1 產生色差的原因
活性染料是反應性染料,且各染料的染色性能不一,在連續(xù)軋染生產中較難控制色光,很容易產生前后色差或左中右色差。連續(xù)軋染常用乙烯砜型活性基染料或一氯均三嗪與乙烯砜雙活性基染料。影響染料染著于棉纖維的因素很多,產生色差的原因也是多方面的。
1. 1 初染色差
初染色差,即初開車與正常生產之間的色差。由于不同染料具有不同的親和力,織物浸軋染液時染料產生競染現象, 若織物帶走的染液中染料濃度越高,染料親和力越高,這種現象就越嚴重。致使軋槽染液濃度逐步降低,甚至影響染料間的濃度配比(即產生色差) ,直至在穩(wěn)定的染液補充下達到動態(tài)平衡(色光趨于穩(wěn)定) 。
1. 2 正常連續(xù)生產中的色差
主要由于軋染生產工藝參數的變化或染色狀態(tài)的變化所造成。
1. 3 染坯前處理或后整理產生的色差
染坯前處理產生的色差,即染坯的退漿、煮練、漂白和絲光等效果不一致造成的色差;后整理產生的色差,即后整理溫度過高或化學助劑引起的色變色差。
2 色差原因分析及控制
2. 1 初染色差的分析與控制
初染色差主要與染料性能有關。由于染液中染料對棉纖維的親和力比水分子大,因此會出現初染色深現象。一般采取軋槽加水或高位槽追加染料的方法來控制。軋染選用活性染料,在考慮色光、色牢度和成本等因素的同時,還必須考慮染料的親和力、反應性、耐堿性等問題,因為這些因素都會影響色光的穩(wěn)定性。
2. 1. 1 染料親和力
要選擇染料親和力中等偏低的(Rf 值在0. 8 左右) ,且染料間親和力要接近。親和力太低,烘干時容易產生泳移(如燈芯絨易產生坑淺) ,布面得色不飽滿,甚至影響色牢度;親和力太高則初染顏色深,容易受軋槽液位變化等因素的影響,盡管可以通過軋槽初染液加水的方法控制色深,但還是不利于連續(xù)染色時的色光控制,而且染料親和力太高也不利于織物透染;而所選染料親和力相差太大,則更不便于色光的控制,易產生前后或左中右色相差異。
親和力表現為染料從染液轉移到棉纖維上的速度。親和力越高,染料從染液轉移到棉纖維上的速度越快,初染率越高。單個染料的親和力大小常用比移值(Rf 值) 來表示,不同染料的Rf 值往往不一樣,Rf 值高則表示親和力低。一般采用濾紙染液上升法測量(染料濃度10g/ L 、室溫,測試5 min 內染液在中速濾紙上染料與水高度的比值) 。特別值得注意是,染料比移值相同,親和力不一定相同。由于商品染料中含有消泡劑、防塵劑和增溶劑等表面活性劑,以及元明粉等無機鹽電解質,這些添加劑會嚴重影響染料的Rf 值,而且不同規(guī)格的染料所含添加劑百分比往往不一樣。因此,測得的單個染料比移值僅供參考。電解質的增加會使染料的Rf 值下降,有些低力分染料因為元明粉相對較多測得的Rf 值較小,這并不代表親和力高。所以,印染廠采用多只染料進行拼色時,必須讓所選用的染料處在同一個體系之中檢測其親和力是否一致。
方法一 把所選的染料按處方比例配成溶液,稀釋到一定濃度(濃度太高不易分辨顏色) ,再用上述方法測各染料的上升高度和速度,如果沒有明顯的色相分層,則說明染料的親和力相近;上升高度不一致時,上升最高的染料其親和力最低。
方法二 濾紙暈圈法。把所用的染料按處方比例配成溶液,稀釋到一定濃度,滴1～2 滴(約0. 05 mL) 染液在中速濾紙上,觀察染液在濾紙上的滲透擴散情況。滲透擴散到外圈的染料親和力較低,如果整個滲圈顏色均勻沒有分層現象,則說明所配染料的親和力很接近。
Shenxinfix S 型活性染料具有異雙活性基結構,經過精加工提純,親和力較低 ,適合于軋染,但應注意合理選用。
2. 1. 2 染料的反應速度
在選用染料時,要盡可能選擇反應性相近的,如果選配的染料反應性相差太大,則不利于色光控制。如黑KNB反應快,翠藍KNG反應較慢,當軋染車速加快時,黑KNB固色受影響較小,而翠藍KNG固色率明顯下降,導致色光發(fā)生較大變化。在不可避免地使用反應性配伍不好的染料時,必須嚴格控制工藝參數的穩(wěn)定性。
2. 1. 3 染料的耐堿性
含乙烯砜結構的染料耐堿性較差。其固色時堿性太強或汽蒸時間過長,則染料水解增多,得色變淺,如常用的黑KNB 等。
固色液堿性過強或汽蒸時間過長均會導致染料水解增多得色變淺,但不同染料其耐堿性也不同,對汽蒸工藝條件也不一樣,如黑KNB 比紅SBE 受工藝參數變化的影響大。在染中淺色時,黑KNB、藏青等色光不易控制,車速慢反而得色淺。這是因為染料耐堿性差,固色時間過長,染料水解增多,得色淺。
當染料用量增加到40 g/ L 或60 g/ L 以上時,需適當增強堿性,以提高得色深度。
2. 2 正常連續(xù)生產中的色差控制
2. 2. 1 設備工藝能力
設備工藝能力是指設備滿足生產工藝需要的能力。有的工程技術人員對此不夠重視,如對于浸軋、烘干工序,認為只要浸軋均勻,能烘干就行。其實,連續(xù)軋染中烘干是非常重要的工序,緩慢均勻地烘干織物,有利于獲得飽滿的色澤和色牢度,也有利于左中右色差控制;急烘容易造成色澤不勻,導致織物得色不飽滿和加劇染料泳移,使摩擦牢度差和左中右色差、前后色差。
一般,軋烘設備由均勻軋車浸軋→遠紅外輻射預烘→兩組熱風預烘→烘筒烘燥組成。在正常情況下,兩組MH662 紅外線輻射預烘應該蒸發(fā)15 %～20 %的水分,兩組MH631 熱風預應烘蒸發(fā)30 %～40 %的水分,MH602 烘筒烘燥部分蒸發(fā)30 %～40 %的水分。如果某一部分烘干達不到要求,則另外兩部分就會增加烘干負荷,容易產生急烘現象,不利于控制色差。當軋染車速或汽壓發(fā)生變化時,各部分蒸發(fā)水分的比例發(fā)生變化,使織物內染料向表面泳移,導致織物表面得色發(fā)生變化,而產生前后色差。由此可見,各部分烘干能力、軋染車速的變化都會導致前后色差;各部分烘干能力比例不當不利于前后色差的控制;烘干設備左中右供熱不勻,則會產生左中右色差。
2. 2. 2 工藝參數波動
導致色差產生的原因是多方面的,車速、軋車壓力、烘燥汽壓、各工序設備各處溫度等工藝參數的波動都會導致前后色差的產生。前后軋槽液位高度的波動也會產生前后色差,可以采用加料液位自動控制裝置加以控制。
目前,大部分工廠對軋槽液位變化已經給予重視,但汽蒸箱液封口液位高度以及封口總液量的變化往往被忽視。在正常生產時,織物上溶落到封口液中的染料重新染到運行的織物上和織物上染料不斷溶落到封口液中是一種動態(tài)平衡,這種平衡被打破就會產生前后色差。要控制這種動態(tài)平衡,必須穩(wěn)定控制車速和封口總液量。但是保持汽蒸箱封口液位高度穩(wěn)定,并不能完全保證反應封口總液量穩(wěn)定,因為當蒸箱汽壓發(fā)生變化時,會促使封口總液量發(fā)生變化(汽壓變小封口總液量增大,如圖所示) ,打破了原來的動態(tài)平衡,導致色差產生。最好的辦法是,通過控制蒸箱U 型壓力顯示管水位高度的穩(wěn)定性來控制蒸箱汽壓穩(wěn)定性。汽壓表和溫度表都不易準確觀察且有誤差,而U 型管直觀地反映了汽蒸箱內部的壓力,幾乎沒有誤差,且不會產生溫度滯后性。
2. 3 染坯前處理、染色后整理工藝的控制
染色用坯除了要求退、煮、漂、絲光充分以外,特別強調“一致”性。即原坯來源、退漿效果、煮練效果、漂白白度、絲光效果都要一致,否則都會產生色差。此外,染色后整理工藝控制不當也會產生色差。
2. 3. 1 不同產地的棉纖維成熟度不同,染色性也各異;同一紡織廠不同批次的坯布上漿成分及上漿率可能不一樣,退漿效果也會不一樣,自然會影響染色,產生色差。所以,同品種不同批次的坯布也應分開處理。
2.3. 2 前處理要求退漿凈、煮練透,毛效在8 cm/30min 以上,要求均勻一致;染特別鮮艷的顏色要求白度好,染一般的顏色要求白度一致;絲光充分,效果均勻,尤其是洗堿干凈一致。
2. 3. 3 前處理效果不勻,也會產生左中右色差,最常見的是中間得色深,兩邊得色淺。因為不同染料對前處理差異的敏感程度不一樣,而出現的左中右色差,即使采用均勻軋車也難以調整。所以,前處理軋車左中右壓力的一致性、各處加料的左中右均勻性不可忽視。
2. 3. 4 染色布后整理時也可能產生色光變化,導致前后色差或左中右色差。如柔軟劑、防水劑、防皺劑等處理會產生色光變化,常出現增深或泛黃、泛紅等現象;織物后整理需要熱定形處理,而許多活性染料在高溫下會產生色變,棉纖維也會因高溫而產生泛黃現象;而定形時左中右溫度不勻,則有可能產生左中右色差,定形機運行過程中溫度不穩(wěn)定則會導致前后色差。
3 結束語
3. 1 對原坯進行分類控制。根據不同生產廠家、批號進行分類,在化驗室做好相關分析。
3. 2 嚴格控制前處理質量。將退漿率、毛效、白度、pH值、絲光鋇值和干濕度等質量指標控制在較小的波動范圍內(根據工廠實際能力制定具體定量參數) 。
3. 3 合理選擇活性染料配伍。盡量選用同類型活性染料,充分考慮染料的親和力、耐堿性、反應性的近似性等問題。收集相關技術資料,建立檔案。
3. 4 正確使用染色助劑。如合理使用防泳移劑可以減輕烘干工序波動對色光的影響,根據染料特性,選擇不同的固色堿劑用量等。
3. 5 嚴格控制軋染各項工藝參數。車速、溫度、壓力和濃度等都要控制在較小的范圍內,染液和固色液的溫度也應相對穩(wěn)定;充分利用蒸箱U 型管控制蒸箱汽壓;穩(wěn)定控制水洗、皂洗的水量及溫度等(所有工藝都要求有定量參數及允許誤差范圍) 。
3. 6 染色前對必須后整理進行變色試驗,重視染色后整理工藝的控制,防止染色后色差的形成。
