定型機、涂層機、地毯機專業(yè)生成廠家無錫前洲興華機械2023年4月20日訊  滌綸織物由于強度高，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上進行的。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)部擴散而達到上染得目的。目前染色主要是ATY、DTY，現(xiàn)就常見染色問題闡述以下兩點。

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基本的操作因素為主，來闡述它們對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、染色時染液的升溫速度、筒子紗卷繞密度等。

1. 每循環(huán)上染率對勻染的影響

由于纖維對染料的吸收作用，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，吸盡作用越強烈，所得的筒子紗勻染性越差。

2. 流速對勻染程度的影響

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，染料的最終平衡上染率是不變的 ，而達到勻染所需要的時間隨染液流速的增加而減小。也就是說，在相同的染色時間內(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. 升溫速度對勻染程度的影響

筒子染色時的升溫速度直接影響到筒子染色時間的長短，還會影響筒子染色機的產(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，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)小樣實驗，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和分光光度評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，而且還會過多地減少筒子染色的裝料量，因此筒子染色時，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)運行一段時間再升溫，以控制整個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. 使用快速擴散的染料。這是一個十分理想的辦法，但在實際使用中，由于快速擴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)小筒子紗會帶來經(jīng)濟上的問題。

5. 采用延長染色時間的方法，既增加染液的循環(huán)次數(shù)。

以上的各種方法可以單獨使用，也可以幾種方法同時使用，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)頻率的方法來實現(xiàn)。

人們對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個方向進行講解。

從筒子染色理論分析可知，筒子染色有個明顯的特征，即染液在筒子紗線中的循環(huán)運動過程中，染料濃度會沿程下降（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，才不會出現(xiàn)沿程色差。也就時說，要防止內(nèi)—中—外色差，主泵必須提供足夠的染液流動速度——流量。理論和實踐證明：只要流量足夠，即使只打正循環(huán)，也可以勻染，使內(nèi)—中—外達到無色差的滿意效果（實際情況中由于染液在內(nèi)—中—外圈的流線密度不同，還會出現(xiàn)內(nèi)—中—外色差）。

主泵流量不等于實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，都會產(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，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沿程濃度降低，然而由于（染）料少紗多，同樣會發(fā)生內(nèi)深外淺的問題。當(dāng)染液作反循環(huán)時（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，對主泵能力不足的染色機應(yīng)考慮一定的反循環(huán)時間。以致出現(xiàn)有人設(shè)計反循環(huán)時間比正循環(huán)還長的情況。

一般染色機進料時由主料泵把配好的料打到主泵進口，再由主泵混合同主缸中其它染液通過出口進入紗線強制循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)方向由正反之分。正循環(huán)時，泵出口染液直接通向各筒子內(nèi)層，此時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，泵出口染浴首先進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，一方面由于染液被稀釋，濃差沒有正循環(huán)開始時大，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，這對筒子內(nèi)層沉積物的減少也是有益的。因而建議注料時，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)松筒時是干紗，在水中直徑增大造成紗變粗，而長度增加很小（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度會收縮，也會使筒子密度變大。一些彈性紗（如氨綸包芯紗、包纏紗）在濕熱狀態(tài)下也會劇烈收縮，所有這些都會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，移染率又低時會造成不勻染，即內(nèi)—中—外色差。