于消除机织或针织时所产生的应力;减少湿处理时产生的折皱,使织物获得高度的尺寸及形态稳定性,以满足后续加工和成品的需要,并且改善织物的可染性。为了取得满意的定形效果,必须在织物处于“最佳”尺寸时对它施加足够的能量,以削弱和拆开链间的作用力,形成新的分子间作用力。拉幅热定型机如图4-83。

五、特种整理
1.机械整理
多数机械整理加工可改良织物的外观和手感。这些加工被用于含不同种类纤维的各种织物。它们的主要效果是修饰织物的表面,一般或是使它平滑,或是起绒。两种效果都能引起面料视觉变化,因为它们改变了织物表面的光反射。常见机械整理如下:
(1)预缩:利用预橡胶毯夹持,超喂入织物,使织物潜在收缩在成为成品之前预先缩回而收到明显降低成品缩水率的效果,这就是预缩的作用。
机械预缩是把织物先经喷蒸汽或喷雾给湿,再施以经向机械挤压,使屈曲波高增大,然后经松式干燥。预缩后的棉布缩水率可以降低到1%以下,并由于纤维、纱线之间的相互挤压和搓动,织物手感的柔软性也会得到改善。毛织物可采用松弛预缩处理,织物经温水浸轧或喷蒸汽后,在松弛状态下缓缓烘干,使织物经、纬向都发生收缩,预缩机示意图和设备如图4-84。

预缩机的工作过程是使加工织物经居中装置,超喂辊自由落入网式输送带,经输送带输送织物,经汽蒸、松驰、烘干、冷却,达到一定的预缩。
(2)轧光:织物通过两个重压罗拉的压缩,使织物外表平整、光滑,对于冲锋衣、夹克等服装,雨珠和雪花容易滑落。轧光机、轧光面料和服装如图4-85。

(3)磨绒/起毛:利用石英砂纸从织物上挑出纤维,赋予织物绒面效果,也可利用钢针从机织或针织物上挑出纤维(毛)。用于棉织物的绒布(法兰绒)和粗纺毛织织物的起绒(起毛)工序。起绒机操作界面如图4-86,法兰绒如图4-87。
(4)剪绒:将织物表面绒毛剪掉,赋予其平滑表面。常用于羊毛织物,因羊毛织物不能用烧毛工艺来去除其表面绒毛,螺旋式剪绒(毛)机如图4-88。

2.化学整理
(1)抗起球整理:由纤维和其它污染物形成的小绒球依靠纤维的联接粘附在织物表面的现象称为起球现象。起球的原因是服装不同部位之间的摩擦,或是织物与其它物体表面的摩擦。
在免烫整理中使用的树脂改变了纱线中纤维的粘附力,通常可以减少起球。对毛织物或毛与化纤混纺织物的防缩整理可以防止纤维的迁移,从而减少起球。
纤维生产厂通过降低纤维强度来减少起球,这样,摩擦生成的纤维球就可能更易从织物表面脱落。织物柔软剂有时对减少起球也起作用,因为柔软剂润滑织物表面,降低摩擦力。
(2)抗静电整理:棉有非常好的抗静电性,很少遇到这个问题。根本原因是棉的回潮率很高,纤维有足够的导电性使可能积累的静电消散。合成纤维含水率低且不易导电,表面带静电,导致严重的静电问题。
要改变电荷的扩散过程,将其从纤维上导走。可以使用抗静电剂进行化学整理或使亲水单体与纤维共聚以达此目的。
(3)拒水整理:“拒水”和“防水”的概念不能混淆。拒水织物允许气体而非水透过,它仅阻止水的穿过而不是完全防水,如图4-89。任何穿着舒适的衣服必须透气。由于没有气体流动,防水整理使穿着者感到不自在和不舒服,织物经拒水整理后,能驱开液态水,但保留了空气的可渗透性,这是一个重要的舒适性因素,使成衣内部不会变得潮湿、不舒服,而这些都与热损失有关。

(4)碱缩泡皱布:
泡皱布是指局部呈凹凸状泡泡的织物,是童衫、女衫、睡衣等透气舒适的服装面料,还可做窗帘、床罩等装饰用布。其加工方法有机织法和印花法两种。机织法只能做条形泡泡纱,碱缩法可做花型泡泡纱,图案不受限制。
碱缩泡皱布是利用化学方法将织物上的一部分纱线通过化学处理使之收缩,未收缩的纱线便成凹凸的泡泡,或者用两种收缩率不同的纤维交织,其中一种纤维通过处理而收缩,另一种纤维即成凹凸状泡泡。收缩处理有物理法和化学法两种,例如高收缩涤纶与普通涤纶间隔织造,通过热处理使高收缩涤纶收缩,低收缩涤纶则卷曲成泡泡。对于棉和涤纶间隔织造的织物,则可以通过浸轧冷烧碱液使棉收缩,涤纶则卷曲成泡泡,如图4-90。