錦綸織物的染色打樣實踐
1錦綸是一種疏水性纖維,纖維上含有氨基和羧基[1],可以用分散染料、酸性染料,特別是弱酸性染料染色。其染色具有上染速率快、竭染率高的特點,但由于紡絲工藝規格的不同,造成纖維結構差異很大,引起上染性能差別較大,容易產生色差。因此,如果制訂小樣工藝時稍有疏忽,就有可能造成上染不勻,產生色差、色漬、色點、深淺邊、條花、色不符樣和染色牢度差等疵病。所以,錦綸染色時,小樣人員一定要制訂合理的染色工藝,并嚴格把關全程工藝,以降低次品率,減輕大生產壓力。筆者通過十多年對錦綸染色打樣工作的實踐,總結錦綸染色常見疵病,以及預防和技術補救的方法。
2常見疵病及預防和補救措施 2.1競染造成色花和色不符樣
這是由于染化料選擇不當引起的。錦綸的染色飽和值很低,因此在拼染濃色時,不同染料間的競染就顯得很突出。如果選用的染料在上染率和親和力方面差異較大時,在不同的染色時間內,纖維染得的色澤就會大不相同,造成大小樣色差及重演性差。
預防及補救措施是選擇上染曲線及親和力相似、配伍性好,以及適合生產機臺的染化料系列。要求打樣人員要全面掌握各類染料的染色性能,選擇染化料時,要綜合考慮染料的上染率、上染曲線、勻染性、色牢度性能,以及對溫度和勻染劑的敏感性等因素。
2.1.1充分考慮染料的配伍性
使用幾種染料拼染時,要選用合適的染料,且控制好染料用量。一般應盡量選擇同一公司的同一系列染料,即使不得不選用不同公司的染料相拼,也應盡量選擇上染曲線相似、始染溫度近似,以及對溫度和勻染劑敏感性相似的染料,盡量避免發生競染。
2.1.2注意染料大小樣競染中的差異
有些染料在小樣染色時競染并不明顯,但在大生產中就完全暴露出來了。例如,在生產湖綠色和孔雀藍時,若選用酸性翠藍和酸性黃相拼,就出現類似的問題。這是由于酸性翠藍的分子結構大,與酸性黃上染曲線相差很大,因而引起競染。若改用酸性翠籃與帶黃光的酸性綠相拼,就基本解決了競染問題。
2.1.3注意機臺對染料的適應性
染機有噴射、經軸和卷染機等。噴射染色機中染液與
織物接觸充分,勻染性好,產品手感豐滿,且重現性好,缸差小,但其耐濕處理牢度相對較差。可選用牢度好,但勻染性略差的弱酸性染料或1∶2金屬絡合酸性染料進行染色。經軸染色機的產品門幅控制簡便,固色容易,但易出現深淺層和頭尾色差等問題。可選用勻染性好而牢度略差的染料,并略提高勻染劑的用量,染色后再加強固色。
2.2工藝不合理造成的疵病
錦綸染色對工藝要求極高。工藝條件是影響染色產品色光和勻染性的重要因素,如溫度、浴比、pH值等,都會影響產品的質量。不合理的工藝容易產生勻染差、色花、色柳、色差、牢度差等病疵。
2.2.1控制始染溫度及升溫速率
溫度是控制上染的重要因素。溫度的高低,會影響纖維的膨化程度、染料的性能(溶解性、分散性、上染率、色光等)以及助劑性能的發揮。錦綸是熱塑性纖維,溫度低時上染速率很慢,溫度超過50℃,纖維的溶脹隨溫度升高而不斷增加。
溫度對染料上染速率的影響還因染料的不同而有所不同,勻染性染料的上染速率隨溫度升高而逐漸增加;耐縮絨染料的上染率要在染浴溫度高于60℃以后才開始隨溫度的升高而迅速增加。特別在65～85℃的溫度范圍內,控制升溫速率是錦綸染色成敗的關鍵,若控制不當,就會造成上色快、移染性差,易花難回修的問題。若采用耐縮絨染料染錦綸時,始染溫度應為室溫,在65～85℃溫度段,嚴格控制升溫速率1℃/min左右,并加入勻染劑,采取階梯升溫辦法;然后升溫至95～98℃,保溫45～60min。另外,這種纖維的染色性能還隨染色前所受到的熱處理條件而變化,經干熱定形后的纖維上染速率顯著下降。
2.2.2確定合適的浴比
由于設備的限制,小樣浴比會比大生產大,但浴比過大會降低上染率,造成大小樣色差。輕薄型的塔夫綢浴比一般為1∶50,較厚重的織物浴比為1∶20,以織物可完全浸入染液為準。
2.2.3控制pH值
染浴pH值對染料的上染率影響很大,上染率隨pH值的降低會快速增加。用弱酸性染料染錦綸時,染淺色的pH值一般控制在6～7(常用醋酸銨調節),并提高勻染劑的用量,以加強勻染,避免染花,但pH值也不能過高,否則色光會萎暗;染深色的pH值為4～6(常用醋酸和醋酸銨調節),并在保溫的過程中加入適量的醋酸降低pH值,促進染料上染。
2.2.4注意勻染劑的選用及用量
針對錦綸染色勻染性及覆蓋性差的特點,應在染浴中加入少量陰離子或非離子型勻染劑,其中以陰離子型表面活性劑為主。既可在染色時與染料同浴使用,亦可以用勻染劑對錦綸進行染前處理。陰離子型勻染劑在染浴中離解成負離子,進入纖維,首先占據錦綸纖維上有限的染座,然后在染色過程中隨溫度升高逐漸被染料所替代,降低了染料與纖維之間的結合速度,達到勻染的目的;非離子型勻染劑則在染浴中與染料發生氫鍵結合,然后在染色過程中逐漸分解釋放出染料,并被纖維吸附。
通過試驗發現,勻染劑的加入可明顯改善勻染性及蓋染能力,但隨助劑濃度的增加,上染速率下降,導致竭染率不同程度下降,因此勻染劑用量不可太多。因為勻染劑在染色過程中除起勻染效果外,同時還有阻染作用。勻染劑用量過大,會降低酸性染料上染率,使染色殘液濃度升高,造成大小樣色差及重演性差。一般,染淺色時勻染劑用量較大;染深色時,勻染劑用量較少。
長期以來,業界一直認為pH值的控制是錦綸染色成敗的關鍵。經過多年生產經驗的積累,我們發現引入緩沖體系后,勻染劑的選用及用量對控制大小樣色差起決定性作用。勻染劑要與相應的染料類別配套使用,但用量一定要根據實際情況進行調整。小樣生產時,勻染劑的用量控制在0.2～1.5g/L,即在達到良好的勻染效果的前提下,若淺色的殘液率在2%～3%、中深色在5%～15%,則該勻染劑用量即為所需量。大生產再根據小樣用量進行修正,可達到很好的效果。
2.3大小樣色差
錦綸染色時,造成大小樣色差的原因是多方面的,如大小樣所用坯布、染化料、大小樣工藝條件不同等。可采取的預防及補救有:減少環境及光源的影響,規范打樣和對色操作;分析大小樣之間的差異,對小樣的數據進行修正放樣。
2.3.1小樣對色務必嚴格、精確
(1)化驗室對色、配色環境設計,應盡可能采用黑白灰等系列顏色,這樣可以預防因環境色彩對眼睛生理所引起的“殘像”而影響對色。對色環境的照明必須充足,以防止對色時因光源而發生的色相變化,應采用“有條件”的固定光源,或配備符合國際標準的燈箱。如果光源變化的幾率比較高,如化驗室對色環境為開放式,則窗外光源會因不同時間不同光源的變化(如早上與下午的光源不同,陰天與晴天的光源不同),而影響配色效率。
(2)在打確認樣之前應該先弄清楚客戶的各種要求,如原樣色光偏向,是否有特殊整理,纖維染色用染料是否被指定等。
(3)打小樣用水應與大樣生產一致,并需每日對水質及其pH值進行測試,并調節至工藝要求,避免產生色光差異。
(4)錦綸纖維的染色性能還隨其染色前受熱史而變化。熱定形條件不同會造成織物吸色率不同,從而造成織物批與批之間的色差。錦綸織物前處理的工藝控制也對染色效果影響非常大,所以大小樣的組織規格要相同,染前半制品的工藝條件力求一致,好采用同一批半制品。
(5)小樣應采用與大樣同一產地、同一工廠、同一品名、同一批號的染化料。配色時選擇的染料配伍值要基本一致,這樣才能保證染色過程中各染料在染液中的比例關系,有利于染色色光的穩定性和重現性。拼色時主色染料宜固定,變動調節色光用染料,以便于大小樣色光一致。對于在染色加工過程中容易引起變色的染料不予采用。
2.3.2規范化驗室配色操作
(1)一般來說,越接近灰色系列的顏色,其灰彩度越難判斷,因為它包含的吸收色相比較復雜,經常需要三種染料拼混,故接近灰色系列的色相,配色時可僅以黃、紅、青的感覺做色偏向的選擇。越是色彩感覺強的顏色,顏色的鮮與純對色相的判斷越是重要,故配色時要首先作出正確判斷,選用正確的染料。
(2)對色時要注意觀察樣與光線照射角度的變化,以保持一致。
(3)把握樣布染色后的烘干程度。烘干過度,會造成色光不可逆的偏紅;烘干不夠,則影響色樣的色光飽和度。兩種情況都會造成色光偏差。
(4)仿色時應重視分品種、分色系,且留樣,積累資料建立色樣庫(有對應的實際生產樣更好)。
2.3.3嚴格控制大小樣工藝的一致性
(1)打樣染浴的pH值及升溫工藝應盡量與大生產一致。大樣生產由于水質及直接蒸汽或間接蒸汽的交叉使用,往往鍋爐蒸汽帶入堿性而使染浴pH值偏高,使用緩沖劑或配備pH值在線監控儀可以解決這個問題。
(2)小樣染色的保溫時間要與大樣保持一致,以免由于染透性差而造成色差。
(3)因固色也會影響色光,所以,小樣固色后一定要調節色光,才能進入大生產的工藝制訂。
3結語 影響錦綸染色產品質量的因素很多,主要包括設備、工藝、染化料、大小樣色差及操作等幾方面。生產實踐證明,抓好了上述幾個環節,可以提高錦綸染色的準確性和穩定性,使小樣放樣的一次成功率達到90%以上。
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