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染色大小樣色差控制探討

盛虹集團(tuán)有限公司 吳學(xué)芬 張建國(guó) 錢(qián)琴芳

定型機(jī)、涂層機(jī)專(zhuān)業(yè)生成廠(chǎng)家無(wú)錫前洲興華機(jī)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(wèn)題。染色大小樣不符的一個(gè)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(shí)驗(yàn)室小樣到大樣生產(chǎn)的良好重現(xiàn)性，最終達(dá)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

前言

印染行業(yè)是我國(guó)紡織工業(yè)的重要組成部分，2000年以來(lái)，我國(guó)印染行業(yè)充分把握全球紡織經(jīng)濟(jì)一體化資本流動(dòng)、技術(shù)轉(zhuǎn)移、產(chǎn)能轉(zhuǎn)移的機(jī)遇，實(shí)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(guó)、出口國(guó)和消費(fèi)國(guó)。

但隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，印染行業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)以開(kāi)發(fā)自然資源和無(wú)償利用環(huán)境為主要標(biāo)志的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，已經(jīng)越來(lái)越與可持續(xù)發(fā)展相矛盾。紡織印染行業(yè)一直以來(lái)是一個(gè)高能耗、高污染的行業(yè)，印染過(guò)程中的用水量約占全部紡織工業(yè)用水的70%左右，是全國(guó)制造企業(yè)排放總量的第5位，為國(guó)家節(jié)能減排的重點(diǎn)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(shí)現(xiàn)“節(jié)能、減排、降耗、高效”目標(biāo)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。

1 坯布的前處理

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。現(xiàn)在很多打樣坯布一般都是小樣機(jī)上煉的，前處理效果往往和大生產(chǎn)結(jié)果有一定差異，會(huì)對(duì)打樣的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響，特別是現(xiàn)在很多織物都要經(jīng)過(guò)預(yù)縮、預(yù)定型、堿減量等前處理，預(yù)定型機(jī)定型的溫度和堿減量的高低直接影響染色時(shí)的深淺，同樣的配方，堿量率越高，得色越淺。打樣員要用車(chē)間大生產(chǎn)堿量好的坯布對(duì)前面的配方進(jìn)行復(fù)樣，這一點(diǎn)在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)引起重視。

2 染料選擇一定要恰當(dāng)

通過(guò)對(duì)客戶(hù)來(lái)樣的認(rèn)真審核研究，了解客戶(hù)來(lái)樣坯布的纖維成份、染色牢度的等級(jí)要求、對(duì)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(mǎn)足客戶(hù)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(lái)上染

一般滌綸織物我們用分散染料來(lái)染，錦綸織物用酸性染料來(lái)染、棉織物用活性染料或直接染料來(lái)染等等，所以我們打樣前一定要先明白來(lái)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(gè)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題

每個(gè)國(guó)家都有自己的標(biāo)準(zhǔn)：GB是中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、ISO是國(guó)際化組織標(biāo)準(zhǔn)、CEN是歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)、AATCC是美國(guó)化學(xué)家及染色家協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)、ATTS是日本纖維制品技術(shù)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。不同的標(biāo)準(zhǔn)，其檢測(cè)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(duì)客戶(hù)的牢度標(biāo)準(zhǔn)及等級(jí)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(hù)要求日曬的我們就用高日曬的染料配伍組合，客戶(hù)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(gè)跳燈的配方打樣，顏色在不同的光源下或不同的時(shí)間段都會(huì)不同，客戶(hù)很難確認(rèn)，所以我們要在滿(mǎn)足客戶(hù)要求的前提下，選擇與客戶(hù)原樣同步跳色的配方為最好。

2.4 實(shí)驗(yàn)室打小樣所用染料必須與車(chē)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(huì)稍有不同，染料放置時(shí)間長(zhǎng)了也會(huì)引起重量上的變化，因此，實(shí)驗(yàn)室打樣時(shí)一定要用大生產(chǎn)上使用的染料來(lái)進(jìn)行打樣，以提高其準(zhǔn)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(jìn)行配色，而深色則大多選用與客戶(hù)來(lái)樣色最接近的單色為主色，再用其他顏色的染料對(duì)色光進(jìn)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(jìn)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(duì)于客戶(hù)要求后處理的定單

對(duì)于客戶(hù)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(shí)也要進(jìn)行后處理之后再進(jìn)行對(duì)色，否則放樣時(shí)極易回缸加色，影響放樣一次成功率。

3 助劑使用要恰當(dāng)

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(shí)，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(duì)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?yàn)檫@些助劑中，如勻染劑對(duì)色光有影響，所以打小樣時(shí)應(yīng)同時(shí)模擬大樣生產(chǎn)中的溫度、壓力等條件，同時(shí)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?yàn)閯蛉緞┰谌旧^(guò)程中除了起到勻染的效果、同時(shí)對(duì)染料有阻染作用。當(dāng)勻染劑用量適當(dāng)時(shí)，勻染劑通過(guò)抑制染料的上染速度，使染料不致于因上染過(guò)快而造成色花現(xiàn)象；但勻染劑用量過(guò)大，會(huì)降低染料上染率，使染色殘液濃度升高，浪費(fèi)染料，成本提高。一般來(lái)說(shuō)，染淺色時(shí)勻染劑用量較大；染深色時(shí)，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(shí)際進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較來(lái)確定各種勻染劑的用量。

考慮到小樣用量極少，容易造成稱(chēng)料誤差，故所用助劑應(yīng)事先溶解至濃度為20g/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液再按量添加。

4 操作工藝的控制

大樣生產(chǎn)時(shí)根據(jù)織物類(lèi)型及顏色，選擇合適的染色方法。生產(chǎn)實(shí)踐證明，染料配伍恰當(dāng)、工藝制定合理，是實(shí)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(shí)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(duì)染色溫度的控制要格外認(rèn)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(shí)的溫度要和大缸生產(chǎn)的溫度相一致。染色溫度實(shí)際上是指染液的溫度，小樣機(jī)和大缸溫度儀表上顯示的溫度有時(shí)不能正確反映實(shí)際的染液溫度，所以我們要對(duì)小樣機(jī)和大缸進(jìn)行定期的溫度檢測(cè)與修正，從根本上消除染色溫度對(duì)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(duì)染色結(jié)果的影響有時(shí)比染色溫度的影響還要大，各種染料在染色時(shí)都有一個(gè)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(shí)必須在弱酸性條件下進(jìn)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(dá)的XF藏青等，但染浴pH太低<4時(shí)許多染料也會(huì)產(chǎn)生偏淺偏暗的趨勢(shì)。

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，以染后殘液的pH值作為檢測(cè)與控制染浴pH值的基點(diǎn)，更加安全，更加可靠。這是因?yàn)椋厩八∨c染后殘液的pH值是不同的。引起染浴pH值移動(dòng)的因素，主要有三個(gè)：

(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(guò)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(jìn)行堿性前處理，織物所帶堿劑，即使經(jīng)過(guò)中和也難以去凈。因此在染色過(guò)程中會(huì)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(shí)其pH值是7.8，而在5g/L時(shí)其pH值是8.5。

外界帶入染浴的這些堿性物質(zhì)，當(dāng)染浴的PH緩沖能力較弱時(shí)，染浴的PH值就會(huì)突破工藝設(shè)定的安全范圍，從而導(dǎo)致染色的重現(xiàn)性顯著下降，返工復(fù)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(diǎn)。這里必須指出，pH緩沖體系的實(shí)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(shí)驗(yàn)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(duì)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(huì)發(fā)生水解，所以浴比的影響是相當(dāng)大的，即使是非水溶性的分散染料，當(dāng)打深色樣時(shí)，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(hù)所投坯布的米數(shù)和克重計(jì)算出大缸生產(chǎn)時(shí)的浴比，再根據(jù)此浴比來(lái)打小樣，按配方要求先將所加染料和助劑的溶液量加起來(lái)，算出所需要補(bǔ)充的水量后，再用量筒取水，加入到染杯，達(dá)到配方浴比，再進(jìn)行染色打樣。

現(xiàn)在我們廠(chǎng)大多使用自動(dòng)滴液系統(tǒng)，儀器會(huì)根據(jù)所加入染料或助劑的量自動(dòng)加入所需的水達(dá)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(dāng)浴比設(shè)計(jì)較小或試樣織物面積較大時(shí)，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(lái)提高打樣均勻度。

4.4 升溫速率和保溫時(shí)間

升溫速度以1-2℃/min為宜。速度過(guò)快易引起缸內(nèi)溫度梯度過(guò)大，導(dǎo)致染料上染不均勻，造成色花；過(guò)低則影響生產(chǎn)效率。保溫時(shí)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(jìn)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(fù)修直接影響一次成功率。打小樣時(shí)保溫時(shí)間也要和車(chē)間相統(tǒng)一，配伍性再好的染料它們的上染溫度和時(shí)間都有所差別，不一樣的保溫時(shí)間染后的顏色都會(huì)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(gè)染料，保溫時(shí)間越短3B紅的上色就越差，所以控制升溫速率和保溫時(shí)間的統(tǒng)一性也是減少大小樣色差的一個(gè)要點(diǎn)。

造成大小樣色差的原因除了以上的幾個(gè)要點(diǎn)外，染整設(shè)備儀器自動(dòng)化程度和其精確性、配桶米數(shù)的準(zhǔn)確性、打樣操作的正確性、后處理定型機(jī)定型時(shí)的車(chē)速溫度、對(duì)樣布的烘干方法、對(duì)色燈源等等都會(huì)造成顏色上的差異，所以我們還要實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化管理，制定詳細(xì)完善的操作標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格檢查標(biāo)準(zhǔn)化操作情況，不斷引進(jìn)先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備（電腦測(cè)色配色系統(tǒng)、全自動(dòng)加料系統(tǒng)、小樣自動(dòng)滴液系統(tǒng)等）確保我們第一個(gè)工序都正確無(wú)誤，以減小大小樣之間的色差，提高染色的一次性成功率。

5 結(jié)論

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(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)及細(xì)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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