2002年評為無錫市高新技術(shù)企業(yè)、2007年評為江蘇省高新技術(shù)企業(yè),并通過ISO9001認證,AAA級資信企業(yè)
染色大小樣色差控制探討
盛虹集團有限公司 吳學芬 張建國 錢琴芳
定型機、涂層機專業(yè)生成廠家無錫前洲興華機械2020年9月17日訊 染色大小樣色差是困擾染色生產(chǎn)的最主要的問題。染色大小樣不符的一個重要的因素是大小樣染色工藝條件的不統(tǒng)一，本文具體介紹了如何獲得從實驗室小樣到大樣生產(chǎn)的良好重現(xiàn)性，最終達到減少大小樣染色色差的目的。
關(guān)鍵詞：前處理 染料 助劑 工藝
印染行業(yè)是我國紡織工業(yè)的重要組成部分，2000年以來，我國印染行業(yè)充分把握全球紡織經(jīng)濟一體化資本流動、技術(shù)轉(zhuǎn)移、產(chǎn)能轉(zhuǎn)移的機遇，實現(xiàn)了快速、持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)展，目前已經(jīng)成為全球最大的印染布生產(chǎn)國、出口國和消費國。
但隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，印染行業(yè)長期以來以開發(fā)自然資源和無償利用環(huán)境為主要標志的經(jīng)濟增長方式，已經(jīng)越來越與可持續(xù)發(fā)展相矛盾。紡織印染行業(yè)一直以來是一個高能耗、高污染的行業(yè)，印染過程中的用水量約占全部紡織工業(yè)用水的70%左右，是全國制造企業(yè)排放總量的第5位，為國家節(jié)能減排的重點行業(yè)。
解決染色大小樣之間的色差，提高放樣的一次成功率是我們?nèi)菊髽I(yè)實現(xiàn)“節(jié)能、減排、降耗、高效”目標的最好的方法。本文從坯布的前處理、染料、助劑的合理選擇及染色工藝等幾方面，探討如何減少染色大小樣的色差。
坯布的前處理非常重要，前處理控制得好，染色一次性成功就完成了一半，所以我們打樣的坯布要和大生產(chǎn)的坯布要統(tǒng)一?，F(xiàn)在很多打樣坯布一般都是小樣機上煉的，前處理效果往往和大生產(chǎn)結(jié)果有一定差異，會對打樣的準確性產(chǎn)生影響，特別是現(xiàn)在很多織物都要經(jīng)過預縮、預定型、堿減量等前處理，預定型機定型的溫度和堿減量的高低直接影響染色時的深淺，同樣的配方，堿量率越高，得色越淺。打樣員要用車間大生產(chǎn)堿量好的坯布對前面的配方進行復樣，這一點在實際生產(chǎn)應(yīng)引起重視。
通過對客戶來樣的認真審核研究，了解客戶來樣坯布的纖維成份、染色牢度的等級要求、對色光源、外觀質(zhì)量要求和后處理要求（如涂層、涂白、涂銀、亮PU、油面壓光等），從而選擇最合適的染料。選用染料的原則是在滿足客戶要求的基礎(chǔ)上盡可能地選用一次性成功率高、成本低的染料。
2.1 不同的纖維用不同的染料來上染
一般滌綸織物我們用分散染料來染，錦綸織物用酸性染料來染、棉織物用活性染料或直接染料來染等等，所以我們打樣前一定要先明白來樣的纖維成份，從而選擇最合理的染料。
2.2 染色牢度有一個執(zhí)行標準問題
每個國家都有自己的標準：GB是中國國家標準、ISO是國際化組織標準、CEN是歐洲標準化委員會標準、AATCC是美國化學家及染色家協(xié)會標準、ATTS是日本纖維制品技術(shù)協(xié)會標準。不同的標準，其檢測方法與表示方法都不同，其結(jié)果自然也有差異，甚至有較大差異。因此對客戶的牢度標準及等級要求務(wù)必清楚明確。我們要根據(jù)不同的牢度要求選擇不同的染料，客戶要求日曬的我們就用高日曬的染料配伍組合，客戶要求高水洗的我們就用高水洗的染料配伍組合等。
2.3 考慮是否同色異譜
選擇一個跳燈的配方打樣，顏色在不同的光源下或不同的時間段都會不同，客戶很難確認，所以我們要在滿足客戶要求的前提下，選擇與客戶原樣同步跳色的配方為最好。
2.4 實驗室打小樣所用染料必須與車間大樣生產(chǎn)所使用的染料一致
每一批次的染料力份都會稍有不同，染料放置時間長了也會引起重量上的變化，因此，實驗室打樣時一定要用大生產(chǎn)上使用的染料來進行打樣，以提高其準確性，減少大小樣的差別。
2.5 在拼色方面
淺色如淺灰、淺杏、卡其色等，大多選用淺色三原色進行配色，而深色則大多選用與客戶來樣色最接近的單色為主色，再用其他顏色的染料對色光進行調(diào)節(jié)。為了減少大樣生產(chǎn)中色光偏差，應(yīng)盡量選用上染率相近，配伍性良好的染料進行拼色。而且拼用染料只數(shù)越少越好，染料只數(shù)越多誤差就越大。
2.6 對于客戶要求后處理的定單
對于客戶要求后處理的定單（如涂層、涂白、涂銀、亮PU、油面壓光等），打小樣時也要進行后處理之后再進行對色，否則放樣時極易回缸加色，影響放樣一次成功率。
眾所周知，染浴中加入適量的染色助劑，可以有效提高染色質(zhì)量，比如錦綸織物染色時，染浴中加入l-1.5g/L的錦綸勻染劑，可以顯著提高中性染料或酸性染料對錦綸瑕疵的遮蓋能力，防止經(jīng)柳緯檔的產(chǎn)生。大樣生產(chǎn)中采用的勻染劑、酸、固色劑等助劑，小樣也必須用相同的助劑。因為這些助劑中，如勻染劑對色光有影響，所以打小樣時應(yīng)同時模擬大樣生產(chǎn)中的溫度、壓力等條件，同時使用勻染劑，而且按比例縮小，用量要相同，以保證小樣與大樣染浴組分的一致性。
值得注意的是，勻染劑用量不可太多，因為勻染劑在染色過程中除了起到勻染的效果、同時對染料有阻染作用。當勻染劑用量適當時，勻染劑通過抑制染料的上染速度，使染料不致于因上染過快而造成色花現(xiàn)象；但勻染劑用量過大，會降低染料上染率，使染色殘液濃度升高，浪費染料，成本提高。一般來說，染淺色時勻染劑用量較大；染深色時，勻染劑用量較少。每種勻染劑由于其濃度及組分含量不一樣，所以要根據(jù)實際進行實驗比較來確定各種勻染劑的用量。
考慮到小樣用量極少，容易造成稱料誤差，故所用助劑應(yīng)事先溶解至濃度為20g/L的標準溶液再按量添加。
大樣生產(chǎn)時根據(jù)織物類型及顏色，選擇合適的染色方法。生產(chǎn)實踐證明，染料配伍恰當、工藝制定合理，是實現(xiàn)染色一次成功的前提。不同結(jié)構(gòu)的染料，染色性能不盡相同，染色工藝要與染料的實用性能相適應(yīng)，才能獲得最佳的染色效果。
4.1 染色溫度
染色溫度是影響染色結(jié)果的關(guān)鍵因素之一，不論是打小樣還是大缸生產(chǎn)對染色溫度的控制要格外認真。不同的染料它的上染溫度是不同的，比如分散染料要高溫高壓染色，而酸性染料要100度上色，而中溫型活性染料只要60度就能上色，所以我們要根據(jù)坯布不同的纖維成份決定不同的上色溫度。另外打小樣時的溫度要和大缸生產(chǎn)的溫度相一致。染色溫度實際上是指染液的溫度，小樣機和大缸溫度儀表上顯示的溫度有時不能正確反映實際的染液溫度，所以我們要對小樣機和大缸進行定期的溫度檢測與修正，從根本上消除染色溫度對染色結(jié)果的影響，從而可以有效的減少大小樣之間的色差和大缸缸和缸之間的缸差。
4.2 染浴pH值
染浴PH值對染色結(jié)果的影響有時比染色溫度的影響還要大，各種染料在染色時都有一個pH值范圍，把染浴pH值控制在最佳范圍內(nèi)才能使染料充分發(fā)色，從而獲得良好的重現(xiàn)性。比如中溫型活性染料的最佳固色PH值范圍為10.5-11（活性翠蘭例外，為10.5-12），分散染料染滌綸時必須在弱酸性條件下進行，常用分散染料染浴pH在5-6左右最安全，色澤最純正，得色最深濃。pH值偏高質(zhì)量安全系數(shù)低，尤其是些耐堿穩(wěn)定性差的染料，比如：閏土的分散200%深蘭HGL，德士達的XF藏青等，但染浴pH太低<4時許多染料也會產(chǎn)生偏淺偏暗的趨勢。
現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，以染后殘液的pH值作為檢測與控制染浴pH值的基點，更加安全，更加可靠。這是因為，染前水浴與染后殘液的pH值是不同的。引起染浴pH值移動的因素，主要有三個：
(1) 染色用水呈現(xiàn)堿性：許多地區(qū)的江河水為堿性水，即熱處理前PH 值接近中性，經(jīng)過100℃以上熱處理冷卻后卻變?yōu)閴A性。
(2) 待染半制品帶堿：一般坯布在染色前都要進行堿性前處理，織物所帶堿劑，即使經(jīng)過中和也難以去凈。因此在染色過程中會產(chǎn)生釋堿現(xiàn)象。
(3) 染料溶液的PH值不穩(wěn)定：不同的染料在不同的濃度下其PH 值是不一樣的，比如酸性黃M-2R在2g/L時其pH值是7.8，而在5g/L時其pH值是8.5。
外界帶入染浴的這些堿性物質(zhì)，當染浴的PH緩沖能力較弱時，染浴的PH值就會突破工藝設(shè)定的安全范圍，從而導致染色的重現(xiàn)性顯著下降，返工復修率明顯上升。因此，提高染浴pH值的緩沖能力，是穩(wěn)定染色質(zhì)量的關(guān)鍵點。這里必須指出，pH緩沖體系的實用配比和濃度決定著染浴的PH值高低和緩沖能力的大小，所以一定要正確使用，決不可隨意添加。實驗室打小樣和大缸生產(chǎn)使用的pH調(diào)節(jié)劑一定要統(tǒng)一，這也是控制大小樣色差的主要因素之一。
4.3 浴比的控制
打小樣和大缸生產(chǎn)的浴比一定要統(tǒng)一，對于活性染料、酸性染料、直接染料等水溶性的染料，由于染料在水里會發(fā)生水解，所以浴比的影響是相當大的，即使是非水溶性的分散染料，當打深色樣時，浴比的影響也是比較明顯的。所以打小樣前先要根據(jù)客戶所投坯布的米數(shù)和克重計算出大缸生產(chǎn)時的浴比，再根據(jù)此浴比來打小樣，按配方要求先將所加染料和助劑的溶液量加起來，算出所需要補充的水量后，再用量筒取水，加入到染杯，達到配方浴比，再進行染色打樣。
現(xiàn)在我們廠大多使用自動滴液系統(tǒng)，儀器會根據(jù)所加入染料或助劑的量自動加入所需的水達到設(shè)定好的總浴量，精度高，誤差小，不存在不同操作人員間的操作誤差。當浴比設(shè)計較小或試樣織物面積較大時，織物在染液中浸漬不夠均勻，很容易出現(xiàn)打樣色花，一旦打出樣色花，就很難制定染色配方，染色一次成功率下降，所以保證小樣的均勻度，可以將試樣剪成幾小塊，再加入染杯來提高打樣均勻度。
4.4 升溫速率和保溫時間
升溫速度以1-2℃/min為宜。速度過快易引起缸內(nèi)溫度梯度過大，導致染料上染不均勻，造成色花；過低則影響生產(chǎn)效率。保溫時間按顏色深淺而分，淺色一般保溫30分鐘，中深色一般保溫45-60分鐘。完成保溫后，降溫至常溫，進行染色后第一次水洗，將殘留在布面的殘液、浮色充分洗去。升降溫太快容易引起色花，縐印等病疵，從而造成復修直接影響一次成功率。打小樣時保溫時間也要和車間相統(tǒng)一，配伍性再好的染料它們的上染溫度和時間都有所差別，不一樣的保溫時間染后的顏色都會稍有差別，比如我們最常用的淺色三原色2BLN蘭、E-GL黃、3B紅這三個染料，保溫時間越短3B紅的上色就越差，所以控制升溫速率和保溫時間的統(tǒng)一性也是減少大小樣色差的一個要點。
造成大小樣色差的原因除了以上的幾個要點外，染整設(shè)備儀器自動化程度和其精確性、配桶米數(shù)的準確性、打樣操作的正確性、后處理定型機定型時的車速溫度、對樣布的烘干方法、對色燈源等等都會造成顏色上的差異，所以我們還要實施標準化、精細化管理，制定詳細完善的操作標準，嚴格檢查標準化操作情況，不斷引進先進的自動化設(shè)備（電腦測色配色系統(tǒng)、全自動加料系統(tǒng)、小樣自動滴液系統(tǒng)等）確保我們第一個工序都正確無誤，以減小大小樣之間的色差，提高染色的一次性成功率。
產(chǎn)生大小樣色差的原因是多方面的，它不僅涉及到前處理、染色、后整理等不同工序還與設(shè)備、管理、操作因素、染化料的選擇都有緊密聯(lián)系，所以我們要用心地控制生產(chǎn)過程中的每一個環(huán)節(jié)及細節(jié)并掌握其中的變化規(guī)律，減小大小樣之間的差異，提高染色一次性成功率。
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