本发明涉及一种织物染色工艺，特别是涉及一种织物湿蒸染色工艺，应用于纺织染整技术领域。
背景技术：
活性染料是棉织物染色广泛使用的一类染料，它具有色谱齐全、色泽鲜艳、湿牢度优良等优点，然而活性染料染色时，需要用碱固色，在与棉纤维发生共价结合的同时，还伴随着染料的水解反应，导致其固色率较低、染料利用率不高。为了提高染料的上染率，往往需要加入大量的无机盐来促染，因而印染污水一直困扰着印染企业。
目前棉织物的活性染料染色工艺主要有三类：冷轧堆、轧烘焙和轧蒸，其中轧蒸又分为轧烘蒸和轧烘轧蒸两种工艺。轧蒸工艺的染色过程一般都要经过一道烘干工序，以提高织物进入蒸箱后的升温速率、缩短汽蒸固色时间、减少染料水解，获得较高的固色率和色牢度；但是进行中间烘干会带来许多问题：湿织物烘干时消耗大量热能，且容易发生染料泳移，因此染色工作者一直在努力尝试更好的染色工艺。常规的染色工艺中，织物在浸轧后，湿织物直接汽蒸，由于水分蒸发吸热，织物升温相对较慢，延长了汽蒸固色时间，特别是高轧余率的湿织物汽蒸固色时，活性染料水解严重，固色率低。因此，低带液率的棉织物在进入蒸箱后能够迅速升温，可以大大减少活性染料的水解，提高固色率。
国外在这个领域上已经进行了尝试，并陆续推出了相关的产品。包括，20世纪80年代，德国hoechst公司与bruckner机械厂联合研制了eco-steam系统；1995年，德国monforts公司与zeneca公司联合开发了econtrol工艺；1998年，德国babcock纺机公司与德国basf公司研发了babco-therm烘干机，推出了eco-flash新工艺。这些都归属于湿短蒸工艺，特点就在如何“短蒸”上，尽可能缩短湿热、高碱性、高带液率环境的时间，具有固色速率快、染料水解少、固色率高、染料泳移少、染色质量高等优点，但是这些湿蒸染色方法所用的进口设备造价高，工艺控制难度大，国产设备有待完善改进。国内也有人在这方面进行了一些尝试，如公开号为cn104532499a的中国专利公开了一种活性染料浸轧湿蒸染色方法，是先对织物浸轧染液后的织物进行真空脱湿，降低织物的带液率，然后在汽蒸固色，但这种方法在实际连续染色时，在操作上存在一定困难。目前活性染料湿蒸固色时染料水解严重问题有待低成本和更有效的的解决方案，成为亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种活性染料对棉织物采用泡沫湿蒸的染色方法，该方法能够有效减少活性染料在湿织物汽蒸时的水解，提高活性染料的固色率。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种活性染料对棉织物采用泡沫湿蒸的染色方法，其步骤如下：
(1)施加泡沫：配制含固色剂和染料的发泡液，在室温下，通过发泡装置产生泡沫，将泡沫施加在织物表面上，通过泡沫限高器在织物布面上抹平泡沫到设定高度，使织物布面上泡沫的厚度均匀；在施加泡沫过程中，按照泡沫质量和织物质量的对比计算，优选所述泡沫的施加量为织物质量的15～80wt.％；在施加泡沫过程中，优选通过调节发泡液和压缩空气流量来控制泡沫的施加量；
(2)背面抽吸：借助抽吸装置，在经过步骤(1)处理的织物背面进行抽吸，使织物正面的泡沫消失；在背面抽吸过程中，优选调节抽吸风强度，使抽吸后织物的带液率为15～35％；
(3)湿蒸固色：将经所述步骤(2)处理的织物输送到所述汽蒸箱中，在常压饱和蒸汽中汽蒸中进行湿蒸固色工艺；在湿蒸固色过程中，优选控制汽蒸温度100～102℃，并优选固色时间为1～5min；
(4)后处理：随后将经过所述步骤(3)处理的织物进行水洗和皂洗后处理，再进行干燥，完成染色过程，从而得到采用泡沫湿蒸连续染色织物。
作为本发明优选的技术方案，在后处理过程中，将经过所述步骤(3)处理的织物进行后处理时，采用多级冷水洗和多级热水洗的后续处理方式，步骤为：第一级冷水洗→第一级热水洗→皂洗→第二级热水洗→第二级冷水洗→自然晾干；其中，在进行第一级热水洗时，用50～60℃热水对织物洗涤不低于3min；在进行皂洗时，浴比为1:50，在不高于90℃下对织物洗涤处理不低于15min；在进行第二级热水洗时，用70～80℃热水对织物洗涤不低于3min。
在实际染色时，优选使用仅含固色剂和染料的发泡液。
作为本发明优选的技术方案，通过调整含固色剂和染料的发泡液配方、泡沫施加量、泡沫限高器的位置、抽吸风强度中的任意一种工艺条件或者任意几种工艺条件的组合，能进行织物的单面着色、正反面阴阳着色和正反面同色着色中三种不同的染色工艺的任意一种工艺。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
1.本发明方法利用发泡工艺，将含固色剂和活性染料的泡沫施加到织物上，利用泡沫限高器，以及抽吸装置，借助织物背面抽吸，将染液和固色剂均匀地施加到织物中，通过汽蒸完成活性染料的固色；织物带液率可低至15～35％，避免热风烘干降低织物带液率时可能出现的染料泳移等问题，克服现有湿短蒸染色技术对染色设备及工艺的苛刻要求；泡沫施加在棉织物上，通过泡沫限高器和后续的棉织物背面抽吸，保证均匀施加染液到在布面上；减少浸轧后的湿织物在汽蒸固色时染料的水解，提高活性染料的固色率，另外也可以避免采用先降低织物带液率，再进行湿蒸固色的传统染色方法；
2.本发明方法能避免高带液率织物进入汽蒸箱引起蒸箱内温、湿度的较大波动，有利于维持汽蒸固色条件的稳定一致，加快湿织物的升温速率，缩短湿蒸固色时间，减少蒸汽用量；
3.常规染色工艺中，为了克服活性染料上染率低，减少染料在污水中的质量分数，染色时还需加入大量的中性电解质，但是电解质的污染对环境的污染不容忽视，并且很难处理；本发明方法的活性染料染色工艺无需添加电解质，无污染，易处理；
4.本发明方法能通过调整染色工艺，得到不同染色效果的织物；通过调整含固色剂和染料的发泡液配方、泡沫施加量、泡沫限高器位置和抽吸风强度，可以得到单面着色、正反面阴阳色和正反面同色三种不同的染色效果，同时有很高的皂洗牢度和摩擦牢度，满足服用性能的需要；
5.本发明方法本发明方法工艺过程简单，成本低，适合大量制备，易于实现工业化。
具体实施方式
以下结合具体的实施例子对上述方案做进一步说明，本发明的优选实施例详述如下：
实施例一
在本实施例中，各实验组中所用原料，发泡剂为autofoamsystemsco.ltd.的市售产品，活性染料为德司达(上海)贸易有限公司的市售产品，其它所用原料均为市售产品。发泡液的配制参照现有方法，根据张鑫卿,孟庆涛,张健飞,等.棉针织物活性染料泡沫染色工艺探讨.针织工业,2014,(1):35-39文献中涉及的方法，以发泡剂da-e、稳泡剂海藻酸钠为主配制成发泡液，根据需要的颜色，加入碱剂和活性染液配制而成。
一种活性染料对棉织物采用泡沫湿蒸的染色方法，其步骤如下：
(1)施加泡沫：配制含固色剂和染料的发泡液，在室温下，通过发泡装置产生泡沫，将泡沫施加在织物表面上，通过泡沫限高器在织物布面上抹平泡沫到设定高度，使织物布面上泡沫的厚度均匀；在施加泡沫过程中，按照泡沫质量和织物质量的对比计算，所述泡沫的施加量为织物质量的25.27～69.56wt.％,参见表1；在施加泡沫过程中，通过调节发泡液和压缩空气流量来控制泡沫的施加量；
(2)背面抽吸：借助抽吸装置，在经过步骤(1)处理的织物背面进行抽吸，使织物正面的泡沫消失；在背面抽吸过程中，调节抽吸风强度，使抽吸后织物的带液率为23.21～30.12％,参见表1；
(3)湿蒸固色：将经所述步骤(2)处理的织物输送到所述汽蒸箱中，在常压饱和蒸汽中汽蒸中进行湿蒸固色工艺；在湿蒸固色过程中，控制汽蒸温度100～102℃，固色时间为1～4min,参见表1；
(4)后处理：随后将经过所述步骤(3)处理的织物进行水洗和皂洗后处理，再进行干燥，完成染色过程，从而得到采用泡沫湿蒸连续染色织物。
采用本实施例方法进行活性染料泡沫湿蒸染色，可以提高织物升温速率，缩短固色时间，避免高带液率织物进入蒸箱引起汽蒸固色条件出现的较大波动，减少织物上的染料在湿热、碱性环境中的水解，有利于提高活性染料的固色率，还可以通过调整染色工艺得到不同染色效果的棉织物。
实施例一的各实验组的染色工艺：施加泡沫→背面抽吸→湿蒸固色。
按照表1所述的染化料用量配制发泡液，并对棉织物进行相应的施加泡沫、抽吸和湿蒸固色。所用织物为经过前处理煮漂后的平纹棉织物。
表1.实施例一的各实验组的发泡液组成和染色工艺条件情况表
将实施例一的各实验组的经过湿蒸固色处理的织物进行后处理时，采用多级冷水洗和多级热水洗的后续处理方式，步骤为：第一级冷水洗→第一级热水洗→皂洗→第二级热水洗→第二级冷水洗→自然晾干；
其中，在进行第一级热水洗时，用50～60℃热水对织物洗涤3min；在进行皂洗时，采用标准皂片3g/l，浴比为1:50，在90℃下对织物洗涤处理15min；在进行第二级热水洗时，用70～80℃热水对织物洗涤3min。
染色后织物的固色率测定参照《gb/t27592-2011反应染料轧染固色率的测定》进行，皂洗牢度和摩擦牢度的检测以徐穆卿《印染试化验》一文、及国标gb/t3920-2008、gb/t3921.1～5-2008和gb/t8424.1～3-2001规定的方法进行。在进行皂洗牢度测试时，白布贴合缝纫在需要测试染色棉织物的一面。
本实施例一的各实验组的实验结果如表2所示。
表2实施例一的各实验组染色织物的染色效果、固色率和染色牢度数据表
由上表2测试结果可以看出：采用棉织物活性染料泡沫湿蒸的染色工艺，染料固色率达高，均高于90％，高于常规的染色工艺中的染料固色率；染色棉织物的正面和反面的皂洗牢度测试表明，原样变色和白布沾色均高于3～4级，染色棉织物的正面和反面的摩擦牢度测试结果表明，干摩和湿摩均不低于3～4级，说明染色棉织物的正面和反面的染色牢度可以满足服用要求；此外，还可根据需要调控染色工艺，得到正反面不同颜色深度的染色织物，因而，这是一种有显著优势的棉织物活性染料的染色工艺。
本实施例采用泡沫湿蒸连续染色工艺，该装置能够解决活性染料因高带液率导致织物汽蒸时染料水解严重的问题，提高活性染料的固色率。在本实施例中在泡沫施加时，限高器在织物布面上抹平泡沫到设定高度，使织物布面上泡沫的厚度均匀。在本实施例中，通过背面抽吸，清除织物正面的泡沫，从而有效控制抽吸后织物的带液率和织物反面的颜色深度。
本实施例方法利用发泡工艺，将含固色剂和活性染料的泡沫施加到织物上，利用泡沫限高器，以及抽吸装置，借助织物背面抽吸，将染液和固色剂均匀地施加到织物中，通过汽蒸完成活性染料的固色；织物带液率可低至23.21％，避免热风烘干降低织物带液率时可能出现的染料泳移等问题，克服现有湿短蒸染色技术对染色设备及工艺的苛刻要求；泡沫施加在棉织物上，通过泡沫限高器和后续的棉织物背面抽吸，保证均匀施加染液到在布面上；减少浸轧后的湿织物在汽蒸固色时染料的水解，提高活性染料的固色率，另外也可以避免采用先降低织物带液率，再进行湿蒸固色的传统染色方法；本实施例方法能避免高带液率织物进入汽蒸箱引起蒸箱内温、湿度的较大波动，有利于维持汽蒸固色条件的稳定一致，加快湿织物的升温速率，缩短湿蒸固色时间，减少蒸汽用量。
在现有技术的常规染色工艺中，为了克服活性染料上染率低，减少染料在污水中的质量分数，染色时还需加入大量的中性电解质，但是电解质的污染对环境的污染不容忽视，并且很难处理；本实施例方法的活性染料染色工艺无需添加电解质，无污染，易处理。本实施例方法本发明方法工艺过程简单，成本低，适合大量制备，易于实现工业化。
实施例二
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，通过调整含固色剂和染料的发泡液配方、泡沫施加量、泡沫限高器的位置、抽吸风强度中的任意一种工艺条件或者任意几种工艺条件的组合，能进行织物的单面着色、正反面阴阳着色和正反面同色着色中三种不同的染色工艺的任意一种工艺。采用本实施例方法染色加工，可以染得不同着色效果的棉织物，同时有很高的皂洗牢度和摩擦牢度，满足服用性能的需要。采用本实施例活性染料湿蒸的染色工艺进行染色，汽蒸前织物的带液率低至15～35％，适用于活性染料上染棉织物，避免高带液率织物进入蒸箱引起汽蒸固色条件出现的较大波动，提高活性染料的固色率，还能通过调节本实施例装置和染色工艺得到不同染色效果的棉织物。
上面对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明活性染料对棉织物采用泡沫湿蒸的染色方法的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。