锦纶染色的常见问题和解决方法

锦纶染色的常见问题和解决方法

锦纶是一种疏水性纤维, 纤维上含有氨基和羧基[1],可以用分散染料、酸性染料, 特别是弱酸性染料染色。其染色具有上染速率快、竭染率高的特点, 但由于纺丝工艺规格的不同, 造成纤维结构差异很大, 引起上染性能差别较大, 容易产生色差。因此, 如果制订小样工艺时稍有疏忽, 就有可能造成上染不匀, 产生色差、色渍、色点、深浅边、条花、色不符样和染色牢度差等疵病。所以, 锦纶染色时, 小样人员一定要制订合理的染色工艺, 并严格把关全程工艺, 以降低次品率, 减轻大生产压力。笔者通过十多年对锦纶染色打样工作的实践, 总结锦纶染色常见疵病, 以及预防和技术补救的方法。

2 常见疵病及预防和补救措施

2.1 竞染造成色花和色不符样

这是由于染化料选择不当引起的。锦纶的染色饱和值很低, 因此在拼染浓色时, 不同染料间的竞染就显得很突出。如果选用的染料在上染率和亲和力方面差异较大时, 在不同的染色时间内, 纤维染得的色泽就会大不相同, 造成大小样色差及重演性差。

预防及补救措施是选择上染曲线及亲和力相似、配伍性好, 以及适合生产机台的染化料系列。要求打样人员要全面掌握各类染料的染色性能, 选择染化料时, 要综合考虑染料的上染率、上染曲线、匀染性、色牢度性能, 以及对温度和匀染剂的敏感性等因素。

2.1.1 充分考虑染料的配伍性

使用几种染料拼染时, 要选用合适的染料, 且控制好染料用量。一般应尽量选择同一公司的同一系列染料, 即使不得不选用不同公司的染料相拼, 也应尽量选择上染曲线相似、始染温度近似, 以及对温度和匀染剂敏感性相似的染料, 尽量避免发生竞染。

2.1.2 注意染料大小样竞染中的差异

有些染料在小样染色时竞染并不明显, 但在大生产中就完全暴露出来了。例如, 在生产湖绿色和孔雀蓝时, 若选用酸性翠蓝和酸性黄相拼, 就出现类似的问题。这是由于酸性翠蓝的分子结构大, 与酸性黄上染曲线相差很大, 因而引起竞染。若改用酸性翠篮与带黄光的酸性绿相拼, 就基本解决了竞染问题。

2.1.3 注意机台对染料的适应性

染机有喷射、经轴和卷染机等。喷射染色机中染液与织物接触充分, 匀染性好, 产品手感丰满, 且重现性好, 缸差小, 但其耐湿处理牢度相对较差。可选用牢度好, 但匀染性略差的弱酸性染料或1∶2金属络合酸性染料进行染色。经轴染色机的产品门幅控制简便, 固色容易, 但易出现深浅层和头尾色差等问题。可选用匀染性好而牢度略差的染料, 并略提高匀染剂的用量, 染色后再加强固色。

2.2 工艺不合理造成的疵病

锦纶染色对工艺要求极高。工艺条件是影响染色产品色光和匀染性的重要因素, 如温度、浴比、ｐＨ值等, 都会影响产品的质量。不合理的工艺容易产生匀染差、色花、色柳、色差、牢度差等病疵。

2.2.1 控制始染温度及升温速率

温度是控制上染的重要因素。温度的高低, 会影响纤维的膨化程度、染料的性能(溶解性、分散性、上染率、色光等) 以及助剂性能的发挥。锦纶是热塑性纤

维, 温度低时上染速率很慢, 温度超过50℃,纤维的溶胀随温度升高而不断增加。

温度对染料上染速率的影响还因染料的不同而有所不同, 匀染性染料的上染速率随温度升高而逐渐增加; 耐缩绒染料的上染率要在染浴温度高于60℃以后才开始随温度的升高而迅速增加。特别在65～85℃的温度范围内, 控制升温速率是锦纶染色成败的关键, 若控制不当, 就会造成上色快、移染性差, 易花难回修的问题。若采用耐缩绒染料染锦纶时, 始染温度应为室温, 在65～85℃温度段, 严格控制升温速率1℃/ｍｉｎ左右, 并加入匀染剂, 采取阶梯升温办法; 然后升温至95～98℃,保温45～60ｍｉｎ。另外, 这种纤维的染色性能还随染色前所受到的热处理条件而变化, 经干热定形后的纤维上染速率显著下降。

2.2.2 确定合适的浴比

由于设备的限制, 小样浴比会比大生产大, 但浴比过大会降低上染率, 造成大小样色差。轻薄型的塔夫绸浴比一般为1∶50,较厚重的织物浴比为1∶20,以织物可完全浸入染液为准。

2.2.3 控制ｐＨ值

染浴ｐＨ值对染料的上染率影响很大, 上染率随ｐＨ值的降低会快速增加。用弱酸性染料染锦纶时, 染浅色的ｐＨ值一般控制在6～7(常用醋酸铵调节), 并提高匀染剂的用量, 以加强匀染, 避免染花, 但ｐＨ值也不能过高, 否则色光会萎暗; 染深色的ｐＨ值为4～6(常用醋酸和醋酸铵调节), 并在保温的过程中加入适量的醋酸降低ｐＨ值, 促进染料上染。

2.2.4 注意匀染剂的选用及用量

针对锦纶染色匀染性及覆盖性差的特点, 应在染浴中加入少量阴离子或非离子型匀染剂, 其中以阴离子型表面活性剂为主。既可在染色时与染料同浴使用, 亦可以用匀染剂对锦纶进行染前处理。阴离子型匀染剂在染浴中离解成负离子, 进入纤维, 首先占据锦纶纤维上有限的染座, 然后在染色过程中随温度升高逐渐被染料所替代, 降低了染料与纤维之间的结合速度, 达到匀染的目的; 非离子型匀染剂则在染浴中与染料发生氢键结合, 然后在染色过程中逐渐分解释放出染料, 并被纤维吸附。

通过试验发现, 匀染剂的加入可明显改善匀染性及盖染能力, 但随助剂浓度的增加, 上染速率下降, 导致竭染率不同程度下降, 因此匀染剂用量不可太多。因为匀染剂在染色过程中除起匀染效果外, 同时还有阻染作用。匀染剂用量过大, 会降低酸性染料上染率, 使染色残液浓度升高, 造成大小样色差及重演性差。一般, 染浅色时匀染剂用量较大; 染深色时, 匀染剂用量较少。

长期以来, 业界一直认为ｐＨ值的控制是锦纶染色成败的关键。经过多年生产经验的积累, 我们发现引入缓冲体系后, 匀染剂的选用及用量对控制大小样色差起决定性作用。匀染剂要与相应的染料类别配套使用, 但用量一定要根据实际情况进行调整。小样生产时, 匀染剂的用量控制在0.2～1.5ｇ/Ｌ, 即在达到良好的匀染效果的前提下, 若浅色的残液率在2%～3%、中深色在5%～15%,则该匀染剂用量即为所需量。大生产再根据小样用量进行修正, 可达到很好的效果。

2.3 大小样色差

锦纶染色时, 造成大小样色差的原因是多方面的, 如大小样所用坯布、染化料、大小样工艺条件不同等。可采取的预防及补救有:减少环境及光源的影响, 规范打样和对色操作; 分析大小样之间的差异, 对小样的数据进行修正放样。

2.3.1 小样对色务必严格、精确

(1) 化验室对色、配色环境设计, 应尽可能采用黑白灰等系列颜色, 这样可以预防因环境色彩对眼睛生理所引起的“残像”而影响对色。对色环境的照明必须充足, 以防止对色时因光源而发生的色相变化, 应采用“有条件”的固定光源, 或配备符合国际标准的灯箱。如果光源变化的几率比较高, 如化验室对色环境为开放式, 则窗外光源会因不同时间不同光源的变化(如早上与下午的光源不同, 阴天与晴天的光源不同), 而影响配色效率。

(2) 在打确认样之前应该先弄清楚客户的各种要求, 如原样色光偏向, 是否有特殊整理, 纤维染色用染料是否被指定等。

(3) 打小样用水应与大样生产一致, 并需每日对水质及其ｐＨ值进行测试, 并调节至工艺要求, 避免产生色光差异。

(4) 锦纶纤维的染色性能还随其染色前受热史而变化。热定形条件不同会造成织物吸色率不同, 从而造成织物批与批之间的色差。锦纶织物前处理的工艺控制也对染色效果影响非常大, 所以大小样的组织规格要相同, 染前半制品的工艺条件力求一致, 最好采用同一批半制品。

(5)小样应采用与大样同一产地、同一工厂、同一品名、同一批号的染化料。配色时选择的染料配伍值要基本一致, 这样才能保证染色过程中各染料在染液中的比例关系, 有利于染色色光的稳定性和重现性。拼色时主色染料宜固定, 变动调节色光用染料, 以便于大小样色光一致。对于在染色加工过程中容易引起变色的染料不予采用。

2.3.2 规范化验室配色操作

(1) 一般来说, 越接近灰色系列的颜色, 其灰彩度越难判断, 因为它包含的吸收色相比较复杂, 经常需要三种染料拼混, 故接近灰色系列的色相, 配色时可仅以黄、红、青的感觉做色偏向的选择。越是色彩感觉强的颜色, 颜色的鲜与纯对色相的判断越是重要, 故配色时要首先作出正确判断, 选用正确的染料。

(2) 对色时要注意观察样与光线照射角度的变化, 以保持一致。

(3) 把握样布染色后的烘干程度。烘干过度, 会造成色光不可逆的偏红; 烘干不够, 则影响色样的色光饱和度。两种情况都会造成色光偏差。

(4) 仿色时应重视分品种、分色系, 且留样, 积累资料建立色样库(有对应的实际生产样更好) 。

2.3.3 严格控制大小样工艺的一致性

(1) 打样染浴的ｐＨ值及升温工艺应尽量与大生产一致。大样生产由于水质及直接蒸汽或间接蒸汽的交叉使用, 往往锅炉蒸汽带入碱性而使染浴ｐＨ值偏高, 使用缓冲剂或配备ｐＨ值在线监控仪可以解决这个问题。

(2) 小样染色的保温时间要与大样保持一致, 以免由于染透性差而造成色差。

(3) 因固色也会影响色光, 所以, 小样固色后一定要调节色光, 才能进入大生产的工艺制订。

3 结语

影响锦纶染色产品质量的因素很多, 主要包括设备、工艺、染化料、大小样色差及操作等几方面。生产实践证明, 抓好了上述几个环节, 可以提高锦纶染色的准确性和稳定性, 使小样放样的一次成功率达到90%以上。