超細(xì)滌綸染色色差控制技術(shù)

于達(dá)勤

（鹽城優(yōu)和博新材料有限公司，江蘇 射陽 224300）

為了弄清超細(xì)滌綸染色色差產(chǎn)生的原因， 必需了解生產(chǎn)工藝條件如何影響染色性及生產(chǎn)中如何引起色差，這樣，即可制訂出有利于提高纖維染色均勻性的工藝條件及管理辦法。

1 生產(chǎn)工藝條件的影響

在超細(xì)聚酯織物的生產(chǎn)中，可能會(huì)影響其染色性的關(guān)鍵加工技術(shù)包括：紡絲速度，冷卻送風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，PDY上油均勻性和拉伸變形加工技術(shù)。

1.1 紡絲速度

隨著紡絲速率的增加，紗線的染料消化率平行增加，最大值約為4600m / min。從那時(shí)起，染料的消化率迅速下降。在4600m/ min之前，轉(zhuǎn)化的晶體顆粒不大，且伴隨旋轉(zhuǎn)速率加大，占據(jù)在晶體表面上染料分子總面積也加大。在4600m /min之后，隨著加大的紡絲速度，晶體的尺寸散布并趨于迅速擴(kuò)展，且附著在染料分子上的相對(duì)晶體的總面積減少，因此其消化和吸收速度迅速減少。我國(guó)大多數(shù)高速紡紗速度都低于3500m /min。倘若設(shè)備在允許的標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi)，紡絲速度設(shè)定為較高不僅能提升產(chǎn)量，還可以幫助提高化學(xué)纖維的染料吸收率。

1.2 冷吹風(fēng)方向影響

在整個(gè)熔體紡絲進(jìn)程中，化纖鼓風(fēng)機(jī)冷卻尤為關(guān)鍵。側(cè)鼓風(fēng)氣體能夠除去熔體產(chǎn)生的熱量，且可以均勻速度除去熔體流動(dòng)產(chǎn)生的熱物質(zhì)，進(jìn)而能夠均勻地分布分子和化學(xué)纖維以完成POY的平衡。因此，制冷鼓風(fēng)機(jī)的旋風(fēng)除塵器應(yīng)保持長(zhǎng)期停滯狀態(tài)。倘若設(shè)置湍流狀，則在100cm的噴絲頭內(nèi)，化學(xué)纖維的水平擺動(dòng)力能加大，這將導(dǎo)致細(xì)絲振動(dòng)的基本規(guī)則化，然后導(dǎo)致化學(xué)纖維均勻度變化呈周期性。測(cè)試已經(jīng)證實(shí)，側(cè)面鼓風(fēng)機(jī)的速度比鼓風(fēng)機(jī)的溫度和環(huán)境濕度對(duì)纖維凝結(jié)的影響更大，原因取決于氣體產(chǎn)生的熱量會(huì)隨著氣體量的變化而變化。大多數(shù)制造企業(yè)的工作經(jīng)驗(yàn)證實(shí)，側(cè)鼓風(fēng)機(jī)速度的波動(dòng)是纖維質(zhì)量不均的根本原因。

1.3 POY上油均勻性

POY上油是為了在生產(chǎn)過程中更好地降低纖維后面的滑動(dòng)摩擦力?；瑒?dòng)摩擦力的大小將立即損害復(fù)卷的支撐力以及假捻變形中的支撐力的大小。如果油劑的濃度高且POY復(fù)卷機(jī)的支撐力大，將很難解繞。支撐力在假捻變形中波動(dòng)，并且該支撐力波動(dòng)損害纖維拉伸的實(shí)際效果。如果油劑的濃度太低，或者由于機(jī)器的缺陷而導(dǎo)致纖維未上油，纖維的表面將不光滑。在隨后的生產(chǎn)過程中，接觸纖維和設(shè)備組件將導(dǎo)致更嚴(yán)重的摩擦，輕微的會(huì)產(chǎn)生刮擦，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致纖維毛絲斷頭多。油劑濃度過高或過低都會(huì)導(dǎo)致染色不均。

1.4 拉伸變形加工技術(shù)

拉伸變形生產(chǎn)和加工的技術(shù)性質(zhì)最終顯示了DTY分子式的組成，因此主導(dǎo)著DTY染料吸收率發(fā)生作用。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，注意溫度加熱值，設(shè)定DTY的溫度、拉伸比和假捻。

溫度加熱值。加熱溫度和染料吸收率之間的相關(guān)性在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)要少，這是由于溫度較低造成的。隨著溫度升高，晶體規(guī)格增多，且總輸出降低在無定形區(qū)域變少，將不利于染料的分子式成立。如果再次增高溫度，將會(huì)重新組合晶體區(qū)域和無定形區(qū)域的結(jié)構(gòu)，這將使單個(gè)結(jié)晶周圍無定形區(qū)域的體積增加，有利于擴(kuò)散染料分子的結(jié)構(gòu)，也有利于提高染料的吸收率。

設(shè)定DTY的溫度。倘若設(shè)定的DTY溫度比加熱溫度低，則決定纖維結(jié)構(gòu)形態(tài)的主要是加熱溫度和拉伸比。長(zhǎng)期以來的實(shí)驗(yàn)證明，溫度發(fā)生了變化，但化學(xué)纖維的密度和晶體尺寸的變化不大，因而，染料吸收率變化少。

拉伸率。隨著增加了的牽引倍數(shù)，定向度也得到明顯提高。增加的取向度擴(kuò)大了分子式中間的力，并限制了外部擴(kuò)散的染料分子結(jié)構(gòu)，從而使化學(xué)纖維的染料吸收率被降低。

假捻。增加了假捻，就降低了化學(xué)纖維分子取向的總體趨勢(shì)，導(dǎo)致染料分子式在無定形區(qū)域中的吸附增大，這反過來又增加了染料的吸收率。

2 色差形成由來分析

相同批次的纖維，相同的原料，相同的加工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，相同的機(jī)械和設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，則具有一致的染料吸收率是合理的。產(chǎn)生的色差表明纖維的最終晶粒尺寸和取向不一致，導(dǎo)致晶粒尺寸和取向不同的關(guān)鍵因素是機(jī)械設(shè)備的缺陷和不正確操作的兩個(gè)主要因素。

2.1 機(jī)械設(shè)備的缺陷

2.1.1 由于紡絲復(fù)卷的支撐力過大或開槽的滾筒與復(fù)卷之間的接觸壓力過高而導(dǎo)致的規(guī)則性缺陷。我們對(duì)POY復(fù)卷機(jī)進(jìn)行了科學(xué)研究，該P(yáng)OY復(fù)卷機(jī)在內(nèi)孔上有明顯的凸肩和眉毛狀螺旋圈，在生產(chǎn)和加工成DTY成品后，測(cè)量了條干波譜圖。發(fā)現(xiàn)POY在IKm附近有一個(gè)基波，該基波恰好是POY兩側(cè)凸肩中間的絲長(zhǎng)度。DTY的基波接近1.6Km，正好是POY 拉伸長(zhǎng)度的1.6倍。光的波長(zhǎng)反映了纖維條干的轉(zhuǎn)變，而纖維條干的轉(zhuǎn)變將危及晶粒尺寸和取向度在纖維內(nèi)部的轉(zhuǎn)變。細(xì)條干位置的晶粒尺寸和取向度較高，相反，稍低。由這種規(guī)則的不均勻性引起的偏色反映在制品的水平條紋上，常稱之為細(xì)段斑。

2.1.2 由于POY往復(fù)式導(dǎo)紗器的導(dǎo)軌滑塊和帶槽管的槽的損壞而導(dǎo)致染色不均。這種不均勻染色主要表現(xiàn)為規(guī)律性，且主波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)POY筒子的周長(zhǎng)，有諧波電流。原因取決于往復(fù)式導(dǎo)紗器左右兩側(cè)的點(diǎn)的偏差，這會(huì)導(dǎo)致條干不均勻。由這種不均勻引起的染色的制品顯示出高密度的斑點(diǎn)圖案。

2.1.3 DTY機(jī)的輥?zhàn)記]有整平，特別是第一輥?zhàn)記]有整平，由于變形生產(chǎn)和加工速度的變化而導(dǎo)致染色不均勻。由于輥與摩擦輥之間存在間隙，因此絲條的力較小，無法與摩擦輥保持相同的速度。在這種情況下，拉伸比不足，并且由DTY生產(chǎn)的纖度具有相對(duì)較大的尺寸，稍低的晶粒尺寸，稍低的取向度和較高的染料吸收率。

由于假捻盤的缺陷或組裝不良而導(dǎo)致的色差。當(dāng)假捻盤有缺陷時(shí)，絲束會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)被劃傷，從而改變纖維的表面結(jié)構(gòu)，使染料的分子結(jié)構(gòu)易于滲透，從而提高染料的吸收率，且絲束的抗壓強(qiáng)度降低。

2.2 操作中的問題

2.2.1 側(cè)鼓風(fēng)機(jī)的波動(dòng)導(dǎo)致色差

鼓風(fēng)機(jī)在纖維形成側(cè)的速度比風(fēng)溫和環(huán)境濕度更有害，這使得后期生產(chǎn)和加工變得困難，從而導(dǎo)致緊密的斑點(diǎn)和染色降等級(jí)。

2.2.2 絲路歪斜

絲徑會(huì)影響纖維的支撐力，加熱和冷卻條件等。如果線跡偏斜，纖維的溫度將偏離加工的預(yù)設(shè)值以及生產(chǎn)加工的支撐力太大或太小都會(huì)導(dǎo)致光纖內(nèi)部結(jié)構(gòu)的差異。例如，“爬山絲”在線材電加熱器中的出現(xiàn)，往往會(huì)造成絲條的變形，主要原因是線材不均勻的加熱和支撐力的過度，受限制在第一電加熱器中，進(jìn)而形成絲條堅(jiān)硬。此時(shí)，復(fù)卷的支撐力也很大。纖維的晶粒尺寸和取向稍低，并且染料吸收率較高，纖維被染成深色。

2.2.3 后坊機(jī)臺(tái)不清潔

POY上的上油劑使電加熱器的一部分蒸發(fā)并積聚在電加熱器表面，這損害了熱傳導(dǎo)的均勻性并導(dǎo)致纖維的加熱溫度不均勻。所有導(dǎo)絲器和假捻器都可能纏在一起。如果不及時(shí)清除它們，將影響生產(chǎn)和加工的支撐力或劃傷纖維表面，最終影響纖維的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致染色不均。另外，在實(shí)際操作中，生產(chǎn)中的各個(gè)部分的故障，設(shè)備的即時(shí)維護(hù)的故障以及不適當(dāng)?shù)那鍧嵐ぷ鞫紝⒂绊懤w維的最終結(jié)構(gòu)，從而損害染色的均勻性。

3 結(jié)語

超細(xì)滌綸的染色均勻性足以反映所有工廠的管理能力和員工素質(zhì)。如果能夠很好地維護(hù)和管理設(shè)備，并能夠執(zhí)行加工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，則可以生產(chǎn)出纖維結(jié)構(gòu)均衡且染色特性優(yōu)異的產(chǎn)品。