定型機(jī)、涂層機(jī)、地毯機(jī)專業(yè)生成廠家無錫前洲興華機(jī)械2023年4月20日訊  滌綸織物由于強(qiáng)度高，回彈性好，耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，抗皺性好，而被廣泛應(yīng)用于各種紡織品及服裝面料。滌綸筒子紗線染色是采用高溫高壓染色法在高溫高壓筒子紗染色機(jī)上進(jìn)行的。由于聚酯纖維結(jié)構(gòu)非常緊密，分散染料在低溫條件下幾乎是不上染。滌綸筒子紗染色是在一定的溫度下，利用染色機(jī)主泵的壓力作用使染液穿透卷繞在具有多孔不銹鋼筒管上的紗線層，使分散染料的分子與纖維不斷接觸，染料首先是被纖維外層吸附，繼而再向纖維內(nèi)部擴(kuò)散而達(dá)到上染得目的。目前染色主要是ATY、DTY，現(xiàn)就常見染色問題闡述以下兩點(diǎn)。

作者：張鳳 等人

較高的染液循環(huán)頻率和較低的染料吸收速度是筒子紗勻染的重要條件。染料的吸收速度除了受纖維及染料本身特性的影響外，它還受助劑、染液溫度、PH值等因素的影響。在實(shí)際生產(chǎn)中影響筒子紗勻染的因素是相當(dāng)復(fù)雜的，這里以筒子紗染色時(shí)基本的操作因素為主，來闡述它們對(duì)筒子染色過程中勻染情況的影響。這些因素是筒子紗的染液流速或染液循環(huán)頻率、染色時(shí)染液的升溫速度、筒子紗卷繞密度等。

1. 每循環(huán)上染率對(duì)勻染的影響

由于纖維對(duì)染料的吸收作用，染液內(nèi)染料濃度在染液流向方向上逐漸減少，引起染液流向下方纖維時(shí)染料的吸收量下降，即染料的吸盡作用。反映染料吸盡作用最直接的指標(biāo)是染液每循環(huán)一次纖維吸收染料的百分率，即每循環(huán)上染率。每循環(huán)上染率越大，吸盡作用越強(qiáng)烈，所得的筒子紗勻染性越差。

2. 流速對(duì)勻染程度的影響

經(jīng)過筒子紗的染液流速或筒子紗染色時(shí)染液的循環(huán)頻率，是決定筒子紗染色質(zhì)量的重要參數(shù)。同一纖維品種用同樣的染化料在相同條件下染色時(shí)，染料的最終平衡上染率是不變的 ，而達(dá)到勻染所需要的時(shí)間隨染液流速的增加而減小。也就是說，在相同的染色時(shí)間內(nèi)，流速越高，筒子紗的勻染程度就越好；流速越低，筒子紗的勻染程度就越差；但流速過大易出現(xiàn)毛羽等疵病，因此，控制好流速也是非常重要的，一般是要控制在25～30 L·（min．kg）。

3. 升溫速度對(duì)勻染程度的影響

筒子染色時(shí)的升溫速度直接影響到筒子染色時(shí)間的長(zhǎng)短，還會(huì)影響筒子染色機(jī)的產(chǎn)量、能耗。為此，確定合理的升溫速度是筒子染色工藝中的一個(gè)重要內(nèi)容。從染液吸盡作用的原理出發(fā)，避免升溫速度過快引起每循環(huán)上染率增加過大導(dǎo)致筒子紗不勻染，對(duì)確保筒子紗的染色質(zhì)量是十分重要的。染色過程中升溫速度增加時(shí)，每循環(huán)上染率也隨之加大，這將導(dǎo)致筒子紗不勻染程度的增加。根據(jù)小樣實(shí)驗(yàn)，當(dāng)循環(huán)速度在2.85～3.25次/min情況下，即使升溫速度為0，筒子紗仍由0.68單位的得色率平均偏差值存在。因此現(xiàn)在許多工廠采用恒溫染色法來保證勻染。

4. 筒子紗卷密度對(duì)不勻染程度的影響

筒子紗卷繞密度不同，染色后的勻染程度也有所不同。在不同筒子紗卷繞密度的條件下，每循環(huán)上染率的變化及用目測(cè)和分光光度評(píng)定的筒子紗不勻染程度結(jié)是不同相同的。為了得到良好的染色結(jié)果，筒子紗的卷繞密度應(yīng)盡量低些。但如果筒子紗的卷繞密度過低，則極易引起筒子紗型的崩垮，而且還會(huì)過多地減少筒子染色的裝料量，因此筒子染色時(shí)，筒子紗卷繞密度應(yīng)控制在0.3～0.45g/cm3左右(一般ATY密度小，DTY密度大)。

1. 把開始時(shí)染料的迅速吸收階段的吸收速率調(diào)節(jié)得十分緩慢，隨后控制染料的上染速率，使染液的平衡吸收率平穩(wěn)、平緩地增加。這種方法在實(shí)際生產(chǎn)中已得到普遍使用。我們?nèi)緶炀]紗一般是加入助劑，染料，在缸體內(nèi)運(yùn)行一段時(shí)間再升溫，以控制整個(gè)染色過程中平衡吸收率的變化。也可以用控制染色升溫的辦法來控制染液的平衡吸收率。

2. 使用快速擴(kuò)散的染料。這是一個(gè)十分理想的辦法，但在實(shí)際使用中，由于快速擴(kuò)散染料水洗牢度很差，在滌綸纖維上它的光牢度也很差，因而要從牢度要求的角度來選用染料。

3. 采用增加流速或減小浴洗比的方法，即提高染液的循環(huán)頻率。

4. 減小筒子紗的厚度，使染液在流線方向穿過筒子紗的距離變小。但生產(chǎn)小筒子紗會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)上的問題。

5. 采用延長(zhǎng)染色時(shí)間的方法，既增加染液的循環(huán)次數(shù)。

以上的各種方法可以單獨(dú)使用，也可以幾種方法同時(shí)使用，以保證筒子紗的染色質(zhì)量。目前，快速筒子紗染色主要使通過提高染液循環(huán)頻率的方法來實(shí)現(xiàn)。

人們對(duì)筒子染色疑問最大的，也是最常見的質(zhì)量問題，就是內(nèi)-中-外色差。這里姑且不論由于纖維品質(zhì)的原因而造成內(nèi)-中-外色差，就工藝和設(shè)備而言造成內(nèi)-中-外色差最重要的原因是染液流量不足。可從下面10個(gè)方向進(jìn)行講解。

從筒子染色理論分析可知，筒子染色有個(gè)明顯的特征，即染液在筒子紗線中的循環(huán)運(yùn)動(dòng)過程中，染料濃度會(huì)沿程下降（dc/dx，沿程濃度差）只有當(dāng)染液循環(huán)速度大到足以補(bǔ)充染料被吸附變稀，使內(nèi)—中—外各處紗線接觸到的染液濃度一致，才不會(huì)出現(xiàn)沿程色差。也就時(shí)說，要防止內(nèi)—中—外色差，主泵必須提供足夠的染液流動(dòng)速度——流量。理論和實(shí)踐證明：只要流量足夠，即使只打正循環(huán)，也可以勻染，使內(nèi)—中—外達(dá)到無色差的滿意效果（實(shí)際情況中由于染液在內(nèi)—中—外圈的流線密度不同，還會(huì)出現(xiàn)內(nèi)—中—外色差）。

主泵流量不等于實(shí)際上真正穿透筒子紗層的流量（有效流量），兩者之比為有效流量率（有效流量率=有效流量/主實(shí)際流量）。造成兩種流量不等的原因是部分流量泄漏了，如筒管之間的密封不良。如前所述，不同筒管的有效流量率，從60%～90%不等，以間隔片密封的不銹鋼錐形管主泵有將近一半的流量是無效流量。另外由于某些原因造成的“露眼”或“破肚”，導(dǎo)致染液“短路”，也會(huì)顯著降低有效流量率。

眾所周知，筒子染色需準(zhǔn)備松式筒子，不僅密度勻，而且比常規(guī)筒子松、密度小。不論染色筒子卷繞密度如何，在筒子染色時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生 “過濾阻力”。密度大，阻力大，反之阻力小。筒管上卷繞的紗層太厚（紗太多），過濾阻力也會(huì)增大，一般認(rèn)為紗層厚度不超過50mm為宜。

染色筒子從內(nèi)層到外層，半徑逐漸增大，各層容紗量也隨之增大，但是主泵的有效流量，在各層上并沒有增大。也就時(shí)說，不同半徑處的紗層面上通過的染液流量是同樣的。當(dāng)染液作由內(nèi)向外的正循環(huán)時(shí)，沿程層紗的面積逐漸增加，單位面積上通過的染液隨半徑的增加而減少（及流線密度下降）。盡管流體的速度已大到足以彌補(bǔ)沿程濃度降低，然而由于（染）料少紗多，同樣會(huì)發(fā)生內(nèi)深外淺的問題。當(dāng)染液作反循環(huán)時(shí)（從外向內(nèi)），流向沿程染液流線密度越來越大，情況變成（染）料多紗少，沿程染料濃度減少，就有利于減少內(nèi)—中—外色差。因而，對(duì)主泵能力不足的染色機(jī)應(yīng)考慮一定的反循環(huán)時(shí)間。以致出現(xiàn)有人設(shè)計(jì)反循環(huán)時(shí)間比正循環(huán)還長(zhǎng)的情況。

一般染色機(jī)進(jìn)料時(shí)由主料泵把配好的料打到主泵進(jìn)口，再由主泵混合同主缸中其它染液通過出口進(jìn)入紗線強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)方向由正反之分。正循環(huán)時(shí)，泵出口染液直接通向各筒子內(nèi)層，此時(shí)該部分染浴物料濃度比全浴濃度大，而紗線量又最少。反循環(huán)時(shí)，泵出口染浴首先進(jìn)入染缸缸體與全浴混合后，從筒子的外表面被壓入（或吸入）到 筒子的內(nèi)側(cè)。反循環(huán)時(shí)，一方面由于染液被稀釋，濃差沒有正循環(huán)開始時(shí)大，而另一方面紗線量又是從大變小，因而造成的沿程濃差要小得多，這對(duì)筒子內(nèi)層沉積物的減少也是有益的。因而建議注料時(shí)，主循環(huán)應(yīng)取反循環(huán)，有利于減少內(nèi)—中—外色差。

紗線染色過程中不同纖維其溶脹程度不一致。如在水中，滌綸直徑增大10%，棉纖維的直徑增大20%，羊毛直徑增大15%，粘膠纖維直徑增大35%以上，Tencel直徑增大更多。由于絡(luò)松筒時(shí)是干紗，在水中直徑增大造成紗變粗，而長(zhǎng)度增加很小（1%-2%），使卷繞密度變大。在堿溶液中溶脹更是嚴(yán)重。合成纖維在熱水中其長(zhǎng)度會(huì)收縮，也會(huì)使筒子密度變大。一些彈性紗（如氨綸包芯紗、包纏紗）在濕熱狀態(tài)下也會(huì)劇烈收縮，所有這些都會(huì)破壞原來卷繞均勻的筒子，一方面密度變大，另一方面變得不均勻。如上所述，筒子密度變大就會(huì)使過濾阻力增大，導(dǎo)致染液流量變小，而加劇內(nèi)—中—外色差。

不論什么時(shí)候染化料本身的性質(zhì)還是染色工藝參數(shù)的設(shè)定，都會(huì)影響上染速率（尤其是染料的初染率）和移染率，當(dāng)上染率太快，移染率又低時(shí)會(huì)造成不勻染，即內(nèi)—中—外色差。