色纺纱的染色工艺核心是 “先染纤维 / 纱线,后纺纱织造”,通过在纺纱前对原料(纤维或粗纱)进行染色,实现纱线本身的混色效果(如麻灰、彩点、渐变),其工艺分类需结合 “染色对象”(散纤维、条子、粗纱)和 “染色方式”(间歇式、连续式)划分,不同工艺的染色均匀性、色牢度及适用场景差异明显,具体如下:
一、按 “染色对象” 分类:核心工艺差异在于原料形态
色纺纱的染色对象从 “散纤维” 到 “粗纱”,纤维集合度逐渐提高,染色难度递增,但后续纺纱工序的色花风险递减,是工艺选择的核心依据。
1. 散纤维染色工艺
定义:将未梳理的松散纤维(如棉、羊毛、涤纶短纤)作为染色对象,在染色设备中完成上染,再经梳理、并条、纺纱的工艺,是色纺纱基础、应用广的工艺(如常见的麻灰色纺纱、混色纺纱)。
核心流程:散纤维预处理(开松→除杂→水洗去油)→ 染色(染浴中升温、保温上染)→ 后处理(水洗去浮色→固色→烘干→开松)→ 与其他颜色散纤维混合→ 梳理纺纱。
关键设备:
间歇式:散纤维染色机(如常温常压染色机,适用于棉、粘胶;高温高压染色机,适用于涤纶、羊毛),采用 “纤维笼” 装料,染液循环渗透,每批次染色量 50-200kg;
连续式:散纤维连续染色机(适用于大批量、单一颜色,如纯色散纤维),纤维通过输送带连续进入染浴、轧辊挤液、烘干,效率是间歇式的 3-5 倍。
优势与适用场景:
优势:染色均匀性高(散纤维松散,染液易渗透),可灵活调配不同颜色纤维比例(如 30% 黑色棉 + 70% 白色棉混合,纺出浅麻灰纱),色牢度稳定(纤维内部上染充分);
适用:中小批量、多颜色组合的色纺纱(如服装面料用麻灰纱、彩混纱),尤其适合天然纤维(棉、羊毛)和再生纤维(粘胶、涤纶短纤)。
注意事项:
纤维开松需充分(避免纤维结团导致染色不均);
烘干温度需控制(棉纤维≤80℃,涤纶≤120℃),防止纤维收缩或变色;
不同颜色纤维混合时需 “均匀分散”(如用混棉机多仓混合),避免纺纱后出现 “色花”。
2. 条子染色工艺
定义:将梳理后的 “纤维条子”(如羊毛条、精梳棉条,纤维已初步定向排列,截面均匀)作为染色对象,染色后直接并条、粗纱、细纱,减少后续工序对颜色的破坏,是色纺纱(如羊毛、羊绒色纺纱)的核心工艺。
核心流程:条子制备(梳理→精梳→并条,制成均匀条子)→ 条子染色(松式染色,避免条子拉伸变形)→ 后处理(水洗→固色→松式烘干→复并条)→ 纺纱。
关键设备:
松式络筒染色机:将条子绕成 “松式筒子”(密度 200-300g/L),放入染缸,染液逆向循环渗透(确保内外层条子染色均匀);
连续式条子染色机:适用于大批量纯色条子,条子通过导辊连续进入染浴、轧液(轧余率 60%-80%)、热风烘干,染色速度快(100-200m/min)。
优势与适用场景:
优势:条子结构均匀,染色均匀性优于散纤维(色差等级达 4-5 级);纤维损伤小(染色时条子松散,避免摩擦导致的纤维断裂);后续纺纱工序中 “色迁移” 少(颜色已固定在定向纤维上,不易因梳理混色);
适用:天然纤维色纺纱(如羊毛衫用色纺纱、羊绒围巾用色纺纱)、精密混色纱(如双色渐变纱)。
注意事项:
条子绕筒密度需均匀(过密导致染液无法渗透,过疏导致条子变形);
染色后复并条需控制牵伸倍数(1.2-1.5 倍),避免条子拉伸导致颜色深浅不均;
羊毛条子染色需控制 pH 值(4.5-5.5),防止羊毛毡缩。
3. 粗纱染色工艺(小众工艺,针对性解决色花问题)
定义:将 “粗纱”(纺纱工序的中间产品,纤维已形成连续纱条,捻度较低)作为染色对象,染色后直接细纱,大限度减少纺纱过程中纤维的混合,适合 “局部着色” 或 “精准混色” 的色纺纱(如彩点纱、段染纱的前期染色)。
核心流程:粗纱制备(并条→粗纱机纺纱,捻度 3-5 捻 / 10cm)→ 粗纱染色(松式染色,保护粗纱结构)→ 后处理(低温烘干→定捻→细纱)。
关键设备:
粗纱专用染色机:采用 “悬挂式染色”(粗纱垂直悬挂在染缸内),染液从下至上循环,避免粗纱受压变形;
低温烘干设备:烘干温度≤60℃(棉粗纱)或≤80℃(涤纶粗纱),防止粗纱收缩或捻度变化。
优势与适用场景:
优势:染色后直接细纱,纤维几乎无额外混合,可实现 “精准色段”(如粗纱局部染色后,细纱形成固定间隔的彩段);避免散纤维染色后梳理混色导致的 “色光偏差”;
适用:特殊效果色纺纱(如彩点纱的粗纱局部染色、段染纱的前期着色)、小批量定制色纺纱(减少工序,缩短交货期)。
注意事项:
粗纱捻度需控制(过高导致染液无法渗透,过低导致染色时纱条松散断裂);
染色后定捻需充分(定捻温度 50-60℃,时间 30-60min),避免细纱时粗纱退捻导致纱线结构松散。
二、按 “染色方式” 分类:间歇式 vs 连续式,效率与灵活性的平衡
根据生产批量和颜色需求,色纺纱染色工艺可分为 “间歇式”(灵活小批量)和 “连续式”,两者在设备、流程、适用场景上差异明显。
染色方式 核心设备 染色效率 染色均匀性 适用场景 代表工艺
间歇式 散纤维染色机、松式络筒染色机 低(50-200kg / 批) 高(4-5 级) 小批量(100-500kg)、多颜色(3 种以上) 散纤维染色、条子染色
连续式 散纤维连续染色机、连续条子染色机 高(1-5 吨 / 小时) 中(3-4 级) 大批量(1 吨以上)、单一颜色(1-2 种) 纯色散纤维染色、纯色条子染色
1. 间歇式染色工艺:灵活适配多色小批量
核心特点:单批次染色,每批可更换颜色,设备清洗方便(染缸可快速排空、水洗),适合中小订单(如服装品牌的样纱生产、小批量定制色纱);
关键控制:需严格控制每批的染色参数(温度、时间、染料浓度),避免批次间色差(如棉纤维染色温度 95-98℃,保温 30-40min,每批温差≤1℃);
不足:效率低,单位成本高(设备启停频繁,能耗大),不适合大批量纯色生产。
2. 连续式染色工艺:满足大批量需求
核心特点:纤维 / 条子连续通过染色线,无需批次间停顿,效率是间歇式的 5-10 倍,适合大规模生产(如面料厂的纯色基础色纺纱);
关键控制:需确保染色线各环节速度同步(如染浴浸没时间、轧辊压力、烘干温度),避免同批次内出现 “前后色差”(如连续条子染色机的导辊速度偏差≤1%);
不足:颜色切换成本高(需清洗整条染色线,耗时 2-4 小时),不适合多颜色小批量生产。
三、特殊染色工艺:实现差异化色纺效果
除基础染色工艺外,针对特殊视觉效果的色纺纱(如彩点、渐变、混色),需采用 “复合染色” 或 “针对性工艺”,具体如下:
1. 彩点纱染色工艺(局部着色,营造颗粒感)
工艺逻辑:将部分散纤维 / 短纤维染成深色(如黑色、红色),作为 “彩点原料”,与未染色的本色纤维混合,纺纱后形成 “随机彩点”;
关键步骤:
彩点原料染色:选用短纤维(长度 20-30mm,如棉短纤),用间歇式散纤维染色机染深色(染料浓度是常规染色的 2-3 倍,确保颜色鲜艳);
混合控制:彩点原料与本色纤维的混合比例(1%-5%,根据彩点密度需求调整),用 “多仓混棉机” 均匀混合(混合时间≥30min,避免彩点团聚);
适用场景:休闲服装面料(如牛仔布、卫衣布)、家纺面料(如沙发面料)。
2. 渐变纱染色工艺(分段着色,营造过渡色)
工艺逻辑:通过 “粗纱分段染色” 或 “条子局部染色”,使纱线在长度方向上呈现 “颜色渐变”(如浅蓝→深蓝、粉色→红色);
关键步骤:
粗纱分段染色:用 “局部染色机” 将粗纱按固定长度(如 10-20cm)分段浸染不同浓度的染液(浓度梯度按渐变需求设计,如浅段染料浓度 1%,深段 3%);
定形处理:染色后低温烘干(≤60℃),并进行 “热定形”(温度 100-120℃,时间 10-15min),固定渐变颜色,避免细纱时颜色迁移;
适用场景:针织面料(如羊毛衫、连衣裙)、装饰面料(如窗帘布)。
3. 混纺纤维染色工艺(不同纤维异色,营造混色效果)
工艺逻辑:针对混纺纤维(如棉 / 涤纶、羊毛 / 腈纶),利用 “染料选择性”(不同纤维对不同染料的上染率差异),实现 “一浴染双色”(如棉染红色,涤纶染蓝色,纺纱后形成红蓝混色纱);
关键步骤:
染料选择:棉用活性染料,涤纶用分散染料,两者在同一染浴中(温度 120-130℃,高温高压染色),分别上染不同纤维;
色牢度控制:染色后进行 “双固色”(活性染料用固色剂处理,分散染料用还原清洗,确保色牢度≥3 级);
适用场景:功能性服装面料(如运动服面料、户外服装面料)、衬衫面料。
四、染色工艺的核心控制指标:确保色纺纱质量稳定
无论采用哪种染色工艺,需重点控制以下指标,避免色花、色牢度差等问题:
1. 染色均匀性(色差控制)
指标要求:同批次内色差≤4 级(GB/T 250-2008《纺织品色牢度试验 评定变色用灰色样卡》),批次间色差≤3-4 级;
控制措施:
散纤维 / 条子染色前需充分开松、均匀混合;
染浴搅拌均匀(间歇式染色机的搅拌速度 30-50r/min),染液循环流量稳定(连续式染色机的循环量≥5L/m²・min);
升温速率控制(如棉纤维染色升温速率 2-3℃/min,涤纶 3-5℃/min),避免局部温度过高导致染料聚集。
2. 色牢度(耐洗、耐摩擦、耐光)
指标要求:
耐洗色牢度(GB/T 3921-2008):变色≥3 级,沾色≥3 级;
耐摩擦色牢度(GB/T 3920-2008):干摩擦≥4 级,湿摩擦≥3 级;
耐光色牢度(GB/T 8427-2019):≥4 级(户外面料≥5 级);
控制措施:
选择高牢度染料(如棉用活性染料、涤纶用分散染料);
染色后充分水洗去浮色
针对性固色(棉用阳离子固色剂,羊毛用酸性固色剂)。
3. 纤维损伤(断裂强度、伸长率)
指标要求:染色后纤维断裂强度损失≤10%(棉纤维≥2.5cN/dtex,涤纶≥4.0cN/dtex);
控制措施:
控制染色温度和时间(棉纤维染色温度≤98℃,时间≤40min;羊毛≤100℃,时间≤30min);
避免染浴 pH 值过高 / 过低(棉染色 pH 7-8,羊毛 pH 4.5-5.5);
烘干时采用 “松式烘干”(避免纤维拉伸断裂)。
总结:色纺纱染色工艺的选择逻辑
色纺纱染色工艺的选择需围绕 “原料类型、产品效果、生产批量” 三大核心因素:
原料类型:天然纤维(棉、羊毛)优先选 “散纤维染色” 或 “条子染色”,混纺纤维(棉 / 涤纶、羊毛 / 腈纶)优先选 “混纺纤维一浴染色”;
产品效果:常规混色(如麻灰)选 “散纤维染色”,精准混色(如渐变、双色)选 “条子染色” 或 “粗纱染色”,特殊效果(如彩点)选 “彩点原料染色 + 混合纺纱”;
生产批量:小批量(≤500kg)选 “间歇式染色”,大批量(≥1 吨)选 “连续式染色”。
通过精准匹配工艺与需求,可实现色纺纱 “颜色均匀、色牢度高、效果稳定” 的核心质量目标,满足不同面料的应用场景(服装、家纺、装饰)。