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滌綸筒子紗染色工藝 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)緊密，分散染料在低溫條件下幾乎不上染。只有將溫度提高至90℃以上，染料的上染逐漸增加。達(dá)到110℃以上時(shí)，滌綸纖維中無定型區(qū)高分子鏈段的運(yùn)動(dòng)加劇，增加了微隙，降低了染料分子擴(kuò)散進(jìn)入纖維內(nèi)部的阻力，提高了染料分子擴(kuò)散速度，使分散染料的上染速率迅速加大。至130℃才能獲得滿意的染色效果，染料利用率達(dá)到90﹪以上，得色豐滿，各種染色牢度優(yōu)良。 1．滌綸筒子紗染色工藝 1．1生產(chǎn)材料及設(shè)備 滌綸100D網(wǎng)絡(luò)絲、染料、冰醋酸、勻染劑、還原清洗劑、抗靜電劑、RY-1180V型高溫高壓染樣機(jī) 1．2工藝流程及條件及處方： 原紗進(jìn)廠—松筒—倒角—裝籠—進(jìn)入染缸—前處理（退漿、煮練、漂白合一，在100℃條件下處理20min,皂洗劑1g/L去油）—水洗—染色缸加入已溶解好的染料和助劑依次侵入染槽—加入紗線染色（1℃/1min）升溫至70℃勻染10min—（1℃/1min）升溫至100℃勻染10min—（1℃/min）升溫至130℃保溫45-60min—高溫排水—洗水—還原清洗（100℃處理30min,對于深色而言）—洗水—醋酸中和—洗水（上抗靜電劑）—脫水—烘干。 染色處方（按織物重量）： 分散染料 （o.w.f.）x 冰醋酸 1.2g/L 勻染劑 1.2g/L 還原清洗處方 冰醋酸 1.5g/L 還原清洗劑 1.5g/L 抗靜電劑處方 1.0g/L 2．質(zhì)量問題產(chǎn)生原因分析及解決措施 2．1松筒 滌綸筒子紗線染色前需先松筒，松筒首選不銹鋼彈簧管，其優(yōu)點(diǎn)是有效穿透面積特別大，對獲得勻染非常有利。可自由壓縮，對不同數(shù)量批號的訂單有極強(qiáng)的適應(yīng)能力。筒紗卷繞密度大小是很重要的，考慮到染色機(jī)械的泵的揚(yáng)程高度，滌綸筒紗的卷繞密度以0.33-0.39g/立方厘米為宜。卷繞太緊，染液難穿透很厚的紗層，局部因接觸染料太少而得色偏淺造成色花或色圈等染疵，卷繞太松，筒紗容易變形脫落，造成亂紗，難于上機(jī)。如果繞筒的張力、密度不均勻就必然要造成筒軸各部位染液的穿透速度與穿透量不同。張力、密度較小的部位，染液的穿透速度快，染液的穿透量多；張力、密度較大的部位，染液的穿透速度慢，染液的穿透量少。染色結(jié)果是，張力、密度小的部位得色深；張力、密度大的部位得色淺。這是因?yàn)?，染料上染纖維，是分為三步：第一步,染料隨著染液的流動(dòng)進(jìn)入纖維表面的“擴(kuò)散邊界層”：第二步，染料通過擴(kuò)散邊界層靠近纖維，被纖維表面吸附；第三步，染料從纖維表面擴(kuò)散進(jìn)入纖維內(nèi)部。染料從染液中進(jìn)入纖維表面“邊界層”的速度和數(shù)量是與染液的流動(dòng)速度成正比。也就是說，染液流動(dòng)越快，纖維表面染液的交換更新越快，染料進(jìn)入纖維“邊界層”的速度越快、數(shù)量越多。被纖維表面吸附的速度也就越快、 數(shù)量也就越多。染料從纖維表層擴(kuò)散進(jìn)入纖維內(nèi)部并發(fā)生染著的速度自然也就越快、數(shù)量也就越多的緣故。 應(yīng)對措施：繞筒要均勻 所謂“均勻”是指繞筒張力要均勻、繞筒密度也要均勻。實(shí)際生產(chǎn)證明手工繞筒速度雖快，但很難達(dá)到“均勻”的要求。因此，最好是采用機(jī)器繞筒，其繞筒效果相對較好。 2．2前處理 染前處理對天然纖維而言主要是去除其共生物。對滌綸等合成纖維來說則是去除其人為的后加“雜質(zhì)” 包括紡絲或織造過程中加入的油劑以及沾污的油垢、灰塵、色素等。其中，最值得注意的是油劑。油劑中含有潤滑劑、乳化劑、抗靜電劑等。施加油劑對滌綸等合成纖維的紡絲、織造是必要的。但在染整加工時(shí)必須將油劑洗除倘若染前不洗滌，帶著這些油劑染色，油劑會(huì)在滌綸表面形成一層“阻染膜”，妨礙染料向纖維內(nèi)部均勻擴(kuò)散、滲透。因而，容易造成上色不勻，產(chǎn)生色花、色斑等染疵。而且，還會(huì)使浮色增加，影響色牢度。如果染前處理工藝不到位，纖維上的油劑去除不勻，就可能產(chǎn)生云狀色花；如果在染色過程中，染液中的染料分散穩(wěn)定性差，出現(xiàn)凝聚現(xiàn)象，這些油劑又會(huì)與染料的聚集體結(jié)合，沾附染色物而產(chǎn)生色斑。 必須注意的是前處理后一定要清洗干凈，否則容易造成染花疵病。 應(yīng)對措施：加強(qiáng)染前凈化處理 在染色前，先將染色物在淡堿液中(必要時(shí)可加入適量耐高溫、不起泡的表面活性劑)于120 ℃處理2Omin(注意，堿濃不可太高，以免滌綸水解)。排液后清洗一次，必要時(shí)經(jīng)酸中和，然后再實(shí)施染色。目的有二個(gè)： (1)將纖維中的低聚物，大部份萃取出來，并在溶解狀態(tài)下排出機(jī)外，這樣可以顯著減少染浴中低聚物的含量。 (2)將紡絲或織造過程中施加在纖維或織物上的油劑以及沾污的油垢、灰塵、色素、花衣等去除。 2．3染料選用 分散染料不含磺酸基(一S03Na)、羧酸基(一COONa)等親水性基團(tuán)，只含部分羥基、氨基、乙醇基、偶氮基、取代氨基等極性基團(tuán)，因此，親水性很差，幾乎不溶于水。只能借助于陰離子分散劑將染料微粒包復(fù)后，分散在水中。然而，在100℃以上高溫和染液快速流動(dòng)雙重因素的作用下，分散劑分子與染料微粒之間的“包復(fù)能”會(huì)降低。如果所包復(fù)的染料微粒游離出來，就會(huì)重新聚集成更大的染料顆粒。這種現(xiàn)象即為分散染料的“高溫凝聚性”不同結(jié)構(gòu)的分散染料，其熱凝聚現(xiàn)象不同。 大體可分三種：一為不易發(fā)生熱凝聚。這類染料不會(huì)因升溫、降溫或相互碰撞而凝聚。使用這樣的染料染色一般不會(huì)造成染色不勻或色斑色漬。 二為容易發(fā)生熱凝聚但隨著染料分子向纖維內(nèi)部擴(kuò)散，染料的聚集體會(huì)再度解聚，只要染料在纖維表面吸附均勻，一般就不會(huì)造成色花、色漬。 三為容易發(fā)生熱凝聚，而且在染色過程中，又難以解聚。使用這類染料染色時(shí)，特別是當(dāng)使用的分散劑或勻染劑高溫分散能力較差時(shí)，就很容易由于染料的熱凝聚而造成色澤不勻。甚至由于染料聚集體與染液中的低聚物、油劑、纖維屑等雜質(zhì)相結(jié)合而產(chǎn)生焦油化物由于高溫高壓染色的方式對染液具有很強(qiáng)的過濾性．對染液的分散均勻性要求很高。 因此，一旦染料選用不當(dāng)．在升溫或降溫過程中染液產(chǎn)生聚集現(xiàn)象．筒軸外層內(nèi)層便會(huì)產(chǎn)生遞減性色差。倘若卷筒張力、密度不勻．筒軸各部位也會(huì)產(chǎn)生深淺差異性色花。 應(yīng)對措施：選用熱凝聚性小的分散染料 不同結(jié)構(gòu)的分散染料，其熱凝聚性大小不同。選用熱凝聚性小的染料染色是預(yù)防色花、色漬。高溫凝聚性較小的品種如：分散金黃SE一3R、分散藍(lán)E一4R(B一56#)、分散紅5E—G5(R一153#)、分散嫩黃SE一4GL、分散紫HFRL(V一26# )、分散艷藍(lán)R5E(B—l83#)等。高溫凝聚傾向大的品種如：分散紅玉S一5BL(S-2GFL)(R一167#)、分散灰S—BL、分散紅KB—SE、分散翠藍(lán)S—GL(B一60#)、分散橙G—SF(O一73#)等。 2．4升溫速度 在紗高溫高壓染色通常分為四步： （1)染色物先在高溫分散劑和醋酸一醋酸鈉組成的緩沖浴中運(yùn)行，使之浸透走勻并排除染色物中的空氣，同時(shí)開始升溫。 (2)將染料用攪拌機(jī)充分打勻攪透，制成染料分散液，并在50～60℃時(shí)加入。 (3)以l～2℃／min的速率升溫至130℃ ，并保溫染色30～60 min。 (4)以l～2℃／min的速率降溫，水洗，必要時(shí)做還原清洗但升溫速率不宜太快。否則，很容易造成染料上色不勻而色花。尤其是染中淺色澤以及增白時(shí)(內(nèi)加分散紫HFRL或分散藍(lán)2BLN等上藍(lán)劑)，色花染疵最容易發(fā)生。 這是因?yàn)榉稚⑷玖仙先舅俾实目炻c染色溫度的高低成正比的緣故。染色溫度提高，滌綸的膨化速度與染料的上色速度都會(huì)顯著加快。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，升溫速率的快慢，①與所用染料勻染性的好壞有關(guān)。勻染性好的，可快些；差的則要慢些。②與染色深度有關(guān)。染深色時(shí)可快些，染淺色時(shí)則要慢些。③與滌綸的耐熱性能有關(guān)。滌綸的玻璃化溫度為67～8l℃ ，85℃下滌綸的微結(jié)構(gòu)呈玻璃態(tài)，吸色很慢．故升溫可快些。85～ll0℃，滌綸快速溶脹，吸色能力顯著增強(qiáng)，故升溫要慢些。l 10-130℃，由于染液中染料已少，故升溫又可快些。④與染液的循環(huán)狀態(tài)有關(guān)。倘若染液的壓力大、穿透力強(qiáng)，染液能與纖維快速緊密接觸．則升溫可快些；否則，則要慢些。 應(yīng)對措施：要正確控制升溫速度 實(shí)際升溫速度一定要根據(jù)所用染料勻染性的好壞、染色的深淺、染液的循環(huán)狀態(tài)以及不同的染色階段來合理設(shè)定，通常的升溫速率為l～2℃／min該快時(shí)可以快，不該快時(shí)必須慢，不可一刀切。 當(dāng)染色溫度在85℃以下時(shí)，染料很少上染，可直接升溫。85℃-110℃是上染速度增加最快的溫度區(qū)域，需要嚴(yán)格控制升溫速度在1.5/min以下。115℃-130℃范圍內(nèi)可稍快點(diǎn)，但需要將升溫速度控制在2℃/min左右。 這里的保溫時(shí)間是對中等深度的顏色而言，淺色可適當(dāng)縮短，深色可適當(dāng)延長。保溫時(shí)間要適宜，太短會(huì)產(chǎn)生環(huán)染現(xiàn)象，太長易產(chǎn)生毛絲。一般應(yīng)控制在30-60min。 染色完畢后降溫要快，因?yàn)樵诰徛慕禍剡^程中會(huì)產(chǎn)生低聚物，其殘留線表面呈焦油狀難以去除。 2．5 染液的循環(huán)狀態(tài) 筒子紗染色過程就是染液的穿透過程。因此，對染液的循環(huán)狀態(tài)要求較高。染液必須具有強(qiáng)勁的穿透力，這是實(shí)現(xiàn)均勻染色的前提，如果循環(huán)泵的力度不夠或者對支路閥門的掌握不當(dāng)，就會(huì)使染液穿透染色物的流量、流速不足而且不勻。顯然，這很容易產(chǎn)生色差色花，特別是在升溫階段。 應(yīng)對措施：染液的循環(huán)狀態(tài)一定要好 必須確保染液流量和壓力要大 因?yàn)槿疽旱牧髁看?、壓力大，有利于染液穿透? 勻染。為此，要認(rèn)真選擇和使用循環(huán)泵。泵的流量應(yīng)為25～60 L／kg．min；泵的壓頭水柱應(yīng)為lO～2O m染液正循環(huán)與反循環(huán)的時(shí)間比例．要根據(jù)染色物的特點(diǎn)來調(diào)節(jié)一般情況是由內(nèi)向外的穿透時(shí)間大于逆流時(shí)間。實(shí)際生產(chǎn)表明，正反循環(huán)的時(shí)間比例不恰當(dāng)會(huì)造成內(nèi)外色差。 2.6 低聚物的危害 眾所周知．滌綸是以對苯二甲酸和乙二醇為單體經(jīng)酯化縮聚而成由于酯化縮聚反應(yīng)不可能達(dá)到100％。所以在其樹脂粒子中，通常含有l(wèi)％～3％的未反應(yīng)單體和聚合度低的低聚物(低聚物約占l.3％～1.7％)。 值得注意的是，經(jīng)紡絲后,包含在纖維中的低聚物會(huì)在高溫(100℃以上)條件下,趁纖維大幅度溶脹、微結(jié)構(gòu)松弛而從纖維內(nèi)部溶落到染浴中，然后又會(huì)隨著染浴溫度的降低結(jié)晶析出。如果染浴中的染料分散穩(wěn)定性良好，沒有凝聚現(xiàn)象，這些不溶性的低聚物沉積在纖維(織物)上，烘干后，就會(huì)產(chǎn)生白蒙蒙的灰白色沾附物。尤其是染大紅、紅、藏青、黑色等深濃色澤時(shí)，表現(xiàn)最突出；倘若染浴中的染料有些凝聚現(xiàn)象發(fā)生．這些低聚物還會(huì)和染料聚集體以及染浴中的纖維屑、油劑等粘附在一起產(chǎn)生焦油化物．沾附在纖維上造成嚴(yán)重的“焦油斑”。筒子紗染色時(shí)，這些不溶性的低聚物主要沉積在筒子的芯層和外層造成染液的穿透力和穿透均勻性嚴(yán)重下降其結(jié)果必然是色澤不勻。 為了減少低聚物的危害，有的單位曾試用過導(dǎo)染劑。其目的，一是把染色溫度適當(dāng)降下來，以過以下方法：① 染浴中加入適量載體，如三氯代苯減少低聚物的滲出量。二是提高低聚物的溶解，減小對織物或缸體的危害但必須注意，染溫不可過高，否則載體反而會(huì)促進(jìn)低聚物的滲出。② 高溫排液 即染色后就將高溫染液排出 目的是防止低聚物在降溫過程中結(jié)晶析 但其缺點(diǎn)：一是帶壓排液震動(dòng)很大，容易損壞設(shè)備：二是高溫排液注水，容易使滌綸織物產(chǎn)生“樹枝印”。 解決措施：選用高溫分散穩(wěn)定性好的高溫分散勻染劑 染浴中加入分散勻染劑：①可以有效地防止或減小分散染料的熱凝聚程度，提高染液的分散穩(wěn)定性；②可以有效地分散染浴中的低聚物，減小其危害程度。 常用的陰離子型分散劑NNO、MF、CNF等，在較低溫度下對分散染料具有良好的分散穩(wěn)定作用，但耐熱性差，其分散穩(wěn)定效果會(huì)隨著染溫的升高而降低，故不適合沸溫以上高溫染色使用：木質(zhì)素磺酸鈉類陰離子分散劑。如分散劑CMN等，耐熱穩(wěn)定性較好，在較高的溫度下依然具有良好的分散穩(wěn)定作用。但是，這些陰離子表面活性劑對染料的吸附上色缺乏緩染能力．對移染也缺乏促進(jìn)作用。即分散效果較好，緩染移染的勻染效果較差。 一些非離子分散劑(擴(kuò)散劑)，由于在水中形成的膠束或膠粒外層缺乏同電荷的排斥力，對分散染料的分散穩(wěn)定性不如陰離子性分散劑好。然而，由于它們對染料有一定的親和力，因此，染色時(shí)既有良好的緩染作用、又有較強(qiáng)的移染勻染功能。但是非離子型分散劑有濁點(diǎn)問題。當(dāng)染溫超過其濁點(diǎn)溫度便會(huì)呈油粒狀態(tài)析出。這時(shí)，它不僅完全喪失對染料微粒的分散保護(hù)作用，反而會(huì)與染料微粒以及低聚物、纖維毛屑等結(jié)合成焦油狀聚集體，嚴(yán)重沾污缸體和織物造成難以修復(fù)的疵點(diǎn)?？梢姡请x子型分散劑(擴(kuò)散劑)對分散染料具有較好的緩染、移染勻染功能。但對分散染料染液的高溫分散穩(wěn)定作用大多較差，顯然，單獨(dú)使用陰離子性分散劑或非離子性分散劑，染液的分散效果一般并不理想。陰離子性分散劑與非離子性分散劑，按一定比例配合使用可取長補(bǔ)短，具有協(xié)同效應(yīng)．實(shí)用效果較好。 2．7保溫時(shí)間 由于分散染料是靠氫鍵和范德華力上染滌綸，在高溫條件下具有較好的移染性。因此，適當(dāng)延長保溫時(shí)間（深色 60min、中色40min、淺色30min）可以通過移染作用糾正升溫階段所產(chǎn)生的吸色不均勻性，實(shí)現(xiàn)色澤的勻一化。這對染較深的色澤具有明顯的效果。 2．8還原清洗 實(shí)際生產(chǎn)說明，分散染料高溫高壓染滌綸，尤其是穿透性染色。如拉鏈染色、筒子紗染色或經(jīng)軸染色，染后纖維表層總是帶有一定程度的浮色。這些浮色不僅會(huì)降低染色牢度和色光鮮艷度，而且還容易造成色澤不勻。因此，染后要堿性還原清洗，尤其是染中深色澤。還原清洗，可以去除纖維表面的浮色。雖然得色略淺些，但發(fā)色艷亮、色澤勻凈，摩擦、Et曬牢度可提高O．5～1級。 還原清洗的方法：通常是3O％燒堿液1．5～6.5L，85％保險(xiǎn)粉O．5～2 L，于8O℃處理20 min，清水過凈，必要時(shí)經(jīng)酸中和。由于保險(xiǎn)粉存在著易分解、穩(wěn)定性差、不安全、污染環(huán)境等缺點(diǎn)，現(xiàn)以新型的環(huán)保、安全、高效剝色劑CY一730來取代保險(xiǎn)粉 實(shí)用方法： 用料：剝色劑CY一730 0.125～0.5 g／L 催化CY一770 0.25～1.0 g/L 3O％燒堿液 5～10 g／L 工藝：先將溶解的催化劑加入5O ℃腳水中，走勻后再加入剝色劑和液堿，邊循環(huán)邊以2.5℃／min升溫至8O ℃清洗20 min,清水過凈。剝色劑與保險(xiǎn)粉相比，其還原清洗能力更強(qiáng)，故實(shí)用量只需保險(xiǎn)粉的1／4。倘若染后色花嚴(yán)重，采用高溫勻染劑加載體在120～130 ℃處理的方法．達(dá)不到勻染修色的目的時(shí)可采用剝色劑CY一730處理。 處理的方法如下： 用料：剝色劑CY一730 4 g/L 催化劑CY一770 8 g/L 載體 5 g/L 3O％燒堿液 10 g/L 工藝：先將溶解的催化劑加入5O℃的腳水中，走勻后．再加入剝色劑和燒堿液,以2．5℃／min升溫至130 ℃，保溫清洗20 min，而后降溫、皂洗、水洗。其剝色率可達(dá)6O％～8O％。而且色變小、色澤明亮，完全可以復(fù)染同色。但要注意：燒堿用量不可過多(投產(chǎn)前要先做實(shí)驗(yàn))。普通滌綸，燒堿用量必須<5 g。否則，滌綸減量嚴(yán)重，織物會(huì)產(chǎn)生紕裂。