浅析筒子纱染色关键技术及在市场的应用发展

丁思佳，李鹏飞

（中国印染行业协会，北京 100027）

1 我国筒子纱染色产业概况

1.1 筒子纱染色工艺

筒子纱染色工艺是一种纱线染色方法，通过络筒设备将纱线卷装在特制的带有小孔的筒管上，放入筒子纱染色机内，借助泵的作用使染液渗透纱线，实现上染。

以纯棉纱线为例，筒子纱染色加工工艺流程：坯纱→松筒→装笼→前处理→染色→皂洗→固色→柔软→脱水→烘干。

纯棉筒子纱染色的主要工序及作用：

（1）松筒：把原纱按要求络在塑料筒管上，形成密度一致、成形良好的松筒纱供染色使用。

（2）装笼：把松筒纱装入纱笼的纱杆上，使松筒纱在纱杆上凹凸相连，顶部用钢碟、锁头锁住做到完全密封。装笼不好会造成染液“断路”，造成筒子纱染不透或染花。

（3）前处理：去除纱线中的油脂、蜡质、棉籽壳、灰分、杂质及天然色素，以净化纤维，增强毛效，改善天然纤维的吸湿性，为染色加工创造条件。

（4）染色：筒子纱染色的染液在染缸内由泵给染液施加压力，使染液从筒子内层向外层渗透，从而达到把纱线染匀的目的。

（5）皂洗：加入皂洗剂在100 ℃的高温下水洗去除纱线上的浮色，提高染色的鲜艳度和色牢度。

（6）固色：为了保证中深色纱线在后续退浆和丝光工序中不褪色，需要加入固色剂进行固色。

（7）柔软处理：在染色的过程中，纱线表面的天然蜡质会受到破坏，使得纱线间摩擦力增大，手感变硬。染色完成后纱线需要进行柔软处理，以保护色纱的光泽和手感，便于退绕。

（8）脱水：纱线染色加工完毕，烘干前需要进行脱水，脱水采用离心式脱水机来完成。

（9）烘干：纱线烘干一般采用射频烘干机，具有节省能源、高效、环境污染小等优点。

1.2 筒子纱染色技术与设备发展现状

色织和针织行业的迅速发展推动了纱线染色加工技术的进步。随着色织物和针织物应用范围的不断扩大，人们对纱线的品质要求不断提高，这对筒子纱染色设备性能、生产效率和节能减排效果等提出了更高要求，传统染色设备逐渐被市场淘汰。目前，无论是染色工艺还是设备，筒子纱染色都已发展到比较成熟的阶段，是纱线染色加工的主要方法。

筒子纱染色主要采用小浴比染色技术，常规的染色浴比为1∶6～1∶8，最低可达1∶3～1∶4。小浴比染色技术可以明显缩短筒子纱染色时间（主要是升温时间），减少能源消耗，提高染化料的利用率，减少污水排放量，是筒子纱染色实现节能减排最直接也是最有效的途径之一［1］。

筒子纱染色机适用于棉、涤纶、腈纶、羊毛、真丝等多种纤维的染色。作为纱线染色的主要加工设备，其技术水平对纺织品的染色品质及节能减排起到关键作用。筒子纱染色设备的发展特点：（1）染色容量逐渐增大，设备缸体容量由过去的200～300 kg 发展到目前的6 000 kg，化纤长丝单个筒子质量可达2～3 kg；（2）绿色低碳水平明显提升，染色工艺半缸浴或超小浴比染色已实现产业化应用，并取得了显著的节能减排效果；（3）自动化、智能化程度大幅提高，山东康平纳有限公司参与开发的筒子纱数字化自动染色装备提高了染色一次成功率，节能降耗水平和劳动生产效率也得到同步提高。

目前，国内具有代表性的筒子纱染色机生产公司有：高勋集团有限公司和立信染整机械有限公司，这两家公司的设备在国内占有较大的市场份额。欧洲也有一些筒子纱染色机制造商，如德国第斯（THIES），意大利奥本（OBEN）、比利尼（BELLINI）、卡瓦尼（GALVANIN）和诺希达（NOSE-DA）等，但在国内市场上应用较少［2］。

1.3 纱线及筒子色纱市场情况

纱线种类繁多，按成分可分为棉纱、棉混纺纱、化学纤维纱，2017—2021 年我国纱产量见表1。2021年，我国纱产量约为2 873 万t，其中棉纱占比约60%，化学纤维纱占比约23%，棉混纺纱占比约17%。棉纱主要作为机织用纱和针织用纱，部分用作缝纫线、绣花线、编结线、杂用线等。棉纱生产企业主要分布在江苏、山东、河南、湖北、新疆等地区，2020 年以上5省/自治区产量合计1 033 万t，约占全国棉纱产量的64.5%。

我国是最大的棉纱生产国，根据中国棉纺织行业协会统计，截至2019 年底，我国纺纱规模约1.12 亿锭，织机数量约110 万台，2015—2020 年全国棉纺织纱产量和布产量见图1。

由图1 可以看出，2017 年以来，受市场需求放缓、中美贸易摩擦、新冠肺炎疫情等因素影响，我国棉纱产量呈现下滑态势；尤其是2020 年，在疫情的影响下，全年棉纱产量同比下降10.3%。随着化纤短纤在科技水平、绿色生产水平、产量供应保障水平等方面的稳步提升，其对棉纺织品的替代趋势持续增强，化纤短纤等非棉纤维在棉纺织原料中的用量比重已达65.3%。

长期以来，我国棉纱消费量大于产量，需依赖进口才能满足国内需求，我国棉纱进口量远高于出口量，是全球最大的棉纱进口国。2020年，我国棉纱进出口量分别为195.30 万t 和37.50 万t（图2）。越南、巴基斯坦、印度、乌兹别克斯坦、印度尼西亚是我国棉纱的主要进口国家，其中越南是我国第一大棉纱进口国。

1.4 筒子色纱下游市场分析

筒子色纱可作为机织用纱和针织用纱，下游产品主要是色织布、袜品和巾被类。

1.4.1 色织布

色织布是将漂白纱、染色纱或原纱通过织造形成的织物，不同原料、纱支、颜色的纱线通过不同的织物组织和排列组合，形成风格迥异的色织产品。色织布以纯棉织物为主，生产工艺流程长、标准要求高、技术难度大，具有纹路清晰、色彩丰富、立体感强、色牢度高等特点。

2015—2019 年纯棉色织布和棉混纺色织布出口数量见图3。

我国是最大的色织布生产国，根据中国棉纺织行业协会统计，2016—2019 年，我国色织布产量维持在36.5 亿m 左右，2020 年下降至24.0 亿m。出口方面，由图3 可以看出，根据中国海关数据，2015—2019年，我国色织布年出口数量约18 亿m。2019 年，纯棉色织布和棉混纺色织布出口数量合计17.95 亿m，同比下降9.42%。近几年，受国际市场需求不足以及订单部分转移的影响，纯棉色织布和棉混纺色织布出口数量表现出不同程度的下降。

色织布是筒子色纱的一个主要应用领域，85%以上的色织用纱通过筒子纱染色加工。近年来，随着下游T 恤衫、衬衫、polo 衫、长裙等色织类纺织品服装市场的快速变化及多样化、高品质的市场需求，筒子纱染色行业也将不断向差别化、品质化方向发展，以满足未来市场的个性化、品质化需求。

1.4.2 袜品

2014—2019年我国袜子产量如图4所示。

我国制袜产业经过多年发展，形成了一定的产量规模，在国际市场具有较强的竞争力，是世界上最大的袜子出口国。相关研究表明，2014 年以来我国袜子产量呈不断增长态势，由2014 年的334.4 亿双增加至2019年的387.6亿双，年均增长约3%。

根据中国海关数据，2014—2019 年，我国袜子出口数量年均增长约13.2%，出口金额年均增长约19.9%，见图5。

1.4.3 毛巾

毛巾以纯棉纱线为主，少量含混纺纱线或化学纤维纱线，通过毛巾织机织制而成。据统计，我国现有上万家毛巾企业，年消耗棉纱200 多万t，年产值1 000 多亿元，年出口额约30 亿美元，占全球毛巾贸易总额的45%左右，我国毛巾产量和出口量均位居世界第一。

我国规模以上毛巾企业的内销占比在75%以上。根据国家统计局数据，2016—2020 年规模以上毛巾企业内销产值逐年减少，2020 年214 家规模以上毛巾企业实现内销产值232.28 亿元，同比下降7.32%，见图6。

根据中国海关数据，2016—2019 年我国毛巾出口金额均超过25 亿美元，2020 年受疫情影响有所下降，见图7。2016—2020 年我国毛巾出口额年均下降6.4%，反映出国际市场需求呈现收缩态势。

从筒子色纱的下游市场来看，近年来，在世界经济下行、中美贸易摩擦、新冠肺炎疫情暴发等多重因素的叠加影响下，国际市场消费需求受到抑制，我国色织布、袜品及毛巾3 大类产品的出口规模整体呈现下滑态势。未来，在国家产业政策和企业发展战略的指引下，筒子色纱企业及下游市场将不断加快工艺技术、产品设计、功能性能等方面的优化创新，持续提升供给质量和效率，以满足人们多样化、个性化、时尚化的消费需求。随着供给侧结构性改革深入推进，筒子色纱行业有望实现稳定复苏和平稳发展。