活性染料连续轧染的仿样技术
崔浩然常州市新浩印染有限公司
摘要:活性染料连续轧染往往存在小样与大样,或放样与连续生产样之间的符样率低的问题。试验表明,选择使用亲和力较低而且相近的染料拼染,正确掌握大小样轧余率,统一大小样浸轧的时问,恰当把握始染液的冲淡率和固色液中的染液追加量,认真做好放样前的复样工作,是提高活性染料轧染仿样符样率的关键。关键词:轧染;活性染料;亲和力;轧液率;织物
活性染料连续轧染,存在的主要难点之一是如何提高符样率,即小样与放样的准确率和放样与生产样的准确率。小样与放样之间的差异,主要是打小样与放大样工艺存在着差异;而放样与大生产样之间的差异,则是由于放样时的工艺因素与连续大生产时的工艺因素发生的某些变化所致。 生产实践证明,造成小样与大样、放样与连续生产样之间深浅色光不符的关键点,主要在于浸轧染液与浸轧固色液,以及放样前复样三步。因此,欲提高活性染料轧染的符样率,必须从这三步抓起。
1浸轧染液 活性染料与还原染料的轧染染色,最大的不同就是活性染料在染液中,对棉纤维具有不同的亲和力。 由于亲和力的存在,织物在浸轧染液时,会超量带走染料,使轧辊压下来的回流染液的浓度低于轧槽的染液浓度。因此,大车连续轧染的初始阶段,轧槽中的染液浓度会逐渐走低。在高位槽标准染液不断地补充下,通常要经过400~600m织物以后,浓度才会趋于平衡,所染的色泽才会稳定下来。即在连续轧染开车以后,轧槽中的染液浓度有一个下降过渡期,而后才会实现稳定。这就是开车初期出现“先深后浅”以及色光波动的原因。
目前,针对这个问题的应对措施是,根据拼用染料亲和力的大小,对小样处方用量预先进行调整,使放样色光与小样和连续生产样色光相接近;并适当稀释初始染液。 因为活性染料对棉纤维的亲和力,与染料的结构、染料中的添加剂以及染液的浓度、温度、pH值等密切相关,所以,目前大多是凭借经验来生产
表1不同染料组合轧染
组合编号 | 染料组合 | 染料比移值(Rf) (浓度10g/L,20%) | 适用性 |
1 | 永光活性黄C—GL 永光活性红C-3B 永光活性蓝C—BB | 0.71 O.72 0.71 | 染高日晒牢 度的浅色 |
2 | 泰兴活性黄M-3RE 泰兴活性红M-3BE 泰兴活性蓝M-2GE | 0.73 0.74 O.72 | 染中深色泽 |
3 | 纺科活性黄AES 纺科活性红AES 纺科活性蓝AET | O.76 0.74 O.76 | 染中深色泽 |
表2染料亲和力的配伍性与染色结果的关系
编号 | 染料 | 用量 /g.L-1 | 单色染料的 比移值Rf (10g/L, | 样布连续 浸轧结果 1一lO次 |
1蓝灰色 | 永光活性黄C-GL 永光活性红C-3B 永光活性蓝C-BB | 5 3 5 | | 深度渐浅 色光变化不明显 |
2藏青色 | 纺科活性藏青AES 纺科活性黑A-ED | 30 20 | 0.94 0.96 |
深度、色光变化小 |
3中灰色 | 纺科活性橙AE3 纺科活性红AE3 纺科活性藏青AE3 | 5 5 5 | O | 深度渐浅 色光显著较灰 |
试验方法配制染液300mL,置于瓷盘中,用10cm×25cm的棉布,连续浸轧10次,以第一样布的深度和色光作为标准,作比较。 从表2试验结果可看出,1#蓝灰色,由于三只染料亲和力的配伍性好,上色基本同步,所以,连续浸轧的结果,只有深浅变化,而色光变化很小。2#藏青色,由于两只染料的亲和力小而且相近,所以连续浸轧的结果,无论深度还是色光,变化都较小。3#中灰色,由于三只染料亲和力的配伍性差,上色不同步,所以,连续浸轧的结果,不仅有深浅变化,色光变化也很大。 由此可见,选用亲和力较小,配伍性好的染料组合染色,是提高仿样成功率的重要途径。1.2正确掌握轧余率 轧余率的大小,直接影响得色深度。传统方法是,使打小样时的轧余率与放大样时的轧余率力求一致,以使小样与大样的得色深度相接近。事实上,即使小样与大样的轧余率相似,放大样时的得色深度,就中深色而言,还是深于小样。 小样与大样的这种深度差异,随色泽深浅而不同。色泽越浅,差异越小;色泽越深,差异越大。其主要原因是织物上的染料在浸轧固色液的过程中,发生解吸脱落而造成色浅。故在放样或正常投产时,初始固色液中加入1~50mL/L的轧染染液,因此,织物浸轧固色液的过程,便成了二次套染的过程。 而打小样时,盐碱固色浴中却不宜加入轧染染液。因为,固色液中加人染
正因为如此,有的生产厂家在打小样、放大样时,不求轧余率一致,而是适当降低大车的轧余率(减少带液量),提高小车的轧余率(增加带液量),这不仅会明显缩小大小样的深度差,而且由于大车的轧余率低,烘干时染料的泳移小,还能显著改善布面的匀净度,减小中厚织物产生左、中、右色差的可能性。1.3统一染液浸轧时间 活性染料,在不同条件下应用,其亲和力都不相同。实际应用时,染液的浸轧时间,是一个很重要的工艺参数。
表3染液浸渍时间与染色效果的关系
染色处方 g/L | 比移值Rf 浓度( | 染液浸渍时间/s | |
5 | 10 | 20 | 40 |
活性金黄AES5 活性红AES5 活性藏青AES5 | O.76 0.74 0.94 | 深度渐深 ——→ 色光渐灰 —&md ash;→ |
表2、3表明:(1)浸渍染液时间不同,就会产生不同程度的深浅差异。(2)拼色染料只要存在亲和力差异,浸渍染液的时间不同,就会产生不同程度的色光波动。(3)浸轧染液时间不同,所染的色泽越浅,给色泽深浅和色光偏移造成的影响越大;所染的色泽越深,则造成的影响相对较小。 因此,打小样和放大样时,浸轧染液的时间应尽量保持接近。连续化大生产时,浸轧染液的时间必须与放大样时相同(即车速一致)。实践证明,这对提高打样的符样率,具有明显效果。1.4正确调整始染液浓度 始染液的浓度调整包含两方面:一是对始染液的浓度作适当稀释,以消除或减小轧染初始阶段“前深后浅”的现象;二是对始染液中染料的拼色比例进行适当地调整,以消除或减小轧染初始阶段色光的波动。 必须注意,拼色染料不同,染液浓度不同,始染液浓度的预调整幅度也不同(见表4)。 如何准确地掌握初始染液浓度的调整幅度,必须做好两方面的工作: (1)对经常生产的色泽进行分类。如,棕色类、草绿类、深蓝类、绿红类、灰色类等。每类色泽,采用哪几只染料拼色,要在配伍性选择的基础上将其固定。这样,放样技术人员可以比较容易掌握始染液浓度的预调整规律。 (2)通过测试生产现场初始染液与平衡染液浓度和色光,建立活性染料初始染液的浓度调整幅度的数据库。具体方法: ①在连续轧染30min后,分别取补充液(初始染液)和轧槽中的平衡液,按常规打轧染样,两者的深度差,便是初始染液的稀释率;两者的色光差异,便是预 表4始染液的稀释与色光预调方向
织物组织规格 | 色别 | 轧染处方/g.L-1 | 轧槽平衡染液与始染液的差异 | |
深浅差异(%) | 色光差异 | |||
122~ | 杏红色 | 活性橙AES1.45 活性红AES1.34 活性海蓝AET0.035 | 深浅相近(始染液不必稀释) | 轧槽平衡液偏“红艳”。始染液中的橙 色、海蓝需打折 |
122~ | 豆绿色 | 活性黄AES1.48 活性翠蓝AES0.88 活性海蓝AETl.16 | 深浅相近(始染液不必稀释) | 轧槽平衡液色光偏“翠蓝光”。始染液 中的黄、海蓝需打折。 |
18.5/18.5512/276全棉斜纹 | 咖啡色 | 活性黄AES18.67 活性红AES6.38 活性海蓝AET9.2 | 平衡液浅5%(始染液 需稀释5%) | 轧槽平衡液色光“走红”。始染液中的 黄需打折。 |
14.8/14.8524/394全棉防羽布 | 翠蓝色 | 活性翠蓝AES20 活性艳蓝AES2.2 | 平衡染液3%(始染液需稀释3%) | 色光差异不明显 |
先调整染料处方比例的依据。②将织物的组织规格、染色配方、染色样布、始染液稀释率、始染液与轧槽平衡液的色光差异等,汇集成册,供日后类似规格、近似色泽,放样或投产时参照。
2浸轧固色液 浸轧固色液对小样与大样、放样与连续生产样之间的色泽差异关系很大。这是因为,活性染料浸轧烘干后,并未与棉纤维键合,而是物理性附着。在浸轧固色液的过程中,由于织物上的染料浓度与固色液中的染料浓度间的浓度梯度大,加之活性染料具有很大的溶解度,部分染料会发生解吸,脱落到固色液中。染料的这种解吸脱落量,随着织物的连续浸轧,固色液中的染料浓度提高而减少。 与此同时,溶解到固色液中的染料,在浸轧固色液过程中,也会被织物重新吸附(即染料的二次吸附)。二次吸附量随着织物的连续浸轧,固色液中染料浓度的逐步提高而渐增。 当连续开车一定时间以后,染料的解吸量与吸附量达到了平衡,固色液中的染料浓度才稳定下来。 由此可见,固色液中的染料达到平衡浓度,有一个从低到高的“过渡阶段”。 为了解脱落到固色液中的染料在织物浸轧固色液过程中的行为,做了如下试验:预先溶解5g活性染料,然后加入到固色碱液中(固色液浓度不变),搅匀。而后每隔5mi
染料 | 结构 | 相对染色深度/% | 染料的 溶解状态 | ||||
0min | 5min | lOmin | 15min | 20min | |||
活性红AES | 混合双活性基 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 凝聚态 |
活性藏青 AES | 乙烯砜基 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 凝聚态 |
注:①试验工艺条件:食盐200g/L,纯碱20g/L,40%烧碱5mL,防染盐S5g/L,染料5g/L,室温,轧余率65%(一浸一轧)
表6固色液中染液的施加量
色别 | 固色液中染液的施加量/mL.L-1 | 染液施加量/L | ||
浸轧槽 | 水封口 | 轧槽( | 水封口(< 25L) | |
杏红色 | 1.7 | O.8 | 0.14 | O.10 |
豆绿色 | 2.0 | 1.O | O.16 | O.13 |
咖啡色 | 23.3 | 13.O | 1.86 | 1.63 |
翠蓝色 | 30.O | 10.0 | 2.40 | 1.25 |
注:轧染处方同表4。表6表明: (1)固色液中染液的施加量,与染料对棉纤维的亲和力相关。亲和力越小,落色越多,初始固色液中染液的施加量也越多。同时还与色泽的深浅相关。色泽越深,落色越多,初始固色液中染液的施加量也越多。 (2)浸轧槽中落人的染料比水封口落入的染料多一倍左右。因此,浸轧槽与水封口施加的染液量,应根据轧槽与水封口容量的大小分别加入。 (3)固色液中的染料浓度,对下机色泽的深浅、色光有着显著的影响。因此,初始固色液中,染液的施加量与初始染液中水的稀释量之间存在着互补关系。两者之间只有达到或接近平衡,才能确保初开车阶段的下机色泽与平衡稳定色泽相接近。
3放样前必须认真复样 客户认可样的处方,决不能作为大车放样的处方依据,必须重
显然,如果小样、大样用布由于丝光前半制品毛效的高低,或者丝光工艺参数(碱浓、车速)不同,而产生丝光效果差异的话,必定对大小样的符样率造成严重影响。 为此,在实际仿样工作中,务必抓好以下几点: (1)客户认可样处方,未经复样,决不能
4结语 提高活性染料连续轧染仿样符合率的关键是: (1)选择使用亲和力、配伍性好的活性染料。 (2)建立活性染料初始染液预调整(深浅、色光)幅度的相关数据库。 (3)正确掌握大小样轧余率和浸轧时间。 (4)建立初始固色液染液施加量的数据库。 (5)放样前必须认真复样,决不把认可样处方作为放样依据。参考文献:[1]崔浩然.活性染料轧染实践[J].印染,2005,31(4):14~18,31(5):15~17.