高針超細(xì)超薄緯編平紋布經(jīng)軸染色層差的控制

高紅強(qiáng)，吳宏禮

（江門市新會(huì)彩艷實(shí)業(yè)有限公司，廣東江門 529100）

染廠中染緯編平紋布一般都選擇溢流缸，流程相對(duì)簡單，但高針超細(xì)超薄緯編平紋布在染整加工過程中很容易出現(xiàn)勾絲、壓傷、雞爪花等質(zhì)量問題，所以高針數(shù)、超細(xì)、超薄緯編平紋布可以選擇經(jīng)軸機(jī)進(jìn)行染色。經(jīng)軸染色機(jī)是將織物卷于多孔滾筒的卷軸上，裝填于壓力鍋中，使用高揚(yáng)程、大流量的專業(yè)化工泵自空心卷軸內(nèi)向織物層進(jìn)行自內(nèi)向外的循環(huán)，也可反向循環(huán)，使染液穿透打卷的織物，在高溫高壓的染浴中染色[1]。高溫高壓經(jīng)軸染色機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是染色織物滑爽挺括，不會(huì)產(chǎn)生折皺，對(duì)菱形花紋、條形花紋的染色效果比繩狀浸染和液流染色要好[2]。但用經(jīng)軸染色機(jī)染色很容易出現(xiàn)內(nèi)外層色差問題，除改善工藝條件外，現(xiàn)通過改變實(shí)際生產(chǎn)過程中的一些參數(shù)來探討如何控制經(jīng)軸染色機(jī)染色內(nèi)外層的色差問題。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料及設(shè)備

材料：錦綸PN60026（53%NYLON+47%LYCRA，幅寬140 cm，單位面積質(zhì)量50 g/m2）。

設(shè)備：CBS1450經(jīng)軸染色機(jī)[立信染整機(jī)械（深圳）有限公司]，打卷機(jī)，經(jīng)軸染色機(jī)，電腦測色配色儀。

1.2 染色工藝

工藝配方：軟水劑NORM157 0.35 g/L，醋酸鈉0.5 g/L，勻染劑ACID16 1.5%，冰醋酸（HAc）0.25 g/L，SNACID YELLOW L058 0.285%，SNACID RED L544 0.046%，SNACID GREY L055 0.360%，染色溫度98 ℃，保溫時(shí)間20 min，浴比1∶20。

工藝流程如下：

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 染液流量對(duì)染色內(nèi)外層色差的影響

將已除油定坯的坯布等質(zhì)量分為3 份，在相同打卷?xiàng)l件下卷布后分3 缸進(jìn)行染色，染液流量（泵浦速率）分別設(shè)定為160、220、280 m3/h，染色后出缸干布，從經(jīng)軸外層開始每隔100 m取樣，第一塊樣板為a1，依次為a2、a3、a4、a5、a6、a7，取樣完成后，以a1 為標(biāo)準(zhǔn)，用電腦測色配色儀測色差。

1.3.2 打卷密度對(duì)染色內(nèi)外層色差的影響

將已除油定坯的坯布等質(zhì)量分為3 份，改變織物打卷時(shí)的張力，卷布后計(jì)算出打卷密度分別為0.28、0.33、0.38 kg/m3，染色后出缸干布，從經(jīng)軸外層開始每隔100 m 取樣，第一塊樣板為b1，依次為b2、b3、b4、b5、b6、b7，取樣完成后，以b1為標(biāo)準(zhǔn)，用電腦測色配色儀測色差。

1.3.3 載布量對(duì)染色內(nèi)外層色差的影響

取3 份已除油定坯的坯布，質(zhì)量分別為50、100、150 kg，在相同打卷?xiàng)l件下卷布后用同一染色條件分別染色，染色出缸干布，質(zhì)量為50 kg的試樣每隔10 kg由經(jīng)軸外層開始取樣，100 kg 的試樣取樣間隔為20 kg，150 kg 的試樣取樣間隔為30 kg，取樣編號(hào)分別為c1、c2、c3、c4、c5、c6，取樣完成后，以c1 為標(biāo)準(zhǔn)，用電腦測色配色儀測色差。

2 結(jié)果與討論

2.1 染液流量對(duì)內(nèi)外層色差的影響

由表1和圖1可以看出，經(jīng)軸染色機(jī)染色的色差從外層到內(nèi)層呈現(xiàn)由小到大的漸變趨勢，圖1中任意一個(gè)取樣點(diǎn)（如a4），對(duì)應(yīng)的DE值從大到小依次為160、220、280 m3/h。由此可見，染液流量增大，內(nèi)外層色差減小。

表1 染液流量對(duì)染色內(nèi)外層色差的影響

圖1 染液流量對(duì)DE值的影響

染液流量是影響染色質(zhì)量的一個(gè)重要因素。染液流量小，染液在規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)不到染料上染所需的循環(huán)次數(shù)，被染物得色量小，顏色淺，當(dāng)被染物局部密度大時(shí)不易染透，造成整個(gè)經(jīng)軸色花；染液流量大，染液在規(guī)定時(shí)間內(nèi)有足夠的循環(huán)次數(shù)，被染物得色充分，但當(dāng)被染物局部密度偏小時(shí)容易被沖穿，形成短路，使整個(gè)軸染不透。

染料的上染是指染料從染液中向纖維轉(zhuǎn)移并透染纖維的過程。染料首先進(jìn)入纖維的擴(kuò)散邊界層，在擴(kuò)散邊界層靠近纖維到一定距離后，染料分子迅速被纖維表面吸附，染料分子與纖維表面以氫鍵、范德華力或庫侖引力結(jié)合[3]。染料吸附到纖維表面后，在纖維內(nèi)外形成濃度差，染料向纖維內(nèi)部擴(kuò)散并固著，上染過程是大量分子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。

由于經(jīng)軸染色機(jī)的染液是由經(jīng)軸內(nèi)層向外層循環(huán)，這就決定了染料分子首先在內(nèi)層織物表面吸附，單位時(shí)間軸內(nèi)層染料分子的吸附量多于軸外層。增大染液流量（即增大泵浦速率）加快了染料分子的運(yùn)動(dòng)，有利于染料分子的擴(kuò)散，從而達(dá)到縮小內(nèi)外層色差的效果。

2.2 打卷密度對(duì)染色內(nèi)外層色差的影響

由表2和圖2可知，同一取樣點(diǎn)的DE值從大到小依次為0.38、0.33、0.28 kg/m3，由此可見，打卷密度增大，內(nèi)外層色差增大。這可以理解為增大打卷密度，不利于染料分子的擴(kuò)散，導(dǎo)致內(nèi)外層色差增大。

表2 打卷密度對(duì)染色內(nèi)外層色差的影響

圖2 打卷密度對(duì)DE值的影響

經(jīng)軸密度偏小，在染色過程中整個(gè)經(jīng)軸會(huì)下墜，使經(jīng)軸上盤與紗脫開，造成局部布面被沖亂，產(chǎn)生折痕、色花等質(zhì)量問題；經(jīng)軸密度偏大，在染色過程中整個(gè)經(jīng)軸會(huì)導(dǎo)致內(nèi)層得色量大，顏色偏深，中間得色量小，顏色偏淺，整體布面顏色不一致。同一染缸經(jīng)軸密度應(yīng)一致，密度偏大會(huì)染不透或得色量小，造成色花；密度偏小則得色量增大或局部布面被沖亂，從而導(dǎo)致色花、折痕等質(zhì)量問題。

2.3 載布量對(duì)染色內(nèi)外層色差的影響

由表3和圖3可以看出，同一取樣點(diǎn)DE值從大到小依次為150、100、50 kg，由此可知，增大載布量可以理解為染料分子運(yùn)動(dòng)的阻力增加，不利于染液的擴(kuò)散，內(nèi)外層色差增大。

表3 載布量對(duì)染色內(nèi)外層色差的影響

圖3 載布量對(duì)DE值的影響

同時(shí)，染色浴比也非常重要。使用溢流缸或氣流缸時(shí)，染色浴比一般在1∶20 以上，而經(jīng)軸染色浴比遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常染色，有的染色浴比達(dá)1∶40、1∶60、1∶80，甚至1∶100，嚴(yán)重影響了染色質(zhì)量，使復(fù)樣難度增大，產(chǎn)生得色量小、色淺、色光難以控制等問題[4]。超大浴比還會(huì)造成染化料助劑的浪費(fèi)，染色成本增加。研究發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合幾個(gè)品種開經(jīng)軸，增加卷繞量，降低浴比；經(jīng)軸內(nèi)層增加填充物，使被染物增加，降低浴比；制作假經(jīng)軸作為填充物，減少水量，降低浴比。以上方法都可以取得良好的效果。

3 結(jié)論

（1）增大染液流量有利于改善內(nèi)外層色差，但會(huì)增加能耗，增大成本。染液流量過大容易出現(xiàn)鬼影（類似水波紋），對(duì)于錦綸PN60026（53%NYLON+47%LYCRA，幅寬140 cm，單位面積質(zhì)量50 g/m2）以及類似布料用CBS1450經(jīng)軸染色機(jī)染色時(shí)，染液流量控制在220 m3/h左右可以使染色織物內(nèi)外層色差達(dá)到比較理想的效果。

（2）打卷密度應(yīng)控制在0.33 kg/m3左右，可使內(nèi)外層色差在可接受范圍，打卷密度過大會(huì)增大內(nèi)外層色差，且在實(shí)際生產(chǎn)中容易出現(xiàn)“鬼影”，打卷密度太小織物容易滑移。

（3）減小載布量可以減小經(jīng)軸染色機(jī)染色內(nèi)外層色差，從而有效控制內(nèi)外層色差，達(dá)到良好的染色效果；但載布量過小不利于產(chǎn)量的提升。載布量控制在150 kg左右較適宜。

（4）影響經(jīng)軸染色產(chǎn)品質(zhì)量的因素有很多，主要有染液流量、打卷密度、載布量等。生產(chǎn)實(shí)踐證明，抓好這幾個(gè)環(huán)節(jié)可以提高經(jīng)軸染色的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，使染色一次成功率大大提高。經(jīng)軸染色是新興的染色工藝，國內(nèi)已有幾家企業(yè)在生產(chǎn)，優(yōu)點(diǎn)較多，但風(fēng)險(xiǎn)也很大，工藝復(fù)雜，出現(xiàn)問題較難回修，所以染色前的準(zhǔn)備工作一定要充分，才能保證染色一次成功。