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提高一次染成率的实践

来源:中国纺织工程学会 发布时间:2010年12月08日
在针织染整生产中,始终困扰印染工作者的一个难题就是从化验室到染色现场的重现性差。染色的重现性差,必然导致多次追加,对于敏感色来说,极易造成花色,而对于含氨纶织物来说,由于在碱性条件下时间过长或反复升高温,易导致氨纶弹性损伤,最终因克重偏轻而报废。并且随着追加次数的增加,还要消耗大量的印染助剂、水、电、蒸汽,提高了生产成本。在利润本已微薄的今天,如何提高染色一次染成率,已成为攸关企业发展的一个重要课题。 我厂采用1.0kg缸对现场的生产条件(包括染色工艺、浴比、运转时间等重要工艺参数)进行完全模拟,即以1.0kg的布代替大货生产的布进行试染,对化验室配方进行检查、修正,规避了大货生产的风险,染色一次成功率明显提高,取得了良好的经济效益。一.实验部分 1.实验机台、药品及织物 实验机台:1.0Kg染缸(无锡博森染整机械有限公司)、300~1000kg染缸(东庚染整机械有限公司)、红外线复色机(中国台湾流亚科技有限公司)。药品:元明粉(工业级)、纯碱(工业级)、皂洗剂(工业级,石家庄联邦科特)冰醋酸(工业级)织物:C+OP单面布(C 26S,OP 50D) 2.实验方法 ①化验室复色升温工艺 ②1.0Kg缸放样升温曲线 ③大生产升温工艺 同②所述:1.0kg缸中样升温曲线完全一致。二、结果与讨论 依照上述实验方法,追踪了两组订单的多个颜色,如下表所示。 染色重现性追踪(1.0kg缸为标样,大生产为仿样,电脑测色) <
<
颜色 染料名称及用量 计算机读数
△L △a △b △E
黑色 O-HF-3RW R-HF-B BK-HF-NB -0.59 0.07 0.08 0.60 Pass
0.87% 0.205% 6.5%
黑色 O-HF-3RW R-HF-2B BK-HF-G -0.05 -0.21 0.23 0.45 Pass
0.8% 1.0% 4.5%
黑色 O-HF-3RW R-HF-2B BK-HF-NB 0.00 -0.06 -0.11 0.19 Pass
2.14% 1.48% 6.8%
黑色 O-HF-3RW R-HF-B BK-HF-NB -0.45 -0.03 -0.15 048 Pass
0.6% 0.33% 3.35%
藏青 Y-3RS R-3BS NavyRGB 0.57 0.01 -0.15 0.55 Pass
0.72% 1.25% 2.06%
深藏青 Y-RGBN U1-R-RGB N/B-RGB -0.49 0.12 0.64 0.72 Warn
0.27% 0.84% 2.55%
运动青 Y-RGB R-RGB NavyRGB -0.46 0.03 0.31 0.45 Pass
0.17% 0.64% 2.0%
深幻影 Y-RGBN R-RGB NavyRGB 0.17 0.04 -0.33 0.41 Pass
0.72% 0.90% 0.92%
铝灰色 Y-3RS R-RGB
NavyRGB
0.01 0.33 -0.32 0.62 Warn
0.51% 0.39% 0.45%
达克紫 R-E-4BA B-E-FFN B-CA -0.46 0.42 -0.10 0.38 Pass
0.485% 1.27% 0.245%
亮紫色 R-EBF R-RN -2.32 0.05 3.40 2.15 Fail
3.1% 0.0045%
紫色
R-K-HL R-K-HL R-RN 0.15 0.07 -0.13 0.11 Pass
0.065% 0.04% 0.0197%
香芋紫 R-K-HL R-RN -0.72 0.42 -0.103 0.86 Fail
0.042% 0.0132%
魔法紫 Y-K-HL R-K-HL R-K-HL 0.52 0.35 -0.56 0.47 Pass
0.0019%
0.12%
0.025%
帝王紫 R-E-6BA R-3BS B-RN -0.23 0.06 -0.10 0.16 Pass
2.2% 0.19% 2.1%
嫩粉色 Y-Amber-CA R-E-BA 0.44 -0.09 -0.34 0.38 Pass
0.0021% 0.011%
珊瑚红 O-D2R R-D2B R-3BS -0.21 0.32 0.50 0.32 Pass
0.24% 0.78% 0.017%
亮红色 O-D2R R-D2B R-3BS 0.3 0.19 0.21 0.18 Pass
0.35% 0.67% 0.10%
豆沙红 Y-3RS R-3BS B-RGB 0.67 0.36 0.52 0.46 Pass
0.55% 0.88% 0.015%
大红 Y-RGBN R-RGB 0.71 -0.12
0.48 0.52 Pass
2.5% 5.5%
玫瑰红 Y-3RS R-3BS B-RGB -0.51 -0.17 0.09 0.29 Pass
0.0115% 1.57% 0.113%
米兰红 Y-HF-3R R-HF-2B Sc-F2G -0.88 -0.22 0.10 0.47 Pass
1.93% 1.6% 0.55%
铁秀红 O-D2R R-UCR B-EXN -0.49 -0.18 -0.36 0.30 Pass
1.68% 0.39% 0.0265%
樱桃红 O-D2R R-D2B -0.44 0.47 0.75 0.45 Pass
0.28% 2.4%
亮菊 Y-Br-CA O-RR Ru-CA -0.48 0.27 0.38 0.27 Pass
0.48% 0.473% 0.05%
橙菊 <
O-D2R R-3BS 0.03 -0.38 0.43 0.39 Pass
0.27% 0.15%
蛋黄色 Y-3GL Y-3RS 0.62 -0.50 0.50 0.46 Pass
0.047% 0.0053%
香橙黄 Y-CA O-RR B-CA -0.11 0.23 0.64 0.34 Pass
0.26% 0.135% 0.
0046%
酱绿 Y-4GL B-G-X N/B-GG -1.61 0.66 -0.66 1.07 Fail
0.272% 0.62% 1.24%
杨柳绿 Y-4GL B-G-X B-RGB -0.32 -0.86 -0.10 0.46 Pass
0.4% 0.095% 0.015%
深叶绿 Y-UCX B-NBF B-G -1.43 0.48 0.15 0.99 Fail
1.3% 0.96% 1.13
树皮绿 Y-4GL B-HEGN B-HGN -0.68 0.41 0.50 0.51 Pass
2.7% 1.5% 1.75%
薄荷绿 Y-Br-CA G-6BT 0.47 -0.53 -0.60 0.72 Warm
0.365% 0.17%
深棕绿 Y-RGBN B-RGB Navy RGB 0.26 -0.34 0.14
0.52 Pass
1.46% 0.98% 0.88%
淡白蓝 Y-K-HL B-K-HL B-G-X -0.25 -0.47 0.21 0.43 Pass
0.0043% 0.0083% 0.036%
石灰蓝 Y-K-HL R-K-HL B-K-HL -0.71 0.02 0.24 0.45 Pass
0.058% 0.079% 0.216%
蓝色 Y-RGBN R-RGB B-
RGB
-0.12 0.08 0.26 0.24 Pass
0.13% 0.295% 0.80%
蓝色 Y-K-HL B-K-HL B-K-RL 0.01 -0.03 0.18 0.11 Pass
0.00475% 0.114% 0.175%
君子兰 B-BN B-G-X 1.18 -0.17 0.84 0.67 Warm
0.72% 0.105%
蓝色 Y-3RS B-RGB B-G-X 0.45 -0.68 -0.45 0.54 Pass
0.0034% 0.285% 0.215%
宝蓝 R-3BS WRB -0.12 0.25 -0.27 0.22 Pass
0.08% 5.5%
注:计算机读数是以1kg缸染出样为标样,测染色现场的生产样。DL“+”表示偏浅,“-”表示偏深;Da“+”表示色光偏红,“-”表示色光偏绿;Db“+”表示色光偏黄,“-”表示色光偏蓝;DE表示色差。Pass表示与原样非常接近,Warn表示与原样较为接近,略有差别,Fail表示与原样相差较大。
在实际生产中,我们统计了化验室配方到染
色现场的重现性,大约在55%,大量的追加造成了染料、助剂、水、电、汽等生产原料和能源的浪费,并且延长了生产时间,降低了机台的有效利用率。 采用1kg缸模拟染色现场的生产条件进行放样,检验、修正配方后,如上表所示,染色的一次成功率达到了90.5%(包括Pass和Warn),染色重现性大大提高,究其原因,大致如下: 1.1.0kg缸染色采取了与染色现场完全一致的染色工艺,而化验室复色时由于受设备条件的限制,加药时间不可能跟现场完全一致(仅是加药顺序相同,加药时间则大不相同)。众所周知,元明粉是活性染料染色的促染剂,纯碱是固色剂。元明粉分两次加入,每次20分钟左右,可以使染浴内的盐浓度缓缓升高,即促染力逐渐增强,有利于染料的均匀上染;在加碱固色的初始阶段,纯碱浓度的高低,对固色速率影响很大,纯碱浓度越高,固色速率越快,匀染性越差,而纯碱分3次加入,每次20分钟,可以使染浴内的PH值逐渐升高起到固色的作用,并且随着染料与纤维素纤维发生固色反应,染料上染的动态平衡会被打破,有利于染浴内的染料进一步向纤维上染。而化验室复色时元明粉、纯碱都是一次性加入,对于黑色、藏青色等非敏感色来说,影响不会很大,到染色现场的重现性基本是OK的,但对于灰色、咖啡色等敏感色来说,极易造成染料的上染不匀,严重影响了染色的重现性。 2.1.0kg缸的运行速度完全模拟染色现场,而化验室复色是在钢杯内按照固定的速率运转。1.0kg缸放样时,通过调整主泵频率、带布轮转速来调节布在缸内运行一周的时间,力求与染色现场一致。布速对对于染料的上染速率及匀染性都有显著影响:第一,染液与织物的交换次数,不仅与染液的循环频率有关,而且与织物的循环频率有关,布速越快,织物循环频率越高,在单位时间内织物通过喷嘴系统的次数就越多,即织物与染液交换的次数越多,得色越快;第二,假定贫嘴部分的喷洒量恒定,布速越快,则织物与染液之间的相对速度
越大,相当于染液在织物表面流动的速度加快,染液流动越快,染液与纤维表面形成的滞留层越薄,从而染液加入纤维的速度加快,即上染率加快;第三,布速越快,织物的循环周期越短,有利于减少织物各处的温度梯度和染化料的浓度梯度,同时在单位时间内织物与染液的交换次数越多,织物各处的温度和染化料浓度的梯度平均值就越低,织物各处从染液中获得温度和染化料浓度越趋向均匀,即匀染性好。 从表中还可以看出,采用1.0kg缸放样后,尽管染色重现性有大幅度提高,但是紫色、绿色等敏感色重现性还是很差,因此失败率还有9.5%,可以说结果还是不能尽如人意,原因如下: A.加料问题 染色现场的加料一般分清水(缸外水)加料和回水(缸内水)加料,由于回水中已含有了大量的染化料助剂,因此要特别注意。活性艳蓝对于碱剂很敏感,在强碱性条件下易发生水解,反应性基团脱离染料母体,使染料的色光发生变化(水解染料带明显的红光),并且无法上染纤维。这就是有经验的对色人员在追加艳蓝染料时喜欢用清水加料,否则追加不上的原因。如表格中所示,染色重现性较差的亮紫色、香芋紫的配方组合中均有艳蓝B-RN,且用量很低,分别为0.045%和 0.0132%,此时艳蓝染料的大量水解,必然对色光产生极大的影响,从而使染色重现性降低。而在绿色的配方组合中,大多会用到翠蓝色染料,翠蓝类大分子染料溶解度小,不易溶解,并且对电解质敏感,在高浓度盐溶液中溶解度急剧下降,凝聚析出,因此在用回水加料时,会使回流液中的染料产生凝聚,甚至沉淀,必然会对色光产生影响,使染色重现性降低,严重时还会在织物表面形成色渍。 B.操作问题 在使用1.0kg缸放样过程中,操作人员的操作手法及细心程度,对于后续现场染色的一次成功率至关重要,放样过程中微小的失误,在现场染色中都会成百倍、甚至千倍的放大,因此平时应加强1.0kg缸操作人员职业素质的提高。例如,在表格中,针对深叶绿色的第一次
放样和染色现场的重现性不好,技术人员仔细分析后,决定按照原工艺、原配方,换操作人员用1.0缸重新放样,结果如下:DL-0.03,Da-0.11,Db-0.39,DE- 0.36,Pass,1.0kg缸与现场生产的符样性很好。三、结束语 影响染色一次染成率的因素很多,诸如坯布纱批、半制品质量、染料批差、染色设备、染色后处理等,这里仅就一个方面进行了探讨。仁者见仁智者见智,我们认为通过采用适当的设备、方法,再加上员工的职业素质的不断提升,溢流染色一次染成率的提高指日可待!

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