涤纶筒子纱染色基本工艺.doc

涤纶筒子纱染色工艺
涤纶织物由于强度高，回弹性好，耐磨性优良，尺寸稳定性好，抗皱性好，而被广泛应用于各种纺织品及服装面料。涤纶筒子纱线染色是采用高温高压染色法在高温高压筒子纱染色机上进行。由于聚酯纤维构造紧密，分散染料在低温条件下几乎不上染。只有将温度提高至90℃以上，染料上染逐渐增长。达到110℃以上时，涤纶纤维中无定型区高分子链段运动加剧，增长了微隙，减少了染料分子扩散进入纤维内部阻力，提高了染料分子扩散速度，使分散染料上染速率迅速加大。至130℃才干获得满意染色效果，染料运用率达到90﹪以上，得色丰满，各种染色牢度优良。
1．涤纶筒子纱染色工艺
1．1生产材料及设备
涤纶100D网络丝、染料、冰醋酸、匀染剂、还原清洗剂、抗静电剂、RY-1180V型高温高压染样机
1．2工艺流程及条件及处方：
原纱进厂—松筒—倒角—装笼—进入染缸—前解决（退浆、煮练、漂白合一，在100℃条件下解决20min,皂洗剂1g/L去油）—水洗—染色缸加入已溶解好染料和助剂依次侵入染槽—加入纱线染色（1℃/1min）升温至70℃匀染10min—（1℃/1min）升温至100℃匀染10min—（1℃/min）升温至130℃保温45-60min—高温排水—洗水—还原清洗（100℃解决30min,对于深色而言）—洗水—醋酸中和—洗水（上抗静电剂）—脱水—烘干。
染色处方（按织物重量）：
分散染料 （o.w.f.）x
冰醋酸 1.2g/L
匀染剂 1.2g/L
还原清洗处方
冰醋酸 1.5g/L
还原清洗剂 1.5g/L
抗静电剂处方 1.0g/L
2．质量问题产生因素分析及解决办法
2．1松筒
涤纶筒子纱线染色前需先松筒，松筒首选不锈钢弹簧管，其长处是有效穿透面积特别大，对获得匀染非常有利。可自由压缩，对不同数量批号订单有极强适应能力。筒纱卷绕密度大小是很重要，考虑到染色机械泵扬程高度，涤纶筒纱卷绕密度以0.33-0.39g/立方厘米为宜。卷绕太紧，染液难穿透很厚纱层，局部因接触染料太少而得色偏浅导致色花或色圈等染疵，卷绕太松，筒纱容易变形脱落，导致乱纱，难于上机。如果绕筒张力、密度不均匀就必然要导致筒轴各部位染液穿透速度与穿透量不同。张力、密度较小部位，染液穿透速度快，染液穿透量多；张力、密度较大部位，染液穿透速度慢，染液穿透量少。染色成果是，张力、密度小部位得色深；张力、密度大部位得色浅。这是由于，染料上染纤维，是分为三步：第一步,染料随着染液流动进入纤维表面“扩散边界层”：第二步，染料通过扩散边界层接近纤维，被纤维表面吸附；第三步，染料从纤维表面扩散进入纤维内部。染料从染液中进入纤维表面“边界层”速度和数量是与染液流动速度成正比。也就是说，染液流动越快，纤维表面染液互换更新越快，染料进入纤维“边界层”速度越快、数量越多。被纤维表面吸附速度也就越快、数量也就越多。染料从纤维表层扩散进入纤维内部并发生染着速度自然也就越快、数量也就越多缘故。
对办法：绕筒要均匀
所谓“均匀”是指绕筒张力要均匀、绕筒密度也要均匀。实际生产证明手工绕筒速度虽快，但很难达到“均匀”规定。因而，最佳是采用机器绕筒，其绕筒效果相对较好。
2．2前解决
染前解决对天然纤维而言重要是去除其共生物。对涤纶等合成纤维来说则是去除其人为后加“杂质” 涉及纺丝或织造过程中加入油剂以及沾污油垢、灰尘、色素等。其中，最值得注意是油剂。油剂中具有润滑剂、乳化剂、抗静电剂等。施加油剂对涤纶等合成纤维纺丝、织造是必要。但在染整加工时必要将油剂洗除倘若染前不洗涤，带着这些油剂染色，油剂会在涤纶表面形成一层“阻染膜”，妨碍染料向纤维内部均匀扩散、渗入。因而，容易导致上色不匀，产生色花、色斑等染疵。并且，还会使浮色增长，影响色牢度。如果染前解决工艺不到位，纤维上油剂去除不匀，就也许产生云状色花；如果在染色过程中，染液中染料分散稳定性差，浮现凝聚现象，这些油剂又会与染料汇集体结合，沾附染色物而产生色斑。
必要注意是前解决后一定要清洗干净，否则容易导致染花疵病。
应对办法：加强染前净化解决
在染色前，先将染色物在淡碱液中(必要时可加入适量耐高温、不起泡表面活性剂)于120 ℃解决2Omin(注意，碱浓不可太高，以免涤纶水解)。排液后清洗一次，必要时经酸中和，然后再实行染色。目有二个：
(1)将纤维中低聚物，大部份萃取出来，并在溶解状态下排出机外，这样可以明显减少染浴中低聚物含量。
(2)将纺丝或织造过程中施加在纤维或织物上油剂以及沾污油垢、灰尘、色素、花衣等去除。
2．3染料选用
分散染料不含磺酸基(一S03Na)、羧酸基(一COONa)等亲水性基团，只含某些羟基、氨基、乙醇基、偶氮基、取代氨基等极性基团，因而，亲水性很差，几乎不溶于水。只能借助于阴离子分散剂将染料微粒包复后，分散在水中。然而，在100℃以上高温和染液迅速流动双重因素作用下，分散剂分子与染料微粒之间“包复能”会减少。如果所包复染料微粒游离出来，就会重新汇集成更大染料颗粒。这种现象即为分散染料“高温凝聚性”不同构造分散染料，其热凝聚现象不同。
大体可分三种：一为不易发生热凝聚。此类染料不会因升温、降温或互相碰撞而凝聚。使用这样染料染色普通不会导致染色不匀或色斑色渍。
二为容易发生热凝聚但随着染料分子向纤维内部扩散，染料汇集体会再度解聚，只要染料在纤维表面吸附均匀，普通就不会导致色花、色渍。
三为容易发生热凝聚，并且在染色过程中，又难以解聚。使用此类染料染色时，特别是当使用分散剂或匀染剂高温分散能力较差时，就很容易由于染料热凝聚而导致色泽不匀。甚至由于染料汇集体与染液中低聚物、油剂、纤维屑等杂质相结合而产生焦油化物由于高温高压染色方式对染液具备很强过滤性．对染液分散均匀性规定很高。
因而，一旦染料选用不当．在升温或降温过程中染液产生汇集现象．筒轴外层内层便会产生递减性色差。倘若卷筒张力、密度不匀．筒轴各部位也会产生深浅差别性色花。
应对办法：选用热凝聚性小分散染料
不同构造分散染料，其热凝聚性大小不同。选用热凝聚性小染料染色是防止色花、色渍。高温凝聚性较小品种如：分散金黄SE一3R、分散蓝E一4R(B一56#)、分散红5E—G5(R一153#)、分散嫩黄SE一4GL、分散紫HFRL(V一26# )、分散艳蓝R5E(B—l83#)等。高温凝聚倾向大品种如：分散红玉S一5BL(S-2GFL)(R一167#)、分散灰S—BL、分散红KB—SE、分散翠蓝S—GL(B一60#)、分散橙G—SF(O一73#)等。
2．4升温速度
在纱高温高压染色普通分为四步：
（1)染色物先在高温分散剂和醋酸一醋酸钠构成缓冲浴中运营，使之浸透走匀并排除染色物中空气，同步开始升温。
(2)将染料用搅拌机充分打匀搅透，制成染料分散液，并在50～60℃时加入。
(3)以l～2℃／min速率升温至130℃ ，并保温染色30～60 min。
(4)以l～2℃／min速率降温，水洗，必要时做还原清洗但升温速率不适当太快。否则，很容易导致染料上色不匀而色花。特别是染中浅色泽以及增白时(内加分散紫HFRL或分散蓝2BLN等上蓝剂)，色花染疵最容易发生。
这是由于分散染料上染速率快慢与染色温度高低成正比缘故。染色温度提高，涤纶膨化速度与染料上色速度都会明显加快。依照经验，升温速率快慢，①与所用染料匀染性好坏关于。匀染性好，可快些；差则要慢些。②与染色深度关于。染深色时可快些，染浅色时则要慢些。③与涤纶耐热性能关于。涤纶玻璃化温度为67～8l℃ ，85℃下涤纶微构造呈玻璃态，吸色很慢．故升温可快些。85～ll0℃，涤纶迅速溶胀，吸色能力明显增强，故升温要慢些。l 10-130℃，由于染液中染料已少，故升温又可快些。④与染液循环状态关于。倘若染液压力大、穿透力强，染液能与纤维迅速紧密接触．则升温可快些；否则，则要慢些。
应对办法：要对的控制升温速度
实际升温速度一定要依照所用染料匀染性好坏、染色深浅、染液循环状态以及不同染色阶段来合理设定，普通升温速率为l～2℃／min该快时可以快，不该快时必要慢，不可一刀切。
当染色温度在85℃如下时，染料很少上染，可直接升温。85℃-110℃是上染速度增长最快温度区域，需要严格控制升温速度在1.5/min如下。115℃-130℃范畴内可稍快点，但需要将升温速度控制在2℃/min左右。
这里保温时间是对中档深度颜色而言，浅色可恰当缩短，深色可恰当延长。保温时间要适当，太短会产生环染现象，太长易产生毛丝。普通应控制在30-60min。
染色完毕后降温要快，由于在缓慢降温过程中会产生低聚物，其残留线表面呈焦油状难以去除。
2．5 染液循环状态
筒子纱染色过程就是染液穿透过程。因而，对染液循环状态规定较高。染液必要具备强劲穿透力，这是实现均匀染色前提，如果循环泵力度不够或者对支路阀门掌握不当，就会使染液穿透染色物流量、流速局限性并且不匀。显然，这很容易产生色差色花，特别是在升温阶段。
应对办法：染液循环状态一定要好
必要保证染液流量和压力要大 由于染液流量大、压力大，有助于染液穿透、匀染。为此，要认真选取和使用循环泵。泵流量应为25～60 L／kg．min；泵压头水柱应为lO～2O m染液正循环与反循环时间比例．要依照染色物特点来调节普通状况是由内向外穿透时间不不大于逆流时间。实际生产表白，正反循环时间比例不恰当会导致内外色差。
2.6 低聚物危害
众所周知．涤纶是以对苯二甲酸和乙二醇为单体经酯化缩聚而成由于酯化缩聚反映不也许达到100％。因此在其树脂粒子中，普通具有l％～3％未反映单体和聚合度低低聚物(低聚物约占l.3％～1.7％)。
值得注意是，经纺丝后,包括在纤维中低聚物会在高温(100℃以上)条件下,趁纤维大幅度溶胀、微构造松弛而从纤维内部溶落到染浴中，然后又会随着染浴温度减少结晶析出。如果染浴中染料分散稳定性良好，没有凝聚现象，这些不溶性低聚物沉积在纤维(织物)上，烘干后，就会产生白蒙蒙灰白色沾附物。特别是染大红、红、藏青、黑色等深浓色泽时，体现最突出；倘若染浴中染料有些凝聚现象发生．这些低聚物还会和染料汇集体以及染浴中纤维屑、油剂等粘附在一起产生焦油化物．沾附在纤维上导致严重“焦油斑”。筒子纱染色时，这些不溶性低聚物重要沉积在筒子芯层和外层导致染液穿透力和穿透均匀性严重下降其成果必然是色泽不匀。
为了减少低聚物危害，有单位曾试用过导染剂。其目，一是把染色温度恰当降下来，以过如下办法：① 染浴中加入适量载体，如三氯代苯减少低聚物渗出量。二是提高低聚物溶解，减小对织物或缸体危害但必要注意，染温不可过高，否则载体反而会增进低聚物渗出。② 高温排液 即染色后就将高温染液排出 目是防止低聚物在降温过程中结晶析 但其缺陷：一是带压排液震动很大，容易损坏设备：二是高温排液注水，容易使涤纶织物产生“树枝印”。
解决办法：选用高温分散稳定性好高温分散匀染剂
染浴中加入分散匀染剂：①可以有效地防止或减小分散染料热凝聚限度，提高染液分散稳定性；②可以有效地分散染浴中低聚物，减小其危害限度。
惯用阴离子型分散剂NNO、MF、CNF等，在较低温度下对分散染料具备良好分散稳定作用，但耐热性差，其分散稳定效果会随着染温升高而减少，故不适合沸温以上高温染色使用：木质素磺酸钠类阴离子分散剂。如分散剂CMN等，耐热稳定性较好，在较高温度下依然具备良好分散稳定作用。但是，这些阴离子表面活性剂对染料吸附上色缺少缓染能力．对移染也缺少增进作用。即分散效果较好，缓染移染匀染效果较差。
某些非离子分散剂(扩散剂)，由于在水中形成胶束或胶粒外层缺少同电荷排斥力，对分散染料分散稳定性不如阴离子性分散剂好。然而，由于它们对染料有一定亲和力，因而，染色时既有良好缓染作用、又有较强移染匀染功能。但是非离子型分散剂有浊点问题。当染温超过其浊点温度便会呈油粒状态析出。这时，它不但完全丧失对染料微粒分散保护作用，反而会与染料微粒以及低聚物、纤维毛屑等结合成焦油状汇集体，严重沾污缸体和织物导致难以修复疵点。可见，非离子型分散剂(扩散剂)对分散染料具备较好缓染、移染匀染功能。但对分散染料染液高温分散稳定作用大多较差，显然，单独使用阴离子性分散剂或非离子性分散剂，染液分散效果普通并不抱负。阴离子性分散剂与非离子性分散剂，按一定比例配合使用可取长补短，具备协同效应．实用效果较好。
2．7保温时间
由于分散染料是靠氢键和范德华力上染涤纶，在高温条件下具备较好移染性。因而，恰当延长保温时间（深色 60min、中色40min、浅色30min）可以通过移染作用纠正升温阶段所产生吸色不均匀性，实现色泽匀一化。这对染较深色泽具备明显效果。
2．8还原清洗
实际生产阐明，分散染料高温高压染涤纶，特别是穿透性染色。如拉链染色、筒子纱染色或经轴染色，染后纤维表层总是带有一定限度浮色。这些浮色不但会减少染色牢度和色光鲜艳度，并且还容易导致色泽不匀。因而，染后要碱性还原清洗，特别是染中深色泽。还原清洗，可以去除纤维表面浮色。虽然得色略浅些，但发色艳亮、色泽匀净，摩擦、Et晒牢度可提高O．5～1级。
还原清洗办法：普通是3O％烧碱液1．5～6.5L，85％保险粉O．5～2 L，于8O℃解决20 min，清水过净，必要时经酸中和。由于保险粉存在着易分解、稳定性差、不安全、污染环境等缺陷，现以新型环保、安全、高效剥色剂CY一730来取代保险粉
实用办法：
用料：剥色剂CY一730 0.125～0.5 g／L
催化CY一770 0.25～1.0 g/L
3O％烧碱液 5～10 g／L
工艺：先将溶解催化剂加入5O ℃脚水中，走匀后再加入剥色剂和液碱，边循环边以2.5℃／min升温至8O ℃清洗20 min,清水过净。剥色剂与保险粉相比，其还原清洗能力更强，故实用量只需保险粉1／4。倘若染后色花严重，采用高温匀染剂加载体在120～130 ℃解决办法．达不到匀染修色目时可采用剥色剂CY一730解决。
解决办法如下：
用料：剥色剂CY一730 4 g/L
催化剂CY一770 8 g/L
载体 5 g/L
3O％烧碱液 10 g/L
工艺：先将溶解催化剂加入5O℃脚水中，走匀后．再加入剥色剂和烧碱液,以2．5℃／min升温至130 ℃，保温清洗20 min，而后降温、皂洗、水洗。其剥色率可达6O％～8O％。并且色变小、色泽明亮，完全可以复染同色。但要注意：烧碱用量不可过多(投产前要先做实验)。普通涤纶，烧碱用量必要<5 g。否则，涤纶减量严重，织物会产生纰裂。