紗線染色的重現(xiàn)性問題
定型機專業(yè)生產(chǎn)廠家無錫前洲興華機械2020年1月7日訊 在相同的工藝處方、工藝染化料等條件下,結果卻是不同批次之間總有色差。而紡織企業(yè),尤其是染紗工廠,其競爭力就在于即時生產(chǎn)與一次成功,且兩者密不可分。即時生產(chǎn)能迅速反應市場,在最短的時間內(nèi)生產(chǎn)出產(chǎn)品,一次成功是指產(chǎn)品應符合質量要求。產(chǎn)品質量一般包括兩方面:內(nèi)在質量與外觀質量主要要求重現(xiàn)性。染色紗線色光重現(xiàn)性差,其實質就是不同批次染色時所上染的染料重現(xiàn)性差。為實現(xiàn)紗線染色的重現(xiàn)性,必須對染色過程中所有因素進行控制。
一般重現(xiàn)性差(即缸差)是指間歇式染色時,相同的被染物(紗線)用相同的染化料、處方、工藝進行染色,但不同染批被染物之間存在色差(色光不一、深淺不一或兩者兼有之)的現(xiàn)象。
經(jīng)常出現(xiàn)重現(xiàn)性差的場合一般為:小樣之間,小樣與中樣之間,中樣與大樣之間,小樣與大樣之間;不同染機之間,或兩只染機容量不同,或容量相同但制造廠家不同,甚至制造廠容量完全相同的染機之間;同一染機不同染批之間。
1、染色重現(xiàn)性差的原因
產(chǎn)生色光重現(xiàn)性差的原因有很多,紗線筒子染色中出現(xiàn)色差的原因大致有:紗線、染化料、工藝設計及控制、操作、儀器設備、水質等,總的說來是分為外在的客觀因素和人為的主觀因素。
1.1客觀因素
1.1.1 紗線
棉纖維在其生長過程中的某種差異,會產(chǎn)生纖維品質的差異,故不同生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的紗線的品質是不一樣的,導致紗線吸收染料的性能也不一樣,染色后的重現(xiàn)性就會有差異。另外,棉纖維的粗細(線密度)不同,染色后表觀深度也有差異。如棉紗線7S與40S經(jīng)染色后,7S的表觀就顯深,粗者深,細者淺。紗線的捻度、配棉、回潮率等也會影響色光的重現(xiàn)性。即使是同組分、同規(guī)格纖維,由于生產(chǎn)工藝的波動,也會造成染色性能差異,至于用回收廢料重新紡紗的纖維,染色性能與常規(guī)纖維也不同。對染紗來說,當纖維批次變化,應進行小樣試驗,必要時進行處方調(diào)整,才能正式投產(chǎn)。
(若是兩種或兩種以上纖維的混紡紗,若混紡比有波動,染色處方兩相不一,分批染色也會出現(xiàn)缸差)。
1.1.2 染化料
染料生產(chǎn)大多是有機合成反應,流程長、反應復雜,生產(chǎn)中任一工藝參數(shù)的波動都會使生成物組分及品質發(fā)生偏離。相同結構的染料,由于技術、設備、管理、操作、控制水平的不同,染料質量也不同;同一企業(yè)不同批次的同種染料同樣存在著重現(xiàn)性問題,也會造成上染性能和被染物色光及深淺的差異。還有,不同染料度染色各工藝條件的敏感性(依存性)是不同的,染料越敏感(依存性越大),重現(xiàn)性就越差。另外,染料廠所提供染料的拼混處方的不同,對染色性能及深淺同樣會產(chǎn)生很大的影響,同時染料的拼混也存在著重現(xiàn)性及拼混均勻性問題。
還有一點,染料也有其儲存周期,有的染料(如活性、可溶性還原染料)儲存時間或條件不當,很容易變質,大部分染料會吸濕潮解,從而直接影響染料的力分。有時同種染料上、中、下層會發(fā)生色光和力分上的差異(色光差異經(jīng)常發(fā)生在拼混染料上),可能是由于在運輸過程中不同顆粒及比重的染料、助劑出現(xiàn)分層,當然也不排除個別中間商的拼混質量問題。
1.1.3 儀器設備
(1)染色筒管、經(jīng)軸盤管與衡器
不同形式的筒管,其密封情況不同,因而有效流量率也不同,即使主泵吐出流量一致,其間差異也可達10%~40%,染液泄露程度不同,以致實際在紗線中循環(huán)的染液量不同,致使紗線上攜帶的染料量不同,因而造成深淺重現(xiàn)差的現(xiàn)象。不同形式和不同設計的筒管穿透率差異變化,也會使流量變化,隨之循環(huán)頻率和次數(shù)也變化,長絲染色缸差。不同染機其底碟、頂?shù)?、頂鎖密封不一,泄漏不一,所以有效流量不同,缸差也無法控制。稱取染料的衡器也要有嚴格的使用選擇,不同稱量范圍應使用不同精度的衡器,切忌用大秤稱小量。一般稱量容差范圍如下表:
稱量容差范圍表
稱量范圍(g)
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≤10
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10~100
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100~1000
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1000~10000
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≥10000
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稱量容差(g)
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±0.01
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±0.1
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±1.0
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±2
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±3
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因而,染料稱取時配備不同量程及相關感量的衡器是十分必要的,衡器的準確性也應定時標定檢驗。
(2)染色設備
染色機對染色的重現(xiàn)性影響很大,染色工作者往往對染料、溫度、時間等因素比較重視,但對染色機本身的問題不夠重視,以致出現(xiàn)了缸差也找不到原因。染機對棉紗線重現(xiàn)性的影響主要是,染液的循環(huán)次數(shù)和染浴溫度的穩(wěn)定性。
紗線筒子染色時,紗線被密實地卷繞成筒子,固定在染柱上。染液在紗線(纖維)之間強制循環(huán)(即外擴散),將染液中的染料擴散到紗線各處。染液在筒子中的由內(nèi)向外(或由外向內(nèi))的循環(huán)決定了染料與纖維之間的接觸、碰撞,即染液循環(huán)次數(shù)與染料上染及表觀深度的密切關系。染液在筒子紗中循環(huán)100次與循環(huán)80次的兩次染色,色光肯定有差異。
不少染廠新機到廠后,或溫度指示器新裝時,并未對其進行嚴格的標定,日常使用中也不定期標定,當指示不正確時,溫度表面一致,其實并不一致,從而影響染料的上染速度及平衡上染百分率,產(chǎn)生缸差,所以溫度的指示一定要正確,溫度的控制一定要準確。
1.1.4 對樣光源
物體的顏色與物體對光的反射、照射光源的光譜組成有關,不同光源照射在同一物體上時,表現(xiàn)出的顏色經(jīng)常不同,如果在訂貨、小樣、大生產(chǎn),調(diào)色時用的光源不一,由于目標不同,結果肯定不同。為此,染廠對色光應有約定的同一光源。
1.1.5 水質
筒子紗染色(包括前處理)對水質要求很高,應該使用軟水。有的企業(yè)受條件限制,使用僅經(jīng)過濾沉淀的地面水,其水質受自然狀況的變化波動很大,造成半制品白度及染色色光的差異,因而企業(yè)應創(chuàng)造條件使用軟水。
1.2 主觀原因
1.2.1 絡筒質量
我廠筒子紗染色是采用浸染法染色,表觀色澤深淺很大程度上決定于染料與被染物的重量比。一般筒染裝紗時只計筒子的只數(shù),不再另行稱重,所以絡筒重量決定裝紗重量,因而絡筒必須對所有松筒100%稱重。還有由于筒管和經(jīng)軸盤管上布滿孔眼,以供染液穿行,當筒子卷繞位置不當,或往復距離不夠,會造成“露眼”,染液會從“露眼”時“短路”,不僅使筒子端面沖毛,也會影響其它筒子的流量。再者,松筒的密度與染液循環(huán)時的阻力有著直接的關系,密度大、阻力大,以致影響染液的循環(huán)流量發(fā)生變化,隨之染液循環(huán)頻率及在規(guī)定時間內(nèi)的循環(huán)次數(shù)等一系列參數(shù)都發(fā)生變化,從而造成被染物色澤深淺不一。
1.2.2前處理
前處理的除雜程度、毛效高低、白度、洗后PH值、漂后雙氧水去凈情況等因素都會影響染料上染率和色光。一般染廠對染料力分的測定和稱量比較重視,但忽視對其它化學品的測定及計量,對所用的燒堿、純堿、雙氧水濃度不進行分析,只按說明書標示的計算,染液也很少進行滴定,因而前處理效果就會不一造成染色物色澤深淺和色相的差異。
1.2.3 染料的選用
棉紗線的染料選用一般有:活性染料、還原染料、直接染料等。但在我廠,棉紗線的染色一般是以活性染料為主,滌棉混紡紗是分散染料、活性染料,所以選用時要注意它們的相容性、敏感性及質量穩(wěn)定性,才能保證重現(xiàn)性。
1.2.4染色工藝的合理性
盡管選用了合適的染料,但染色工藝設計不合理,同樣會出現(xiàn)缸差。如溫度設計、升溫速率、保溫速率、保溫時間、助劑用量及加入方式的科學性和后處理工藝設計的合理性等,都會影響染料上染量的差異,從而造成色差。如活性染料的固色及水解與染浴的PH值有很大關系,科學的加料方式是維持PH值在一個固定值(如PH值為11.5),這與加料方式與加料速率有很大關系,如果一次性加入,或忽快忽慢,則造成PH值波動不一,使固色和水解染料不一,從而出現(xiàn)色光深淺不一(而在本廠,操作工大多是此錯誤的操作)。
1.2.5 操作因素
操作工的操作沒有按照工藝要求,有些甚至是錯誤的操作,但操作者和管理者都沒有意識到。如打樣工觀察移液管的刻度時,移液管處于45°左右(應垂直);染色工不是專人負責染同一色澤,多人操作;稱料工用同一只勺子取不同的染料,期間只用干抹布擦一擦;各只處方的染料都放在同一容器中,稱后再倒入桶中。
還有,操作工操作不認真。如裝筒時筒子間密封不良不去糾正;絡筒重量超標不進行處理;化料時料桶未認真清洗;助劑不進行正確稱量以及由于管理人員未制定正確嚴格的操作方法,操作工自行其是,更何況,在手動或半自動的設備上,也常會發(fā)生工藝變更,工藝的不重現(xiàn),會造成染色重現(xiàn)性差。
1.2.6管理問題
染色重現(xiàn)性,不僅涉及染色工序,而且涉及生產(chǎn)全過程,是一個系統(tǒng)工程,其中與管理也有密切關系,如坯紗和半制品管理、染料管理、計量管理、技術管理和化驗室管理:同一色號應使用同一批坯紗,若要更換就得重新復樣,應做到“先練先用”、“后練后用”、“同色同批”;不同生產(chǎn)廠制造的染料,即使同廠不同批次的染料也會出現(xiàn)重現(xiàn)性問題等等這些由于在管理上的不注重,也易使筒子紗線的染色出現(xiàn)批次間生產(chǎn)的重現(xiàn)性差。
1.2.7實驗室對大生產(chǎn)的跟蹤
首先實驗室對生產(chǎn)的支持方式,不是將工藝及處方傳遞到大生產(chǎn),而是在實驗室模擬大生產(chǎn),做到大生產(chǎn)——實驗室的高度重現(xiàn)性。當大生產(chǎn)出現(xiàn)色相不符要修色時,實驗室應共同參加完成,實驗室對大生產(chǎn)提供的信息(大小樣色光差異),應進行分析及試驗,找出各只染料大小樣生產(chǎn)之間的相關關系,以減少修色。
另外,要做到大生產(chǎn)——實驗室的高度重視,首先要做到實驗室與實驗室的重現(xiàn)性,以及大生產(chǎn)與大生產(chǎn)的重現(xiàn)性,否則大生產(chǎn)與實驗室的重現(xiàn)性就差。
2、解決措施
紗線染色的重現(xiàn)性差,在紗線的生產(chǎn)中經(jīng)常遇到,根據(jù)我廠紗線的染色情況及我對生產(chǎn)操作的部分了解,覺得應在以下方面加強管理,盡量從基本保證紗線染色的重現(xiàn):
(1) 設備的選用 應選用能保證產(chǎn)品染色質量和縮短染色時間功能,采用自落頂鎖裝置,利用設備的內(nèi)流進行筒紗的自然壓縮的設備,以在設備上提供重現(xiàn)性的基本條件;
(2) 絡筒質量 為保證染透,筒紗的密度一般控制在0.35~0.40之間,壓縮后的密度應控制在0.41~0.46之間;
(3) 染化料 慎重選用染料的品種,注重染料批次間的檢驗,保證染料室清潔通風干燥,做好染料的防潮;
(4) 工藝參數(shù) 工藝參數(shù)的制定與控制是染色的關鍵,一個好的染色工藝必須有一組科學、合理的參數(shù)來支撐。如鹽、堿用量,我們應注重加料的方式和加料的時間,可利用提前化好的鹽,減少因鹽未充分溶解造成染料聚集和沉淀,使染色出現(xiàn)重現(xiàn)性差現(xiàn)象;
(5) 打樣與放樣 化驗室的小樣應盡最大程度仿照大生產(chǎn)的實際情況,包括循環(huán)時間、升溫速率、鹽和堿的加入、染色后處理、對色光源等;所以大樣生產(chǎn)前必須做中樣實驗,化驗室技術人員做好跟蹤記錄,作為大生產(chǎn)時的參考資料;大樣投產(chǎn)時,工藝員要根據(jù)小樣與大樣的差異及以往的經(jīng)驗和對染料性能的掌握,對工藝進行適度調(diào)整,得出大樣投產(chǎn)的工藝;小樣與投產(chǎn)的用紗要一致,前處理工藝、后處理工藝要一致,換紗線要復樣,打小樣的染料母液存放時間不宜過長,以免染料濃度、力分變化;
(6) 操作因素 打小樣人員操作要規(guī)范,科學使用染料,另加大操作工的培訓,減少助劑的使用種類,使用精確的計量器具;
(7) 其他因素 小樣用水應與大生產(chǎn)一致,盡量使用軟水,軟水的PH值應控制在7.0左右,以保證染色是PH值的穩(wěn)定性,;加強助劑的質量檢測;不同批次間的原棉和配棉使用,化驗室要在染前復樣,若色光有變化,要及時調(diào)整;前處理是染色的基礎,前處理不好,基礎打不牢,染色一樣會出現(xiàn)重現(xiàn)性差,應注重紗線的前處理。
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