2002年評(píng)為無(wú)錫市高新技術(shù)企業(yè)、2007年評(píng)為江蘇省高新技術(shù)企業(yè),并通過(guò)ISO9001認(rèn)證,AAA級(jí)資信企業(yè)
定型機(jī)、涂層機(jī)、地毯機(jī)專業(yè)生成廠家無(wú)錫前洲興華機(jī)械2023年5月12日訊 染色小樣放大樣準(zhǔn)確率低,其影響因素主要是大小樣之間纖維的差異,染色半制品質(zhì)量的差異,以及染料、助劑質(zhì)量的不穩(wěn)定性,染色溫度的不正確性,染浴pH值的波動(dòng)性,施加染色、助劑的隨意性與染色時(shí)間的不充分性等。實(shí)踐證明,對(duì)癥下藥采取切實(shí)可行的措施,可以使染色小樣放大樣的一次成功率得到有效提高。
作者:崔浩然
影響染色小樣放大樣準(zhǔn)確性的因素是多方面的,既有坯布問(wèn)題和半制品問(wèn)題,也有染色問(wèn)題和后整理問(wèn)題。
無(wú)論是合成纖維(如錦綸、滌綸)、再生纖維(如粘膠、天絲),還是天然纖維(如棉、麻),品牌不同、規(guī)格不同或產(chǎn)地不同、批次不同,其染色性能都存在一定程度的差異。差異程度的大小順序?yàn)椋禾烊焕w維<再生纖維<合成纖維,合成纖維(錦綸、滌綸)染色性能的差異最大。
1.1錦綸纖維
錦綸在聚合、紡絲、熱處理等制造過(guò)程中,微小的條件差異,都會(huì)造成錦綸微結(jié)構(gòu)的不同。如單體聚合過(guò)程中,工藝條件的差異,會(huì)造成聚合物分子質(zhì)量的不同和氨基含量的不同。紡絲過(guò)程中,單絲之間的拉伸均勻度以及拉伸倍數(shù)差異,會(huì)造成錦綸取向度、結(jié)晶度等微結(jié)構(gòu)的差異。初生絲的熱處理(如定型),工藝參數(shù)的差異,也會(huì)明顯地影響錦綸的取向度和結(jié)晶度。
錦綸微結(jié)構(gòu)的差異,必然會(huì)因染色性能的不同(如吸色速率的快慢、吸色容量的大小等),導(dǎo)致得色深淺不同,從而顯現(xiàn)出“經(jīng)柳、緯檔”染疵。
錦綸 6 和錦綸 66, 雖說(shuō)都是聚酰胺纖維, 二者的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似。但由于錦綸 66 晶體中的酰胺基都能生成氫鍵, 其氫鍵密度比錦綸 6 高得多。因此, 大分子鍵的排列要緊密得多。加之錦綸 66 的氨基含量比錦綸 6 低 1 倍以上, 所以二者吸色性能的差異十分明顯。如錦綸 66 的吸色速率比錦綸 6 要慢得多, 錦
綸 66 的吸色容量(染深性) 比錦綸 6 要低得多。
1.2 滌綸纖維
滌綸在制造過(guò)程中, 工藝因素的差異, 也會(huì)造成滌綸成品微結(jié)構(gòu)、 結(jié)晶度不同, 從而導(dǎo)致吸色性能的差異。據(jù)檢測(cè),滌綸因結(jié)晶度不同,可產(chǎn)生5% ~10% 的色差。進(jìn)口滌綸的質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定, 結(jié)晶度的差異較小, 可產(chǎn)生色差的幅度通?!?5%。而且,常用分散染料對(duì)滌綸結(jié)晶度差異所造成的染色色差,又缺乏有效的遮蓋。
1.3 再生纖維
再生纖維(如粘膠)也有類似合成纖維的情況。即不同廠家、不同品牌、不同批次的粘膠纖維,其染色性能也有一定差異。原因也是加工制造過(guò)程中,工藝條件存在差異。
(1)在堿纖維素的“老化”過(guò)程中,“老化”條件的差異,會(huì)造成纖維素分子質(zhì)量的不同。同時(shí),還會(huì)使纖維素的分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的變形,使其帶有不同數(shù)量的羧基和醛基。
(2)在紡絲凝固成型的過(guò)程中,凝固?。ㄒ话阌闪蛩帷⒘蛩徕c、硫酸鋅組成)、拉伸程度的不同,會(huì)影響纖維素分子的取向度,直接導(dǎo)致粘膠纖維“皮層”結(jié)構(gòu)厚薄不一。纖維微結(jié)構(gòu)的差異,必然引起染色性能的不同。
不同組織規(guī)格的織物,具有不同的顯色性。即:不同規(guī)格的織物即使采用同一個(gè)工藝配方染色,其染色結(jié)果(深度、色光)也會(huì)產(chǎn)生明顯的差異。比如:針織物偏深,機(jī)織物偏淺;平紋織物偏暗,緞紋織物偏亮等。
由以上分析可知, 坯布組成、 纖維染色性能的差異與織物組織規(guī)格、 顯色性能的差異會(huì)直接影響染色結(jié)果(深度、 色光)。所以,務(wù)必注意 2 點(diǎn):
(1 )染小樣與放大樣所用的織物, 必須是以同一廠家、 同一批次、 同一品牌、 同一規(guī)格、 同一產(chǎn)地的纖維(或絲) 織成(即坯布的織造纖維必須相同), 以免因纖維染色性能的差異, 導(dǎo)致染色小樣放大樣失準(zhǔn);
(2)決不能以不同規(guī)格的織物來(lái)替代打樣。不然, 即使放樣前再用與大樣相同規(guī)格的織物復(fù)樣, 也往往會(huì)因織物顯色效應(yīng)不同而達(dá)不到客商已確認(rèn)的小樣效果。
生產(chǎn)實(shí)踐表明,染色半制品質(zhì)量不同,其染色結(jié)果就不同。
染色半制品的毛效高低不同,會(huì)導(dǎo)致染料的染色速率與擴(kuò)散速率不同,以及勻染、透染效果不同,最終造成得色深淺不同。
染色半制品的白度,對(duì)染色鮮艷度的影響較大,尤其是染淺或鮮亮的色澤(含白色)時(shí)。
全棉織物或含棉交織(或混紡) 織物, 通常都要進(jìn)行絲光處理。原因是天然棉纖維的非結(jié)晶區(qū)只有 30% 左右。因此, 具有吸色容量低的缺陷。絲光處理可以大幅度提高棉纖維的吸色能力, 尤其是染深濃色澤, 影響更大。
由表1可知, (1 )絲光處理可以極大地提高棉纖維的吸色能力;(2)堿液質(zhì)量濃度不同, 其絲光效果也不一樣。因此, 絲光效果一旦存在差異, 其染色就會(huì)產(chǎn)生顯著色差。
一些印染企業(yè)采用了堿-氧一浴或酶-氧一浴冷軋堆短流程前處理工藝,其精練質(zhì)量通常是透徹度較差,毛效較低,再加上為了節(jié)能采用低濃(220g/L以下)堿液絲光,其絲光效果往往較差,半絲光或表面絲光現(xiàn)象比較普通,因而半制品的染色重現(xiàn)性較低。
全棉紗卡類織物或棉/錦類織物,往往要做染前磨毛處理,而磨毛程度不同,會(huì)使得色深度與得色色光產(chǎn)生嚴(yán)重差異。布面絨毛越厚密越豐滿得色越深,反之,得色越淺,而且色光也會(huì)產(chǎn)生變化。
棉/錦類織物在加工中,為了消除布面的皺印,提高磨毛的均勻度,有時(shí)要對(duì)染色半制品進(jìn)行“縮水”處理。實(shí)驗(yàn)表明,高溫(>100℃)濕熱處理,對(duì)錦綸的吸色性能會(huì)產(chǎn)生明顯的影響。因此,當(dāng)采用分散、中性、酸性染料拼染染色時(shí),染前預(yù)縮水與不縮水,或縮水程度不同,都會(huì)使染色結(jié)果產(chǎn)生明顯差異。
這種影響通常有 2 個(gè)特點(diǎn)。
(1)對(duì)不同類型的染料,影響大小不同。如對(duì)中性染料和酸性染料的吸色性影響較大,上染率降低較多;對(duì)分散染料的吸色性影響卻較小。
(2)預(yù)縮水的溫度不同,影響大小也不同。如縮水溫度在105℃左右時(shí),對(duì)中性、酸性染料的吸色性能影響相對(duì)較大。而在115 ℃左右時(shí)的影響則相對(duì)較小。
因此, 當(dāng)采用分散、 中性、 酸性染料拼染染色時(shí),染前預(yù)縮水、 不縮水或縮水程度不同都會(huì)使染色結(jié)果產(chǎn)生明顯差異(表 2)。
滌/棉類織物或錦/棉類織物加工時(shí),為了消除練漂半制品的內(nèi)應(yīng)力,穩(wěn)定布面尺寸,保持布面平挺,染色前通常要經(jīng)過(guò)定形(或去皺)。
檢測(cè)表明,染前干熱處理會(huì)使滌綸或錦綸的吸色性能發(fā)生顯著變化,原因是滌綸或錦綸經(jīng)高溫干熱處理,纖維大分子鏈段會(huì)發(fā)生重排,使微結(jié)構(gòu)中的結(jié)晶區(qū)更加完整,取向度和結(jié)晶度更好。因而在提高纖維熱穩(wěn)定性的同時(shí),會(huì)改變(降低)纖維的吸色性能。對(duì)錦綸來(lái)說(shuō),在空氣中高溫干熱處理,還會(huì)使錦綸大分子鏈上的部分氨基氧化,在泛黃、消彈的同時(shí),對(duì)錦綸吸色性能的影響更大。(表3、表4)
染色條件同表 2。
全棉或含棉機(jī)織物染艷亮的色澤時(shí),為了提高染色半制品布的白亮度,時(shí)常在染色前再做一次復(fù)氧漂處理。全棉或含棉針織物,由于紗線不上漿,通常在染色前采用煮漂一浴法前處理,水洗后再同機(jī)染色。
值得注意的是, 常用中溫型活性染料耐氧漂穩(wěn)定性差, 氧漂后織物一旦出水不清, 有雙氧水殘留,在染色過(guò)程中(主要在堿固色時(shí)),部分染料的活性基團(tuán)就會(huì)被破壞。即使是與棉纖維已發(fā)生共價(jià)鍵結(jié)合的染料,也可能發(fā)生斷鍵脫落現(xiàn)象。因此,只要染液中有雙氧水帶入(即使?jié)舛群艿停?,也?huì)產(chǎn)生明顯的色淺(表 5)。
檢測(cè)條件:染料1% (omf) ,六偏磷酸鈉1.5 g /L,食鹽40 g/L,雙氧水 (100%) 0 ~ 40 mg/L,純堿20gL。染色溫度65℃,吸色30 min ,固色50 min ,水洗,皂洗,水洗。以不含雙氧水的得色深度作100%相對(duì)比,Datacolor SF600x測(cè)色儀檢測(cè)。
無(wú)論染小樣還是放大樣,其半制品布去氧一定要凈。實(shí)踐表明,除氧酶去氧效果最好,不僅可除氧凈,而且節(jié)約用水。以上分析說(shuō)明, 染色前各處理工序(練漂、 絲光、定型、 縮水、 磨毛) 的處理?xiàng)l件不同, 會(huì)導(dǎo)致染色半制品染色性能的差異。因此, 染小樣與放大樣(含大生產(chǎn)) 所用的半制品, 必須是同一個(gè)工藝、 同一個(gè)批次生產(chǎn)的。因?yàn)榧幢闶枪に囅嗤尾煌陌胫破罚?也往往會(huì)因前處理工藝條件的差異, 染色后產(chǎn)生色差。其中, 對(duì)絲光程度的差異影響最大。
到目前為止,國(guó)家對(duì)染料還沒(méi)有一個(gè)嚴(yán)格的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),尤其是國(guó)產(chǎn)染料基本上是各自為政。同一個(gè)染料不同生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品,甚至同一個(gè)生產(chǎn)廠家不同批次的產(chǎn)品,其中強(qiáng)度、色光都不一致,甚至差異頗大。原因是一些染料生產(chǎn)廠家,工藝技術(shù)比較落后,生產(chǎn)管理比較薄弱,致使合成出來(lái)的染料深淺色光不穩(wěn)定,與出廠標(biāo)準(zhǔn)相差較大。所以,在商品化處理過(guò)程中,只能靠外加染料大幅度“調(diào)色”(這類似于染色中的“修色”)。目的是使染料成品的強(qiáng)度、色光接近或達(dá)到出廠標(biāo)準(zhǔn)。
值得注意的是, “調(diào)色” 用的外加染料, 國(guó)內(nèi)外有 2 點(diǎn)共識(shí):
(1 ) 調(diào)色用的外加染料, 在染色性能方面與主體染料必須具有良好的配伍性, 特別是上染的同步性、 色牢度的一致性和深度的加合性等。然而, 一些染料生產(chǎn)廠家, 對(duì)調(diào)色用的外加染料缺乏嚴(yán)格的選擇, 只顧“調(diào)色” , 不顧性能的傾向比較嚴(yán)重;
(2) 調(diào)色用外加染料的數(shù)量, 通常要求掌握在 2%以內(nèi)。因?yàn)?2% 的外加染料, 對(duì)主體染料的染色性能影響較小。然而, 有些染料企業(yè), 調(diào)色所用的外加染料的數(shù)量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出 2% 的上限,甚至高達(dá)5% ~ 1 0%。調(diào)色后的染料成品, 實(shí)際上已經(jīng)從單一結(jié)構(gòu)的染料變成了“拼混染料” 。而且, 其拼混組分的性能又往往缺乏良好的染色配伍性。正因?yàn)槿绱耍?對(duì)同一個(gè)染料而言, 不僅不同生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品存在著顏色深淺、色光的差異, 就是同一個(gè)生產(chǎn)廠家不同批次的產(chǎn)品,其顏色深淺、 色光也不完全一樣。一只單一染料染同樣的纖維, 一旦工藝條件波動(dòng), 不僅深淺會(huì)變化,色光也會(huì)變化。問(wèn)題的癥結(jié)就在這里。再加上有些染料企業(yè)烘干造粒技術(shù)落后, 商品化水平不高, 使得染料成品中的各種組分比例相差較大, 在運(yùn)輸、 貯藏、使用過(guò)程中, 產(chǎn)生分層現(xiàn)象, 導(dǎo)致同一染料包裝的上、中、 下層力份強(qiáng)度甚至色光都存在差異。
國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的染色助劑, 更沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)可言。許多助劑廠家的產(chǎn)品, 其濃度甚至成分都帶有很大的隨意性。而且, 不乏產(chǎn)品成分隨銷售成本的高低做調(diào)節(jié)的生產(chǎn)企業(yè)。因此, 染色助劑批與批, 乃至桶與桶之間都會(huì)存在質(zhì)量差異。
由于染料、 助劑的質(zhì)量存在不穩(wěn)定性, 所以,染色小樣放大樣前, 必須進(jìn)行復(fù)樣。所謂復(fù)樣, 就是在落單投產(chǎn)前, 按客商確認(rèn)小樣的工藝配方, 再進(jìn)行一次復(fù)樣, 并作必要的修正。而后, 以復(fù)樣的工藝配方為依據(jù), 作投產(chǎn)前的放樣試產(chǎn)。要特別強(qiáng)調(diào)的是,未經(jīng)復(fù)樣確認(rèn)的工藝配方, 決不能作放樣試產(chǎn)的依據(jù)。主要原因有:
(1 ) 打客商確認(rèn)樣, 都是事先進(jìn)行的。因此, 只能利用當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)(或庫(kù)存) 所用的染料、 助劑、 半制品布打樣。這與一周或數(shù)周后落單投產(chǎn)時(shí)所用的染料、 助劑、 半制品布必然存在差異,甚至是明顯的差異。這些差異, 會(huì)直接導(dǎo)致小樣與大樣深度、 色光不符, 給放樣試產(chǎn)造成困難;
(2)經(jīng)客商確認(rèn)的認(rèn)可樣, 是一人所為, 在工藝、 配方、操作等方面, 很難保證不存在缺失或錯(cuò)誤。如打樣工藝與規(guī)定不符、 染料配伍組合不當(dāng)、 助劑施加有誤、配方數(shù)據(jù)有誤、 打樣操作欠妥等。因此, 以未經(jīng)復(fù)樣的確認(rèn)樣為依據(jù)放樣試產(chǎn), 容易造成色澤或風(fēng)格與客商標(biāo)樣不符, 甚至完全失敗。
放樣試產(chǎn)前, 以車間待產(chǎn)的半制品布和車間現(xiàn)場(chǎng)所用的染料、 助劑、 專人負(fù)責(zé), 對(duì)客商確認(rèn)小樣的工藝配方再進(jìn)行一次復(fù)樣把關(guān)。這不僅可以消除染料、 助劑質(zhì)量差異給染色小樣放大樣準(zhǔn)確性帶來(lái)的負(fù)面影響, 還可以有效克服染色半制品布染色性能差異對(duì)染色小樣放大樣準(zhǔn)確性產(chǎn)生的危害, 從而可使染色小樣放大樣的一次成功率顯著提高。
無(wú)論是染小樣還是染大樣,染色溫度對(duì)染色結(jié)果的影響都很大。然而在實(shí)際生產(chǎn)中,染色溫度的掌控看似準(zhǔn)確其實(shí)并不準(zhǔn)確,原因是生產(chǎn)或技術(shù)人員對(duì)測(cè)溫、控溫的理解存在著嚴(yán)重誤區(qū)。許多人都把測(cè)溫儀表所顯示的溫度與工藝設(shè)定溫度之間的差異,看做是“染色溫差”,因此總是刻意追求測(cè)溫儀表的溫度與工藝設(shè)定溫度間的相符性。一旦兩者相近或相同,就認(rèn)為是“工藝溫度上車”。其實(shí)不然,這是因?yàn)椤肮に嚋囟取笔侵溉疽旱臏囟?,而測(cè)溫儀表所顯示的溫度并不一定等于染液的溫度。
筆者曾對(duì)國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口多臺(tái)小樣染色機(jī)和大樣染色機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,結(jié)果是,機(jī)臺(tái)電腦顯示溫度與染液實(shí)際溫度之間的測(cè)量誤差,在低溫段(20-100℃)為1-1.5℃,在高溫段(100-130℃)為3-6℃。而且小樣機(jī)與小樣機(jī)之間,大樣機(jī)與大樣機(jī)之間,小樣機(jī)與大樣機(jī)之間,還存在著測(cè)溫誤差的正負(fù)性(即電腦顯示溫度,有的比染液實(shí)際溫度偏高,有的比染液實(shí)際溫度偏低)。
可以預(yù)見(jiàn),在這種條件下染色,即使電腦顯示溫度與工藝設(shè)定溫度相符,也很難保證染色小樣放大樣的成功率。
染色機(jī)的測(cè)溫誤差, 產(chǎn)生于溫度傳感器與溫控電腦的測(cè)溫精度以及間接測(cè)溫誤差。無(wú)論是小樣染色機(jī)還是大樣染色機(jī),普遍存在著測(cè)溫、控溫誤差(只是誤差程度不同而已),特別是測(cè)量誤差的正負(fù)走向又不一致。所以在實(shí)際染色中,染色溫度的不準(zhǔn)確性對(duì)染色小樣與染色大樣的正確性影響很大,對(duì)染色小樣放大樣的成功率影響更大。
生產(chǎn)實(shí)踐證明,行之有效的應(yīng)對(duì)措施有二:
① 對(duì)所用的小樣染色機(jī)與大樣染色機(jī)的測(cè)溫、控溫精度,逐臺(tái)進(jìn)行檢測(cè)。找出不同溫度段的測(cè)量誤差,并以此作為工藝溫度設(shè)定時(shí)的修正系數(shù)。
② 一定要選用測(cè)溫控溫精度高的染色機(jī)。不同廠家的染色機(jī)甚至同廠家不同批次的染色機(jī),其測(cè)溫精度往往都不一樣,選擇使用測(cè)溫精度高的染色機(jī)是重要的。
選用測(cè)溫精度高的染色機(jī)(小樣機(jī)與大樣機(jī)),并對(duì)其測(cè)溫精度進(jìn)行定期檢測(cè),可以從根本上消除染色溫度的不準(zhǔn)確性對(duì)染色結(jié)果(深度、色光)的影響,從而有效提高染色小樣放大樣的一次成功率。
不管什么染料染什么纖維,都有一個(gè)最佳染色pH值問(wèn)題。所謂“最佳染色pH值”是指得色量相對(duì)較高或最高,而勻染性相對(duì)最好的染浴pH范圍。生產(chǎn)實(shí)踐顯示,染浴pH值正確與否,對(duì)染色結(jié)果(深度、色光)的影響,有時(shí)比染色溫度的影響還要大, 這可從以下案例中得到佐證:
(1 )分散染料高溫(130 ℃) 染滌綸從表 6 可見(jiàn), 染浴 pH 偏高(≥ 6) , 得色量會(huì)大幅度下降。原因是一些分散染料在高溫(130 ℃)染浴中耐水解穩(wěn)定性較差, 部分染料水解產(chǎn)生了減色、 變色。
工藝和配方:染料1%(omf) ,高溫勻染劑1.5g/L,浴比1 :25,130 ℃保溫染色30 min,凈洗。pH 以上海三信儀表廠B-2型pH計(jì)檢測(cè)。相對(duì)深度以 Datacolor測(cè)色儀檢測(cè)(以pH=4.06的得色深度作100%比較)。
(2) 酸性染料沸染錦綸
從表 7 可知, 染浴 pH > 6 后, 得色深度顯著下降。僅從得色深度看, 酸性染料染錦綸染浴的 pH 應(yīng)在 6 以下。但實(shí)踐表明, 染浴 pH 過(guò)低, 染料的上染速度過(guò)快, 容易產(chǎn)生色花。所以, 從勻染性、 得色量、色牢度等方面考慮, 酸性染料染錦綸染浴 pH 控制在5±0.5 比較合適。
工藝和配方:染料1.25%(omf) ,六偏磷酸鈉1.5 g /L,錦綸勻染劑1.5 g/L,浴比1 ∶ 25,2 ℃ /min升溫,100 ℃保溫染色30 min ,凈洗。檢測(cè)以pH=4.2的得色深度作100%比較。以Da tacolor SF600X測(cè)色儀檢測(cè)。
(3) 中性染料沸染錦綸
由表 8 可知, 2:1 型中性染料在 100 ℃染錦綸時(shí), 染浴pH在5 ~ 8 波動(dòng), 其得色深度變化小。這表明 2:1 型中性染料染錦綸最適合的染浴 pH 為5~8。但由于 pH 低, 染料上色快, 勻染性差。故染淺色時(shí), 染浴 pH 以 7 ~ 8 為宜。染深色時(shí), 染浴pH 以 6 ~ 6.5 為宜。
以上分析證明,染浴pH值對(duì)染色結(jié)果(深度、色光)的影響是顯著的。因此,確保小樣染色與大樣染色時(shí)染色浴pH值的正確性、穩(wěn)定性與一致性,是提高染色小樣放大樣的準(zhǔn)確率最有效的技術(shù)措施。
在實(shí)際生產(chǎn)中,染浴pH值的正確設(shè)定一般不會(huì)存在問(wèn)題,而值得關(guān)注的是,染浴pH值通常存在著不穩(wěn)定性。即染色初期染浴pH值正確或基本正確,隨著染色時(shí)間推移,染浴pH值會(huì)慢慢發(fā)生改變,甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出工藝設(shè)定的最佳染色pH值范圍。
這是由于許多人并不明確所謂染浴pH值的基準(zhǔn)點(diǎn)在哪里,是指染色前染液的pH值,還是指染色后殘液的pH值,而這兩者的pH值是有明顯差異的。原因是,外界會(huì)帶入酸堿性物質(zhì)(主要是堿性物質(zhì)),在染色過(guò)程中會(huì)使染浴pH值發(fā)生改變。比如:染色用水并不一定呈中性,許多地區(qū)的自來(lái)水、深井水、江河水為堿性水,在受熱前pH值接近中性,而經(jīng)加熱處理冷卻后則變?yōu)閴A性水。待染半制品(尤其是含棉、粘、麻的產(chǎn)品)通常帶堿,這是因?yàn)樵诰毱疤幚磉^(guò)程中,纖維素纖維會(huì)形成堿纖維素,在一般條件下水洗,纖維內(nèi)部的堿是難以去除的。
實(shí)踐證明,外界帶入的這些酸堿性物質(zhì),特別是堿性物質(zhì),在染液的pH緩沖能力較差時(shí),足以使染液的pH值突破工藝設(shè)定的安全范圍,給染色結(jié)果造成明顯甚至是嚴(yán)重影響。
欲使染浴的pH值自始至終保持穩(wěn)定,消除外界帶入染浴的酸堿性物質(zhì)對(duì)染浴pH值的影響,其有效舉措有兩點(diǎn):
(1)提高染浴對(duì)pH的緩沖能力。常用的pH調(diào)節(jié)劑,對(duì)酸堿的pH緩沖能力并不盡如人意。如硫酸銨(或醋酸銨),2~3 g/L的溶液pH=6.5左右。雖然可以用于2∶1型中性染料染錦綸(作為釋酸劑),但對(duì)酸堿幾乎沒(méi)有pH緩沖能力;醋酸對(duì)堿有一定的pH緩沖能力,但由于實(shí)際用量很少(如98%冰醋酸0.13 mLL的pH=4.5),對(duì)堿的實(shí)際緩沖能力和緩沖范圍并不大。所以,有時(shí)難以抵御外界帶入染浴的酸堿性物質(zhì)對(duì)染浴pH的影響(注:提高醋酸濃度,可增大對(duì)堿的pH緩沖能力和緩沖范圍,但染浴pH過(guò)低,會(huì)影響染色效果)。
實(shí)踐證明,pH緩沖體系可以大幅度提高染料對(duì)pH的緩沖能力。常用pH緩沖體系的配伍組合通常有二種,即醋酸–醋酸鈉和染色酸-醋酸鈉。
(2)以染后殘液的pH作為染色pH的基準(zhǔn)點(diǎn),由于染色過(guò)程中染液的pH會(huì)發(fā)生波動(dòng),所以染色初始調(diào)節(jié)的pH并不等于染色過(guò)程中實(shí)際的pH。經(jīng)檢測(cè),只有染后殘液的pH穩(wěn)定在工藝設(shè)定的范圍以內(nèi),才能說(shuō)明染色過(guò)程中的pH符合工藝要求。因此,應(yīng)該把染后殘液的pH作為染色pH的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),并以此確定pH緩沖劑的實(shí)用濃度。
生產(chǎn)實(shí)踐表明,染色助劑正確添加,可以使染色結(jié)果(深度、勻度或牢度、色光)產(chǎn)生良好效果。而染色助劑隨意添加,卻可以給染色結(jié)果造成不良影響,從而給染色小樣放大樣的準(zhǔn)確性帶來(lái)危害。
如:中性染料在水中呈陰離子鈉鹽的形式存在,故對(duì)硬水敏感,必須施加軟水劑染色。但軟水劑的隨意添加會(huì)引起染色結(jié)果的波動(dòng)。
中性染料或酸性染料染錦綸,需添加錦綸勻染劑。錦綸勻染劑通過(guò)自身的助溶、增溶與緩染、移染作用,有效提高錦綸勻染效果,同時(shí)對(duì)染色結(jié)果也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。
滌綸染色要施加滌綸勻染劑(又稱高溫勻染劑)。滌綸勻染劑的加入,在提高分散染料的高溫分散穩(wěn)定性與移染勻染性的同時(shí),也會(huì)由于對(duì)染料具有不同程度的增溶、分散以及移染作用,而影響染色結(jié)果。
活性染料溶解度較大,親和力較低,故必須施加促染劑(電解質(zhì))染色。而促染劑濃度的高低,會(huì)直接影響活性染料的染色結(jié)果。
染色時(shí),染色助劑(軟水劑、勻染劑、促染劑、pH調(diào)節(jié)劑等)的差異(施加與不施加、施加量的多少、施加的品種等),對(duì)染色結(jié)果會(huì)產(chǎn)生明顯的影響。
然而,在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中,對(duì)染色助劑的施加,普遍存在著不嚴(yán)肅性,隨意性很大。比如:染小樣與放大樣施加的助劑品種不統(tǒng)一;施加助劑不稱重,擋車工憑感覺(jué)自行添加;助劑的施加量按纖維質(zhì)量計(jì)[%(owf)],而不按染液量計(jì)(g/L)(即助劑施加量與染液量脫鉤)。這勢(shì)必會(huì)造成染小樣與染大樣助劑濃度相差懸殊(染小樣浴比大,染大樣浴比?。?。這對(duì)染色小樣放大樣的準(zhǔn)確性,將產(chǎn)生重大影響。
針對(duì)染色助劑對(duì)染色小樣放大樣正確性所產(chǎn)生的影響,最有效的舉措有兩點(diǎn):染小樣與染大樣時(shí)所施加的染色助劑品種一定要統(tǒng)一;染色助劑一定要按染液的實(shí)際體積(立升數(shù))準(zhǔn)確計(jì)量(g/L),一定要確保染液中助劑的濃度相同。
無(wú)論何種染料染何種纖維,都有一個(gè)吸附、擴(kuò)散、固著的過(guò)程。而且,只有在吸附均勻、擴(kuò)散透徹、固著充分的條件下,才能獲得良好的染色效果。因此,染色時(shí)間必須要充裕。
可是,在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中,卻普遍存在著染色時(shí)間不足的問(wèn)題,尤其是仿色打樣時(shí)最為突出。如:活性染料染色,分吸色與固色兩個(gè)階段,吸色時(shí)間不足,會(huì)因移染不充分,以及一次吸色量較低,使加堿固色初期染料的“凝聚”與“驟染”現(xiàn)象加重而影響勻染效果,對(duì)最終的得色深度有影響。固色時(shí)間不足,卻會(huì)因染料-纖維間的鍵合反應(yīng)不充分,而顯著影響染色結(jié)果(深度、色光、牢度)。
而現(xiàn)實(shí)情況是,中溫型活性染料染小樣,許多生產(chǎn)廠家是在60℃,吸色30-40min、固色30-40min的條件下進(jìn)行的。經(jīng)檢測(cè),這樣的打樣染色條件根本達(dá)不到真正的上染平衡(注:只有達(dá)到染色平衡才能產(chǎn)生良好的重現(xiàn)性)。特別是反應(yīng)性較弱的染料或者染較深色澤時(shí)。
①淺色(0.5%),以 60 ℃ 吸色30min, 固色40min 的表觀深度作100% 相比較。深色(3%) ,以60 ℃ 吸色 30min, 固色 50 min 的表觀深度作100% 相比較;
②符號(hào)“★” 為達(dá)到染色平衡的時(shí)間(下同) ;
③染色配方:染料 0.5%、3%(omf),六偏磷酸鈉 1 .5 g/L, 食鹽 30 g/L(淺) 、 50 g/L(深) ,純堿 1 5 g/L( 淺) 、 20 g/L( 深) ;工 藝:浴比1:30, 吸色 30 min, 固色 30 ~ 90 min, 95 ℃皂洗5min。
表16檢測(cè)數(shù)據(jù)表明:在60 ℃條件下,真正達(dá)到染色平衡所需的固色時(shí)間較長(zhǎng)。染淺色[0.5%(om f)]需60 min左右,染深色[3%(omf)]需80 min左右。這是因?yàn)槌S弥袦匦突钚匀玖洗蠖酁楫愲p活性基染料,其中一氯均三嗪活性基反應(yīng)性較弱,對(duì)固色時(shí)間的要求較高;乙烯礬活性基的反應(yīng)性較強(qiáng),故乙烯礬型染料對(duì)固色時(shí)間的要求相對(duì)較低。
顯然,按現(xiàn)行的染色打樣時(shí)間,不僅得色深度淺5%~10%,而且還會(huì)由于上色未能達(dá)到平衡,一旦染色條件(溫度、時(shí)間、pH值、電解質(zhì)等)波動(dòng),很容易因上染量不同而導(dǎo)致重現(xiàn)性低下,準(zhǔn)確性不良。
顯而易見(jiàn),未能達(dá)到染色平衡的染色小樣放大樣(大樣固色時(shí)間較長(zhǎng)),其放樣準(zhǔn)確性必然較差。
預(yù)縮短染色時(shí)間,提高打樣效率,最有效的舉措是適當(dāng)提高染色溫度。實(shí)驗(yàn)證明,提高染色溫度不僅可以有效增進(jìn)染料的移染作用與擴(kuò)散作用,提高勻染、透染效果,而且可以顯著提高染料-纖維間的反應(yīng)能力,有效縮短染色時(shí)間。(表17、18)
從表17、18 看出,適當(dāng)提高染色溫度,由于上色速率加快,達(dá)到染色平衡所需的時(shí)間可明顯縮短。與60℃染色相比,65℃染色固色時(shí)間可縮短10min,70℃染色固色時(shí)間可縮短20min。其相對(duì)得色深度與60℃染色相比,異雙活性基的染料基本相當(dāng);乙烯砜型染料(如活性黑KN -B),染色溫度提高到65℃,其相對(duì)得色深度與60℃染色相當(dāng);染色溫度提高到70℃,其相對(duì)得色深度則比60℃染色下降5%-10%。顯然,這是由于乙烯砜基的耐堿穩(wěn)定性差,染溫提高水解量增加造成的。
可見(jiàn),中溫型活性染料染小樣,染色溫度提高到65℃是可行的。具體打樣條件應(yīng)該是:異雙活性基染料:染淺色65℃、吸色30min、固色50min;染深色65℃、吸色30min、固色70min。乙烯砜型染料:染淺色65℃、吸色30min、固色40min;染深色65℃、吸色30min、固色60min。
先決條件是:必須以溫和的純堿作堿劑。倘若采用堿性較強(qiáng)的代用堿或復(fù)合堿作堿劑,則會(huì)因染浴pH值過(guò)高(pH>12),染料水解較多造成色淺。
提高小樣放大樣準(zhǔn)確性的有效舉措有五點(diǎn):
打小樣與放大樣所用的坯布要同廠家同批次;半制品的染前處理要同工藝同質(zhì)量;染色溫度和染色pH值要正確、一致;無(wú)論小樣還是大樣染色時(shí)間要充裕;放樣前要用車間待用的染料、助劑重新復(fù)樣。
來(lái)源:印染時(shí)訊、染整雜志
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