色织与牛仔面料的技术提升及创新|牛仔面料

　　色织面料、牛仔面料是我国纺织工业中主要的传统产业，涉及到纺纱、染纱、织布、整理等行业，与印染行业有着互补的优势，以小批量、多品种而著称，其产品风格独特，是深度加工附加值较高的产业，多年来一直受到纺织行业的广泛关注。由于色织面料、牛仔面料均是先染纱后织造，统称色织面料，实际上它们的加工工艺还是有较大的差异，本文将分别予以描述。
　　
　　1色织及牛仔面料的发展历史
　　
　　1.1生产产品的发展
　　我国色织产业拥有悠久的历史，早在黄道婆时期民间已生产色织面料，之后很长一段时间色织产业一直处于家庭手工作坊式生产。直至1840年鸦片战争后，外国机器染织的色织面料进入中国市场，对国内色织产业形成巨大的冲击，国内色织手工业迅速衰落。20世纪50年代中色织纯棉大提花沙发面料开发成功，填补了国内色织面料的一个空白。改革开放后国内色织产业迅速发展，如今的色织面料产业已不再单纯追求品种的繁多，而是向多品种、高品质、功能性方向发展，棉型的色织面料主要应用于制作高档衬衫。
　　牛仔产业的发展源远流长，早在1873年第一条真正意义的牛仔裤诞生，历经百年洗礼至今仍长盛不衰。20世纪70年代末期，广东省第一条区别于劳动布的牛仔面料生产线标志着我国牛仔面料生产进入起步阶段。此后为适应市场需求，我国牛仔产品的生产经过重新整合，21世纪以来牛仔产品的内涵更加丰富，款式更加时尚，如今的牛仔面料已颠覆了传统厚重工服的概念，时尚、个性、混搭引领着牛仔面料的发展方向。
　　由图 1 可以看出，近几年国内外市场对色织及牛仔面料的需求旺盛，对市场反应速度快于坯布产品，尽管受到2007年金融危机影响，随着国际金融环境的改善，2009年呈现逐步上升趋势。
　　
　　1.2技术及装备的发展
　　19世纪末以前，我国色织产业主要依靠手工染织，20世纪初逐渐出现机器生产代替手工劳动，20世纪30年代生产设备和技术水平有了较大的提高，全铁四梭箱格子布机逐渐代替人力织机，但纱线染色方面依然延续传统的绞纱染色。20世纪80年代筒子染纱工艺得以广泛应用，“十一五”期间经轴染色设备得到推广和应用。
　　早期牛仔面料主要采用传统间歇式绞纱染色，随着技术水平的提高，浆染联合染色机的使用，牛仔染色实现了连续化生产。束状染色工艺的应用解决了浆染联合染色的两边与中央的色差、条花等染疵问题，产量较联合染色提高 2 ～ 3 倍。牛仔面料的后整理洗水工艺也由原始的石磨发展为生物酶洗水、臭氧整理、液氨整理等适应各种风格的整理方式。
　　
　　2色织及牛仔面料的染色技术
　　
　　色织及牛仔面料的染色与坯布印染在工艺流程方面有较大区别。色织及牛仔面料是将纱线进行染色后再织造和整理，而印染面料则直接将白坯布进行退浆、煮练、漂白、染色和整理。纱线在经历了染色、整经、织造等工序后，纱线强力会受到一定影响。面料颜色的精准性和良好的重现性是决定色织、牛仔企业产品档次的关键指标，因此染料和染色工艺的选择成为色织、牛仔企业最关键的技术。
　　
　　2.1染料
　　不同的面料，产品方向不同，使用的染料不同。色织面料 90% 以上为纯棉品种，染料选择以活性染料为主，少量的分散染料也应用于棉和化纤混纺产品的染色。牛仔面料依然延续其特殊的颜色风格，染料选择主要以靛蓝染料为主，为满足牛仔产品颜色多样化的需求，硫化染料也得以 应用。
　　2.1.1活性染料
　　活性染料是在纤维素纤维上应用最广泛的一类染料，纯棉织物的染色通常采用活性染料。如今色织面料广泛应用于制作衬衫，品质要求较高，因此色织企业中活性染料使用率高达 90% 以上。颜色的准确和稳定性是色织面料生产的关键问题。国产活性染料与进口染料相比，稳定性、批次差、染色重现性以及染料的均匀性等均有差距，为满足客户的需求，保证色织面料的质量，色织龙头企业基本上采用进口活性染料。
　　2.1.2分散染料
　　分散染料占染料总量 60% 以上，广泛应用于醋酯纤维、涤纶等合成纤维的染色。随着色织面料品种的多样化，分散染料使用随之提高，约占 5% 左右。色织企业通常采用两浴法，利用活性染料染棉提升颜色深度。国内分散染料产量高且性能基本可以满足产品质量要求，因此色织企业大部分选择国产分散染料，既保证产品质量也降低生产成本。
　　由图 2 可以看出，2005 ― 2009年我国进口活性染料及以其为基本成分的制品数量基本保持稳定，但总体呈下降趋势，说明国产染料替代进口染料数量在增加。分散染料进口量很少。
　　
　　2.1.3靛蓝染料
　　靛蓝染料主要应用于牛仔面料的染色，占牛仔企业染料使用量 的 95% 以上。靛蓝染料分为纯天然靛蓝染料和合成靛蓝染料，天然靛蓝染料整理后面料不含有毒有害物质，且有一定的抗菌杀菌作用，这是人工合成靛蓝染料所无法比拟的。但人工合成靛蓝染料可以弥补天然染料产量有限、色牢度低等缺陷。
　　2.1.4硫化染料
　　硫化染料使牛仔面料打破了一直以来主宰牛仔色调的靛蓝色系，追求富于变化的时尚色彩，但其仍然没有脱离复古仿旧的风格。虽然硫化染料染色工艺较长，但其色光不鲜艳，耐氯漂牢度好且价格低廉，基本可以满足颜色变化不多的牛仔面料需求，受到牛仔企业的青睐。
　　
　　2.2染色工艺
　　色织用纱线染色主要分为绞纱染色、筒子染色和经轴染色，而牛仔用纱线染色主要为片状染色和束状染色。绞纱染色工艺流程长、占地面积大、耗能高、工人劳动强度大，随着节能减排要求的提高，绞纱染色逐步被淘汰，涂料染色以其环保、节能、高效的特点受到企业的青睐，得以推广应用。
　　2.2.1筒子、经轴染纱
　　筒子、经轴染纱是当今纱线染色行业中应用最为广泛的一种方法，但是原普遍采用的筒子、经轴纱染色机的浴比较大，棉纱线染色周期较长，消耗大量的水及电能。伴随着高温高压筒子染纱技术的成功应用，如今色织面料生产企业逐渐追求发展短流程环保型染纱技术。如免松纱、免络筒技术，缩短了生产周期，减少了质量控制点要求，避免了多生产环节中产生的纱线毛羽、棉结等质量疵点；半缸染色技术，通过调整循环泵扬程等设备参数，保证半缸染色有效流量及匀染性。
　　2.2.2束状染色
　　牛仔染纱与色织染纱有很大的区别。早在20世纪80年代浆染联合技术就在我国牛仔产业得以应用并推广，2005年后束状染色技术得到了广泛的应用，束状染色产量是联合机的 2 ～ 3 倍，不仅解决了片状染纱的两边与中央的色差、条花等染疵，而且透染、匀染程度高，染色牢度好。束状染色生产的工艺是染色和上浆两个工序分开进行，有利于提高整经工序的操作质量，提高浆纱质量，提高布机生产效率和产品质量。
　　2.2.3涂料染色
　　传统的色织及牛仔纱线染色经历了从手工染色、半机械化的绞纱染色到自动化程度较高的染色方式，但是仍普遍存在着染色用水多、能耗大、染色工序繁杂、生产周期长等问题。为克服这些缺点，涂料染色新技术得以开发应用，成功将坯布涂料染色印花工艺应用于色织、牛仔面料染色，实现了环保、节能、高效生产，使传统色织纱线染色的 10 多道生产工序简化为 3 或 4 道生产工序；牛仔生产企业采用涂料染色技术丰富牛仔面料的风格、减少污水排放。
　　
　　3色织及牛仔整理工艺
　　
　　牛仔面料的后整理技术不同于坯布、色织面料的整理方式，其整理工艺是使牛仔面料具有独特风格的关键工序。牛仔面料后整理加工已由传统的漂洗、石磨发展到纤维素酶石磨整理、纯棉的免烫整理，一系列功能整理使牛仔服装的品质及档次向多功能型转变，并具有更高的附加值。
　　国内色织面料的后整理工艺较意大利等后整理水平先进的国家还有一定的差距，主要体现在用工较多、管理水平有待提高、整理风格单一。随着国内色织产业的发展，如今色织企业不断更新后整理设备、优化整理工艺，提高常规整理水平的同时，不断探索创新整理工艺，向功能化、易护理等方向发展。由于色织面料多用于制作高档衬衫，面料更加轻薄，对柔软度提出更高的要求，本文就色织及牛仔的液氨整理作主要阐述。
　　纯棉色织及牛仔面料以棉纤维为主要原料。由于棉纤维弹性较差，存在明显的形态稳定性差、易起折皱等缺点。色织面料相比牛仔面料更加轻薄，更易产生折皱。传统的免烫面料大多采用单纯的树脂整理加工，在此过程中会产生手感变硬、强力降低等缺陷。而且在穿着的过程中会不断释放甲醛残留物，对人体产生危害。另外，普通免烫处理的衬衫面料其免烫功能的耐久性也较差，经过几次水洗之后，其抗皱性能会大大降低，影响了穿着的服用性能。液氨整理技术的应用克服了这一缺点，赋予面料良好的尺寸稳定性。
　　液态氨在温度升高后汽化成氨气，进入回收装置，整个整理过程中织物不接触水，避免了普通整理中出现的沾色现象。液氨的重复使用可大大降低成本，且克服织物后整理过程中需要耗用大量清水进行洗涤的工序，实现污水零排放，布面不易沾色，符合当今低碳环保的要求。
　　经液氨整理的色织（牛仔）面料较普通的丝光、树脂整理具有更加优良的防缩抗皱性能，手感滑爽、柔软不失筋骨，产品附加值高，经液氨整理后的色织（牛仔）面料价格普遍提高 10% ～ 15%。
　　液氨整理工艺由于其特殊性，需要单独的厂房投入，设备价格较高，约 250 万欧元，使用中维护的技术成本要求较高，目前只在较有实力的大型企业中得以应用，普及率不高。至2009年底全国色织企业中拥有 10 余条液氨整理生产线，国产色织面料中约有 4% 的色织面料经过液氨整理。全国牛仔企业中只有 3 条液氨整理生产线，全为进口意大利拉发液氨整理机，且只有 1 条生产线投入生产。
　　
　　4节能减排
　　
　　为了克服原材料上涨，水、电、气等能源上涨及劳动力资源紧张，色织与牛仔产业面临节能减排的任务十分艰巨。近几年，全行业都在努力通过加强管理、加大设备改造力度和优化工艺条件等做法，积极推进节能减排工作，从而使节能减排取得了积极的进展。
　　
　　4.1设备改造
　　设备性能优劣直接决定了产品档次高低，针对实际生产情况对设备进行改良，有利于提高生产效率、保证产品质量。如经轴染色在骨干色织面料企业使用率达到 70%，成功降低了成本，保证一次染色成功率，满足了小批量订单经轴染色的需要。“半缸水位染色”理念在生产实践中得以实现，不仅降低了筒子经轴染色浴比，吨纱用水、电、气也大幅降低，减轻后期污水处理的压力。
　　因牛仔面料较为厚重、预湿过程需耗费大量水，故采用喷射润湿技术与染整工艺技术相结合，基本达到污水零排放，生产效率比浸轧润湿工艺提高 50%。
　　
　　4.2工艺优化
　　工艺条件的优劣直接决定了色织与牛仔企业产品档次和利润。为保证产品质量、减少成本、提高效益、增强竞争力，企业在染化料选择、改善染色工艺等方面进行了积极探索。
　　色织企业中 80% 以上应用活性染料染色，为解决其竭染率和固色率较低的问题，将新型助剂代盐剂应用于活性染料染色中，以降低无机盐用量，有助于活性染料上染，提高染料利用率。染色流量的控制是染色质量的重要保证，通过变频对染液流速进行控制，简化泵速工艺，提高纱线一次染色成功率，同时也节约了电能。纱线冷轧堆染色技术突破了传统的筒子纱、绞纱间歇式浸染方式，采用常温轧染方式，纤维上的染料通过助剂反应与纤维牢固结合，降低了染色废水的生成，助剂的选择方面采用烧碱和水玻璃替代元明粉和纯碱，降低了废水处理的污泥，可有效地降低生产成本，产品色牢度均可达到要求，且产品质量稳定。