扎染批量化续缸染色工艺研究精.docx

扎染批量化续缸染色工艺研究精.docx

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扎染批量化续缸染色工艺研究精

2009年3月

第1期第26页扎染,又称“绞缬”,是一种纯粹的手工工艺[1]。

随着时代的发展,人们追求返朴归真的感情情结和对服饰的个性化要求更加凸显,这就使得古老而又清新的扎染服饰越来越受到人们的青睐与关注,使得传统的扎染艺术再次显示出它的魅力。

然而,扎染毕竟是一种手工染色技艺,由于扎制的松紧程度不同、花型块面大小不同、染色选用的染料性能不同以及手工控制的工艺条件的差异等诸多因素的影响,扎染染色的重演性较差,很难实现批量化续缸生产。

为此,我们从扎缬的松紧程度、染料选用及工艺条件等方面进行了重点研究,并成功地进行了批量化生产,现作一概括,供参考。

续缸扎染染色工艺流程:

图案设计→扎缬→半制品检验→预浸→脱水→染液配制与加热→染色→对样→取出保温→水洗→脱水→固色→脱水→解绳→干燥→成品。

续缸染色:

分析残液浓度→补加染料→染色第二缸（其余操作同上。

对于扎染染色的处方与操作,在许多扎染资料中已有详细介绍,本文仅对上述工艺流程中影响染色重演性的关键工序加以叙述。

1扎缬

扎染是依靠扎、捆、绑、缬等形式,通过机械阻力的作用,不同程度的限制纤维的膨化程度及染色时染料的渗透,以达到图案随意自然、色彩层次丰富的古朴典雅的风格[1]。

扎缬的松紧程度直接影响着染色时纤维的膨化及染料的扩散与渗透程度,影响染色的色彩层次,以致于决定最终的扎染效果。

扎缬过紧,因纤维膨化受到了严重的限制,染料的渗透性差,会使扎染留白太多,染色色晕不明显,色彩过渡较大,层次不够自然,给人以生硬、死板的感觉;反之,扎缬过松,染料的渗透性好,会导致扎染留白太少甚至没有留白,扎染的色彩层次不够丰富,给人以脏、乌、乱的感觉。

所以控制扎缬的松紧程度,是保证扎染效果的前提。

1.1与扎缬块面大小的关系

扎染批量化续缸染色工艺研究

陈晓玉杨秀稳

摘要:

扎染是一种传统的手工印染技艺,影响扎染效果的工艺因素多,批量化生产的色泽重演性较差。

通过对扎制的松紧程度、花型块面大小、染料的选用以及染色工艺条件等诸因素的研究,总结出提高扎染批量化续缸染色重演性的具体方法和措施,解决了扎染的重演性问题,实现了扎染的批量化生产。

关键词:

扎染;批量化续缸染色;染色重演性;染色牢度

中图分类号:

TS193文献标识码:

B文章编号:

1674-2346（200901-0026-07

————————————

收稿日期:

2008-12-05

作者简介:

陈晓玉,女,浙江纺织服装职业技术学院染整研究所,副教授（浙江宁波315211

杨秀稳,女,山东丝绸纺织职业学院,高级讲师（山东周村255300

浙江纺织服装职业技术学院学报

2009年3月第1期第27页

浙江纺织服装职业技术学院学报图2捆扎（过紧图3捆扎（松紧得当图4捆扎

（松紧得当

2009年3月第1期第28页

1.5与染色温度的关系

染色温度是对染料的上染速率影响最大的因素[2]。

染色时温度越高,纤维的膨化速率越快,膨化程度越大;达到扩散活化能的染料分子数越多,染料的扩散动能越大,染料的吸附速率及扩散速率越快。

所以说,即使是同一种染料染色,不同的染色温度,染料的上染速率不同,染色的渗透性不同。

一般染色温度低时,染料的上染速率慢,染液中染料的浓度降低得慢,染色的渗透性较好;染色温度高时,染料的上染速率快,染液中的染料会很快被扎缬表面的织物吸尽,染色的渗透性差,留白多,特别是当染料浓度较低时,更易出现这种现象。

如图2也是染色温度过高的表现。

对此,一般染色温度低时,扎缬应紧些;反之,要松些。

1.6与染料浓度的关系

染料浓度的高低影响着染料的渗透程度。

一般说来,染淡色时,因染液中染料总量少,染液中的染料会很快被扎缬表面的织物所吸尽,所以染色渗透性差;染浓色时,染液中染料浓度相当高,当表面的织物染色达到饱和时,染液中尚剩余较多染料,会进一步向扎缬的内部渗透,所以染色的渗透性就好。

一般染淡色时,扎缬要松,以防留白太多;染浓色时,扎缬要紧,防止渗透过度,留白太少。

总之,扎缬半制品的松紧控制得当,是扎染效果的质量保证。

根据我们的经验,为了在续缸染色时容易控制,一般以适当紧些为好。

掌握的原则是以扎染的块面大小和染色浓淡为主要参考依据,块面小的扎缬要紧些,以用手施加一定力量捏不变形为准;块面大的扎缬要松一些,以用手能够捏动但扎绳不滑动为准。

2半制品检验

批量化扎染需要扎缬的人员较多,手劲大小、感觉因人而异,所以,即使在扎缬之初严格统一了扎缬的标准,扎缬的图案大小一致了,但还是会因为扎染人员感觉及力度的差异,出现扎缬的松紧程度不一致的现象。

而通过对半制品的检验分批,可以将扎染松紧不同的织物通过合理配缸控制染色工艺,提高染色的重演性,保障扎染效果。

例如,扎缬较松的脱水时间短些,染色时间短些,染色温度高些;扎缬较紧的脱水时间长些,染色时间长些,染色温度低些等等。

同时,半制品检验还可将扎缬所存在的质量问题采取集中讲解和个别辅导的方式反馈给扎缬人员,以促进其扎缬质量的提高。

当然,检验中发现扎缬特别松的要进行返修。

3预浸、脱水

在染色前将扎染半制品用清水预浸,使织物充分润湿,避免染色时产生花斑,同时,可洗去织物上的增白剂、柔软剂、残浆等杂质。

洗后,用离心脱水机进行脱水。

在脱水时特别要注意脱水的程度,染淡色时脱水要重,以利于染液的渗透,防止留白过多;染浓色的脱水要轻,甚至可以不脱水,以防染液渗透过度,没有留白。

扎缬紧的脱水重些,扎缬松的脱水轻些。

脱水后,要抽检扎缬是否有松动甚至滑脱现象,重点是在半制品检验中分检出的扎缬较松的织物。

4染色

4.1染料选用

扎染染色可以使用的染料有多种,扎染面料的纤维性质不同,扎染的扎缬方法不同以及所要求的扎染效果不同,使用的染料不同。

扎染染料的选择直接关系到扎染染色的成败。

随着现代化学工业的飞速发展,染料的新品种不断出现,各项牢度指标不断提高,给扎染染料的选择提供了宽广的余地。

如纤维素纤维类织物可以使用的染料有普通型直接染料、新型直接混纺染料、活性染料、还原染料、冰染染料等;蛋白质纤维、聚酰胺纤维可以使用的染料有酸性染料、直接染料、直接混纺染料、活性染料、中性染料等[4]。

考虑到扎染续缸染色是纯手工操作,工人的劳动强度相对较大,在续缸染色时选用染料的依据是该染料染色方法简便,化料容易,便于操作;色光稳定,便于观察对样;染液的稳定性好,长时间反复加热染料不聚集、不沉淀。

通过大量试验证明,纤维素纤维适宜使用直接染料及直接混纺染料染色（活性染料因存在水解,续缸补加染料量不易控制;还原染料还原溶解操作繁琐,隐色体稳定性差,且还陈晓玉,等:

扎染批量化续缸染色工艺研究

2009年3月第1期第29页浙江纺织服装职业技术学院学报

原剂保险粉在使用过程中有恶臭味,不利于环境保护;冰染染料需重氮化操作,且染色分步进行,操作繁琐,色光不易控制。

蛋白质纤维、聚酰胺纤维适宜使用活性染料、弱酸性染料及中性染料染色。

4.2染色设备的选择

扎染后的织物不平整,加之扎缬的部位在染色时不能过度受力,所以,扎染染色时不能再使用一般的织物染色机。

小批量的染色可以采用市售的不锈钢桶,但不便手工操作,为此,我们自制了内带隔板的一条龙式不锈钢染槽,可以蒸汽加热,也可以燃气加热。

4.3染色工艺条件控制

对于扎染这种纯手工操作的染缬技艺来说,扎染染色的成败关键在于染色这一环节,可谓三分功夫在于半制品的扎缬,七分功夫在于染色的控制,即使扎缬质量不一的半制品,也可以通过染色时的细致操作提高染色的重演性,保障扎染产品的质量。

对于批量化的续缸染色来说,色泽的重演性主要从2个指标来评定:

一是主色调是否一致;二是色晕效果是否一致。

下面就染色中的几个关键环节作重点介绍。

4.3.1染色温度选择[2]

染色时温度过低（小于50℃,染料的上染速率较慢,染色时间延长,生产效率降低,而且会增加操作工的劳动强度,导致操作工疲劳操作,不利于安全生产;染色温度过高（大于80℃,染料的上染速率快,染色的渗透性较差,且由于手工操作,安全性差,容易发生烫伤等事故,不利于劳动保护。

因此,根据染料的性能不同,确定染色温度在60-75℃之间,在这一染色温度,直接染料、弱酸性染料及活性染料的上染率已达60%以上。

染淡色时,为便于染料渗透,有利于提高色晕效果,温度适当低一些;染浓色时,为防止染料渗透过度,导致留白少,温度要高。

另一方面,考虑到头缸染色的残液温度较高,续缸染色时入染温度相应提高,为了避免因入染温差引起缸差,同时便于手工控制染液温度,所以,批量化续缸染色采用恒温染色法。

即根据所选用的染料性能,确定该染料的最佳染色温度,染色时直接升至该温度入染,并保持恒温染色至规定时间。

如选用低温型直接染料,染色温度宜控制在60-65℃,选用高温型直接染料,染色温度宜控制在70-75℃。

4.3.2染色时间及染色方式的选择

根据各种扎染资料的介绍,一般扎染染色采用染色时间在40—60min之间,染后直接进行水洗的方式。

选择这一时间的出发点一是考虑染料的渗透性,二是染色牢度的要求。

根据我们的染色经验证明,采用这么长的时间进行染色,染色的效果比较难以控制,特别是染浓色时,非常容易产生过度渗透。

但是,从染色理论来说,缩短染色时间,染料的扩散不充分,浮色增加,染色牢度下降,染料的上染率下降。

为此,我们本着既要缩短染色时间,又要保证扎染染色的色晕效果与染色牢度的原则,选取了3种染色性能不同的染料染色（直接黄ARL,直接大红BNL,直接翠蓝GL[5]。

做了大量对比实验,实验方案及结果如下。

实验材料:

化学药品:

直接黄ARL,直接大红BNL,直接翠蓝GL;元明粉,平平加0,无甲醛固色剂,冰醋酸织物:

纯棉平布

染色处方:

直接染料2%,元明粉5g/L,平平加00.3g/L,浴比1∶30,温度70℃。

固色处方:

无甲醛固色剂2%,冰醋酸0.3ml/L,平平加00.1g/L,温度40℃,时间10min。

操作步骤:

化料→配制染液→加热染液→染色→取出保温→水洗→脱水→固色→脱水→解绳→干燥→成品。

实验方案ABC

染色时间min保温时间min10

30

20

20

400表1扎染染色实验方案

2009年3月

第1期第30页陈晓玉,等:

扎染批量化续缸染色工艺研究实验方案设计的理论依据[2]:

染料的染色过程分为吸附、扩散及固着3个阶段,染料的吸附量决定了染色的表观深度,是染色整个过程中最快的阶段,绝大部分的吸附可以在短时间内完成;染料的扩散与固着决定了染色牢度,因受纤维膨化程度的限制,扩散速率一般较慢,延长了整个染色加工的时间。

采用先染色后保温的方式染色后,在保温阶段,虽然织物离开了染液,但由于织物本身温度没有降低,纤维仍处于膨化状态,染料可以继续向纤维无定形区扩散和固着,保障了染色牢度。

同时,因保温处理时,织物不再与染液接触,防止了染料渗透过度,可以较好地控制扎染中的留白与色晕效果。

结果分析:

从实验结果可以看出,采用3种实验方案染色、固色后,染色牢度基本达到了服用要求。

不同的是染色色晕效果相差较大。

直接黄ARL（见表2上染速率快,短时间内就可达到较高的上染率,染色的渗透性好。

直接大红BNL（见表3上染速率慢,短时间内无法达到染色深度,染色的渗透性较差;直接翠蓝GL（见表4色深提升力小,短时间内上染率低,但渗透性好,特别容易造成渗透过度、留白少。

综合种种因素,最终确定了染色时间为20min,之后取出织物放入另一染槽内进行保温20min的染色方式。

当然,因扎缬松紧程度不同,染料性能不同等因素影响,在实际染色操作中,要多观察,灵活调整染色与保温时间。

4.3.3续缸染料补加量的确定

头缸染料、助剂的用量及染色工艺条件是按照小样染色时的用量来确定的。

批量化续缸染色的关键且难以把握的是续缸染料补加量的确定。

根据我们的经验,续缸染料补加量可以根据染料的上染率及染色残液的色泽为参考依据进行确定。

4.3.3.1染料上染率的确定

染料的上染率可以通过分光光度计准确测定,但因操作繁琐,不适于实际生产,所以,我们是根据2项指标来估算的。

一是扎缬的面积大小,因扎缬于内部的织物获得的染料少甚至不染色,扎缬面积越大,染色面积越小;二是所用染料在该染色温度下的常规上染率（可查阅《最新染料应用手册》[5];将上述因素综合考虑,得出以下计算公式:

方案

ABC表面得色

色晕效果

褪色牢度

沾色牢度恰当恰当4-5级4-5级

恰当恰当4-5级4-5级偏深恰当4-5级4-5级

表2

直接黄ARL对比实验结果方案

ABC表面得色

色晕效果

褪色牢度

沾色牢度偏浅较少4级4级

恰当恰当4级4级恰当恰当4级4级表3

直接大红BNL对比实验结果方案

ABC表面得色

色晕效果

褪色牢度

沾色牢度偏浅较少3级3级恰当恰当3-4级3-4级恰当过度3-4级3-4级表4

直接翠蓝GL对比实验结果

2009年3月浙江纺织服装职业技术学院学报第1期第31页续缸染料补加量=m·f（1-s）式中：

m—头缸染料用量；f—染料的上染百分率；s—扎缬面积（根据图案大小来估算）这种补加染料的计算方法比较适合单一染料染色或所选拼色染料的染色性能一致，就可以按比例补加。

4.3.3.2染色残液的染料浓度及色光在拼色时如果因条件限制所选染料的染色性能不同，尤其是染料的上染速率及受染色温度的影响不同，在补加染料用量时，不仅要考虑染料的总体上染率，还必须参考染色残液的浓度及色光，即各拼色染料的上染率。

因扎缬面积的差异、染色温度的差异等因素的影响，缸与缸之间染料的上染率不可能完全相同，使得残液的染料浓度及色光都在发生变化。

染料的补加量更难确定。

如何较准确的确定续缸染色的染料补加量呢？

这可以借助于观察染液来实现。

一是比较染色之初染液的浓度与色光，二是染色结束后，比较染色残液的浓度与色光。

4.3.4续缸使用次数[2]扎染批量化续缸染色工艺，节约染料、节约用水、节约能源，减少了废水的排放量，但在反复、长时间加热的情况下，染料会发生不同程度的聚集，导致染色不匀；另一方面，因商品染料中含有大量表面活性剂，使得染液中表面活性剂浓度越积越大，染液的表面张力大大降低，染液的渗透性增强，色晕效果不易控制。

所以，续缸染色使用次数不宜过多，根据经验，结合不同染料的溶解性，一般控制在6－8次为宜。

5染色对样方法扎染批量化续缸染色的重演性，首先要依靠控制工艺条件及确定合适的续缸染料补加量来实现,其次是依靠染色操作中的对样,对样时观察指标有2个,一是表面得色量,二是色晕。

根据经验，扎染续缸染色时的对样以湿对样方式为宜，考虑到存在浮色，对样的原则是染色样较成品略深（大约4－5个色差）。

比较表面得色量以织物颜色最深处为基准,比较色晕主要是通过色泽的渗透程度来评定，可根据不同的扎染风格要求具体而定。

6保温在上述染色工艺条件分析中已阐述,保温在扎染染色时，既可缩短染色时间，又可以提高染色牢度。

但保温时间也不完全相同，要根据染料的染色性能来调整。

移染性较差的染料（如直接大红BNL），保温时间长不会引起渗透过度，还可提高染色牢度，保温时间可以长一些（20－30min）；染料本身的染色牢度较差、移染性好的染料（如直接耐晒翠蓝GL），保温时间长会因渗透过度，导致留白少，还会产生沾色，这类染料保温时间要适当缩短（15min左右）。

7水洗扎染染色后必须先水洗后解绳。

因染色后的织物上含有大量浮色，如果立即解绳会引起留白处沾色，导致留白不白，影响扎染效果。

如果需要固色处理的最好先水洗、固色后再解绳。

解绳后立即进行烘干。

对于大批量染色又不能马上进行烘燥整理的，脱水程度要大一些，防止湿织物存放过久产生沾色。

总之，扎染松紧得当，再配合严格的染色工艺，就能达到较理想的扎染效果。

通过严格控制扎染的各项工艺条件，批量化续缸染色工艺较好地解决了扎染的重演性问题。

扎染批量化续缸染色工艺节约染料、节约用水、节约能源，大大降低了生产成本。

参考文献[1]李雪玫,迟海波.扎染制作技法[M].北京：

工艺美术出版社，1998.[2]王菊生，[等.染整工艺原理（第三册）M].北京：

纺织工业出版社，1984.[3]陈荣圻.染料化学[M].北京：

纺织工业出版社，1989.[4]叶智勇.实用服饰手工印染技法[M].北京：

纺织工业出版社，1996.[5]染料应用大全编写组.最新染料应用手册[M].北京:

中国纺织出版社.1999.PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建

第1期第32页陈晓玉，扎染批量化续缸染色工艺研究等：

2009年3月StudyonPrick-DyeingTechniquesbySuccessivelyAddingDyestuffCHENXiao-yuYANGXiu-wenPrick-dyeingisatraditionaldyeinghandicraft.Therearemanytechnicalfactorsthataffecttheoutcomeofprick-dye