2.3时间:
小样和实际生产在时间上的差异比较大,而且也不可能统一。这样,如何来克服时间所带来的影响,就显得更为重要。
小样一般采用开始染色时染料、中性盐同时加入,被染物在染浴中恒温振荡染色25-45分钟,一般上染时间不超过60分钟,再加碱保温固色,固色时间大多数厂采用30-60分钟,最长时间不超过90分钟。而实际生产,同样以3000米的卷轴为例,车速120米/分钟,一道时间为25分钟,最简单的做法,加染料2道,加中性盐2道,4道的时间就有100分钟,加上加料、搅拌的时间,起码在120 分钟以上。加碱固色一般最低也要走4道,时间至少在100分钟以上,对于特别的深色,要走上6道-8道,甚至有时在10道以上,时间就达到3-4小时甚至更长。
小样染色和加碱固色都是完全浸渍在染液中,而实际生产中,卷染是被染物瞬时的浸轧染液,打卷后在卷轴上进行上染和固色,作用的方式也有所不同。对于3000米的卷轴,车速120米/分钟来说,在第一次浸轧和第二次浸轧之间,最大间隔时长达到50分钟,而且染液的浓度也在不断地发生变化,这就造成了计算的困难。而且卷轴的大小和车速的快慢,对过程的影响都比较大。
但有一点是可以控制的,就是平衡上染率和最终固色率。小样通过延长时间,达到上染平衡之后再加碱固色,生产也要让其达到上染平衡后在加碱固色,双方都采用时间过量的方法,充分上染,因为,充分上染后,延长时间,不会造成负面的影响。因为,实际的车间生产,是无法准确的控制平衡时的时间点,只能采用适当过量的方法来稳定。这样,就把复杂的上染过程简单化,合理而准确的把握时间的因素。
就固色时间而言,正常的固色条件,延长时间不会造成已经键合的染料断键。因为正常的固色温度和碱剂用量,不会造成已经和纤维形成共价键的染料断键形成水解染料,即使有也是微乎其微,不能造成色光的变化。实际的生产过程中,在正常的染色条件下,没有发现因为延长染色时间而导致颜色偏浅。所以,延长时间,不会产生相反的效果,只会让染料最充分的固色。固色充分,染料的利用率高,不但节约成本,而且颜色更稳定,不同批次之间的色差也很小。但也不能无限制的延长时间,过量的时间没有意义,反而降低生产效率,浪费水、电、汽。
但小样的上染时间,对于一些紧密织物和扩散性能差的染料来讲,不能达到上染和扩散平衡。这就造成了实际生产的不稳定因素,本人曾就万得生产的BES活性艳蓝为例说明了因为时间原因,扩散没有达到平衡而导致的色差,在《BES活性艳蓝扩散性能卷染的影响》一文中作了详细的叙述。
2.4中性盐的用量:
根据小样的中性盐浓度,确定实际生产的中性盐用量。但是在计算的时候,不但要考虑到染缸之内的水量,也要考虑到织物所带的水量,例如3000米C133*72/40s*40s 280cm幅宽纯棉丝光织物,染液中水位控制在800升,而布面所带的水就有1200升,如果忽略了布面所带的水量,势必造成中性盐的用量不足。但对于一些溶解度不好,耐盐性差的染料,考虑到浴比的大幅缩小,适当的减少中性盐用量。另外,在加入中性盐的时候,要考虑到一些染料的耐盐程度,因为,加盐的开始时间,布面的水是不能参与的,中性盐只能溶解在染缸内的染液中,如果刚加下去的中性盐的量比较大,超出了染料的耐受程度,就会造成染料的析出,形成色点。虽然经过运行一道后,和布面的水进行交换,中性盐浓度降低,但形成的色点已经不能消除。
例如,河北石家庄一印染厂就遇到这个问题,当时这个厂的技术人员说用到艳蓝和翠兰染料时经常有色点产生,而且是布轴的两头多中间少。电话询问其原因时谈到中性盐用量并不高,水质、布半制品、纯碱用量都没有问题,就是查不出色点产生的原因。后来在电话的询问过程中,发现了在生产中,加盐初期染液瞬时中性盐浓度过高。当时做法是中性盐分两次加入,每次一半,染槽内的水位是500升,卷轴3000米,带水1200升,中性盐用量按50g/L计算,需要85千克,一边加一半,第一次加入42.5千克,那么,加中性盐的初始浓度为85g/L,对于活性艳蓝来讲,已经达到产生盐析的条件,色点自然就产生了。后来降低了中性盐的用量,调整了加入的方式,色点问题迎刃而解。
有些析出的染料重新溶解也不太容易,所以为了安全起见,对于这种情况,最好是适当的减少中性盐用量,或者在可行的情况下,尽量增加染槽内的水位,使中性盐的浓度控制在安全范围。
2.5纯碱用量和染浴PH值的控制。
棉纤维和活性染料的反应在一定的PH值范围内最佳,同时纯碱的加入,也起到一部分中性盐的作用,促进上染。棉纤维也要吸附一部分纯碱,反应过程中也会消耗一部分纯碱。对于乙烯砜硫酸酯钠盐的活性基染料,在纯碱加入以后,转化为乙烯砜,溶解度下降,上染率增加,就要考虑到匀染性、溶解度等各方面的负面问题。
活性染料最佳反应PH值范围在11.9-12.1,纯碱的浓度在16g/L-25g/L之间,PH值稳定在12.1,一般情况下,纯碱提供的PH值是能够满足活性染料的反应条件。但因为棉纤维对纯碱有一定的亲和力,在纯碱用量很小的情况下,例如一些浅色,纯碱用量在5g/L时,生产加碱运行二道后,PH值会有所下降,所以在制定工艺处方时要考虑到这一点。根据经验,对纯碱用量作适当的增加。但必须要注意,有些活性染料耐碱性比较差,加入纯碱的初期瞬时浓度过高,也会产生色点或者色花,这就要综合的考虑,平衡纯碱的用量。纯碱的加入必须化成溶液后加入。
小样和生产之间浴比的差异,织物对染液的PH值影响程度也不一样。小样的浴比大,布少水多,布面上吸附的纯碱对染液的PH值影响很小,而在实际的生产中是布多水少,布面吸附的纯碱对染浴的PH值影响很大,所以就要充分考虑,进行适当的增加。
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