涤纶色花并不是单纯的染料或均染剂的问题,它可能的原因是水质/精练/定型/
染色机/ 或染色流程/或成品定型‥‥‥‥造成,而色花现象也各不相同。
本篇叙述各种色花现象,原因及防止方法,若一旦发生要如何解决
色花观查现象有两种
①色花无规则,东一块西一块
②有规则的沿着布方向由深到浅或从某色光再偏到另外一个色光周而复始,我们称
前后色差或头尾色差,布折迭之后可看到所谓的页差。
或布幅宽方向边与布中间颜色不同,所谓的左右色差 。
属于第①则有
1).类属于水质重金属影响造成的色花
2).类属于前处理不良其中包括精练退浆(或减量加工造成)
3).类属于染色机(染纱机)因素造成的色花
4).类属于一般染色流程不当造成色花
属于第②则有
1).类属于定型温度效应,涤纶结晶度不同.所形成的周期性色花.或左中右色差
2).类属于成品定型温度效应造成染料升华,所形成周期性的色花.或左中右色差
重金属离子尤其是铁离子,染厂都有除去铁离子的装置,若染色用水没有将铁离子除净,
铁离子有两个不好的现象。
1).铁离子有二价铁离子及三价铁离子,二价铁离子经空气清氧化后变三价铁离子,它呈
现的是〝黄浊色〞三价铁离子会在水液沉降下来,沉降严重时整疋布(或纱)呈现偏
黄浊色,轻微时就东一块西一块黄浊色,看似染得色花。或一小欉的斑块。
尤其是在碱性状态下更为明显
2).铁离子会与染料结合,大部份的结合后呈现很轻微的〝色浊〞但不易发现,然而特殊
的染料如CI No
Red-60红色染料市面以(Red
FB)名称,这支红色染料与铁离子结合后,
呈现蓝紫色,通常呈现一块一块的蓝紫色,一般人都会觉得奇怪,染红色而遭到别的外
来染料污染,其实是本身染料的变色。
其化学反应如下
或如CI No Blue-60翠蓝色染料市面以(Turq.Blue BG)名称,当铁离子时候有偏黄光现象
以上染料若在强酸性液中则铁离子则不会与染料结合,例如PH在3.3-4的水液中
1).最根本的办法是彻底解决水质的问题,水处理单位必须随时监控水中含铁量。
例如;水处理的例行在离子交换树脂槽里,〝加酸〞及〝逆洗〞才可改将吸附的铁
或金属离子〝吐出〞此时有加酸的流程。可能您误认为这是在调整水酸碱度
2).水质无法处理时,只得染色同时加金属封锁剂(E.D.T.A.),或具有封锁金属离子的
螫合型均染剂
3).在碱性条件下为了防止三价铁离子的沉降,因此以使布(纱)带微酸,尤其是还原洗
后的中和,若布带有微酸,经过烘干布因水分蒸发酸浓缩而浓度变得很高,再加上
定型烘干温度,
阻止铁离子的染料结合及沉降。
一般涤纶低弹性纱为降低成本,并没有做精练流程,(事实上要看对牢度是否的影响)但是在
加捻的纱必须要考虑加捻时的油剂,你要注意,油剂阻碍响染料渗透进入纱内部,如果
试验结果仍然解捻有白点(白芯)现像,则考虑精练流程,精练效果好坏仍要测试是否眞正
完善(以一滴渗透法可以快速看出好坏)
请参考〝〞它会影响染液渗透性,均染效果。
●在染纱前的倒筒工程,要注意纱的密度,如果两种松密不等的纱球在同一染缸,
则密度低的均染而密度高则有色花的现像。
●在精练的过程,若苛性碱NaOH没有充分溶解,碱直接踫触纤维,造成局部溶蚀纤维
涤纶(又叫〝减量加工〞)尤其是纱的密度不均,碱液流经较松的部位,经〝减量〞
之后的纱染色座(染色间隙)会改变,这也是形成局部色花的原因。
●布经过退浆精练之后往往有前定型的流程,若是没有充分水洗中和,布面会残留微量的
苛性碱NaOH,虽然是微量,但经过烘干的过程,苛性碱会因烘干而浓缩,在快干的剎那间
是极高的苛性碱NaOH,快速的造成布面〝减量〞现象,碱残留不均匀则局部地区发生
〝减量〞那么将来染色即呈现色花现象。,
●染布方面牵涉到布速/布长两个主要素,而布速又与喷口压力及带布辊轮転速有关系布速布
长与染色曲线有相互关系,而染色曲线又与色花是最主要的因素;
详细的论述 请参考
●染布方面另有液流染色机的泡沬太多,将布浮在染液上面也是造成色花的原因之一。
●在染纱方面①染纱机的加气压系统,②主泵浦(Pump)的扬程及泵的机械轴封有无漏气
③或是水流Out→In
In→Out时间分配④纱的密度及纱压缩密度。
尤其是主泵浦的扬程流量与染色曲线有相互关系,而染色曲线又与色花是最主要的因素;
详细的论述 请参考〝〞有详细说明
这方面的因素牵涉的因素最广且最复杂,它与使用的染料及染机的相互配合,
染机的因素上面己谈过有泵浦扬程/布速/布长/喷口压力‥‥但终归于技术者
有没有掌握染色曲线中的升温关键时段,
1).不管染纱或染布,一般技术者往往仅从别处或书本文献或染料公司,得到染色曲线就
直接用上,那是很危险而易造成色花或重现性不佳之因素
2).有的人色花怪罪于没有找到配伍性很好的组合,所以色花或重现性不佳;如今纱布
的要求是多方面的,颜色的精准仅是最基本要求,另外要三光源对色‥‥日光/水洗/
耐定型升华/‥‥逐渐困难找到配伍性良好的组合。
请参考〝〞
尤其是染纱为了将来色织布的定型整理,升华变得基本的牢度要求;升华牢度愈高,
染料本身的均染力愈低,所以染纱用的染料相对于布均染力较差。
3).有些人的染色基本关点是用恒温的高温来均染,而舍弃〝掌握升温关键时段〞做为
分布染料的手段;在〝 〞有说明涤纶上色原理截录如下:
|
涤纶的纤维是〝多元脂高聚合物〞染色是借用提高温度让高聚合物的分子间隙膨胀,胀大到染料分子可以塞入{zh1}卡紧在〝高聚合物的分子〞间隙内而达到染色的目的。而染料在液中不停的运动,温度愈高运动愈快,(这是物理学的分子运动),而染料分子外形不是正圆,故刚初进入纤维间隙时并不是很吻合的卡紧,只是轻轻的卡着,因分子移动而卡紧有的会重回染液,再找可卡紧的位置、等到染色完毕,染料大部份都可找到卡紧的位置,剩下约2-4%残留在染液中而达到{zh1}平衡的状态(残液%依浴比而有不同)。用学术上的用语叫〝附着〞>接着是〝渗透固着〞;
在关键时段,就是温度到达某个阶段,分子膨胀间隙大到染料可以卡到,这段时间叫〝关键时段〞。故所谓的刚初的卡到就〝附着〞接着后面的更高温且拖延时间,是让〝高聚合物的分子〞间隙更大且更好翻动染料分子卡紧在分子间隙里,卡不紧的就重回染液,再去找可卡紧的位置,这个卡紧固着过程就叫〝渗透固着〞它有均染和固定染料的作用。
(因此我在很多报告中建议,严格控制〝关键时间(时段)〞来防止染花,而不是加强恒温来弥补染花)
①其原理是染料在〝关键时段〞升温较慢,让高聚合物的分子间隙慢慢展开,而染料不会大量快速疯
狂xx染着于纱的表面,由于升温慢则染料流经纱的表面一部份吃到表纱,一部份染料在穿透内部
的过程中,没有被表面抢走,让纱的内部也有机会吃到染料这时所谓吃到染料就是〝附着〞。
②附着染料60-70%只是轻微的翻动,来不及飞出就卡紧在同一个分子间里。,剩下40-30%飞出
去找其它分子间隙做〝渗透固着〞
由上得知应以均匀的附着才是均染的关键,若附着不均用恒温将染料移动的原理是不智的
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4).至于有一些人的想法,不但是认为用高温恒温时间拖长,甚至用大量的均染剂做为
均染的目的,那都是错误的想法,均染剂加多会阻碍染料的上色(即是消色)的现象对
重现性影响,同时会造成染料凝聚的倾向,染料凝聚色点瑕疵就会发生,不得不慎。
5).因此染料的升温关键时段如何找到,及如何规划染色曲线,是防止色花重要
一环,而其分杯法分段取样试验是重要的精华所在。
染纱在有说明
染布在
有说明
其方法为:
分杯法分段取样试验(在化验室)
↓
分析升温关键时段
↓
分析恒温所需时间
↓
制作染色曲线
定型温度若缓慢漂浮,漂浮的长度短则10-15米,长则40-60米,温度漂浮会影响染料吸收率,
若温度漂浮周期将近一匹长度,瑕疵看起来很像纱别批号之不同产生现象。因温度的漂浮
或定型机风量分布,色异严重用肉眼就可看到左中右而布经折迭后也可看到布每一折迭的
色差它又叫〝页差〞
原因它的细节在
图文并茂有详述, 大师有兴趣可进去浏览,凡正开卷有益
●合成纤维在布的流程中的{zg}温,(包括预定型或树脂加工定型)会影响纤维
分子的排列度,在涤纶180℃分子排列最整齐(锦纶Nylon是190℃)定型温度
允许偏差度为3℃(±1.5℃)如何控制温度是极为重要一环
●如何控制温度:①使用优良的定型机是必要条件
②油锅炉的热油也要控制很好才不致于定型机温度漂浮
(油温控制在180+30=210±5℃是很关键,有些人油锅炉性
不佳往往在180+50=230±5℃就很易造成温度漂浮)
有兴趣请参考
要特别去观查"页差"或"色花"或〝左右色差〞现象
属于大面积周期性的色花,如果布没有做预定型,可归类于成品定型的问题
不过仍要仔细检查,色郎认为是定型机温度漂浮的原因,致使升华性差的染料升华飞去。
(E-Type染料虽然是均染性非常好,必须注意升华性,{zh0}实际定型机温度不超160℃)
我们要仔细去鍳定,是否成品定型的问题,(下列方法做给定型师傅看,才会心服口服)
a).把布先低温烘干→检查(有没有"页差"或"色花")
↓
b).再把布成品定型→检查(有没有"页差"或"色花")
以上相关的论帖除前述外另有
用草酸1g/l
60℃×20分
●如果发生色花也很容易用草酸1g/l 60℃×20如果发生色花也很容易用草酸。
是二价铁离子被氧化或三价铁离子这样就在纱布上形成黄锈色沉淀,
局部就是色花,
影响整疋或整粒纱球,而且色相会较浊;若沉淀在很小面积,就如斑点叫黄斑
鉄離子與草酸作用形成[Fe(C2O4)3]而它有弱阳离子性故可溶解于水,
若原先与染料结合的铁分会被草酸的H+取代回复染料原貌,而取代出来的铁离子与草酸
形成水溶性的[Fe(C2O4)3]
若正巧是用到CI No Red-60红色染料市面以(Red FB)名称在梅红配方没有用蓝的染料,
染后会冒出蓝光来就是这个原因,或用CI No
Blue-60翠藍色染料市面以(Turq.Blue BG)
名称,染翠绿带重的黄光(微浊),以上问题出现后用草酸1g/l 60℃×20分可以处理掉,
不过如果在成品定型时水质再度不良,又会将瑕疵重现,而先前草酸处理变成做了虚工。
●首先要假设工厂的作业流程
A.法(一般梭织布)
备布>精练/(漂白)/退浆/‥>预定型(180℃)>染色>①烘干(脱水)-中间检查>
树脂加工定型(150-160℃)或后整理>②成品检查>包装
B.法(一般针织布)
备布>精练/(漂白)/‥>染色>③烘干(脱水)-中间检查>树脂加工定型(180℃)>
④成品检查>包装
依上表修正方法
●A法的作业流程中在〝①烘干(脱水)-中间检查〞发现修正办法
均染
●A法的作业流程中在〝②成品检查〞发现修正办法
退树脂>均染
●B法的作业流程中在〝③烘干(脱水)-中间检查〞发现修正办法
均染
●B法的作业流程中在〝④成品检查〞发现修正办法
退树脂>均染 或 重新预定型>退树脂>均染
流程不同的原因
●树脂加工完毕之后才发现修正办法要先做退树脂的流程
●重新定型的流程:①定型不良
②树脂加工同时做定型情况下(有定型不良之虞时)
流程内容
●退树脂
界面活性剂 1g/l 苛性碱(NaOH) 1-2g/l 80-90℃×20分钟
●重新预定型 *注1
180℃×40秒 在定型机重做
●均染*注2
20-130℃升温2-3℃/每分 130℃×40-60分钟>冷却>还原洗
助剂用量:均染剂2-4g/l
PH控制:冰醋酸+醋酸钠 (PH控制3.3-5.5依目前工厂规定)
染料用量:●浴比1:20-30 原染料配方5%(如下说明)
●浴比1:10以下原染料配方3%
● 所谓原染料配方5%的意思就是例如:
Y 1.2%
Y 1.2%×0.05= 0.06%
R O.8% → R 0.8%×0.05=
0.04%
B
1.5%
B 1.5%×0.05=
0.075%
还原洗(依目前工厂规定)
●合成纤维在布的流程中的{zg}温,(包括预定型或树脂加工定型)会影响纤维
分子的排列度,在涤纶180℃分子排列最整齐(锦纶Nylon是190℃)定型温度
允许偏差度为3℃(±1.5℃)如何控制温度是极为重要一环
●在首次的定型,因某些原因造成布面結晶排列不一致,重新定型即是令布的結晶度
重新排列。
染色的过程均染的原理,是在关键时刻不要快速通过,让染料平均分布在布(纱)上,如果
不注意关键温度,只专住于均染剂在高温,或延长时间,做为均染方法是错误的想法,效果
很低。
如果发生了〝色花〞就要想办法解决,这时就要如何把染料分布不均的染色间隙〝展开〞,
展开染色间隙的方法:用〝导染剂型均染剂〞〝超过130℃均染〞〝延长恒温时间〞
〝均染剂〞
●均染剂一般的原理是将染料团团围住,因高温之际纤维分子间隙膨胀,由于纤维分子
间隙放大,固定于分子间隙的染料纷纷借着均染剂,快速运动于各纤维分子间隙;所以
得到均染的原理
加多了有〝消色〞的效应及〝染料凝聚〞的倾向;好的均染剂除均染力要
试之外仍要测〝消色〞及〝染料凝聚〞效应高低。
●另外一种均染剂属于导染剂型(Carrier Type),此等助剂原理与上述不同,它
针对纤维的间隙,做膨胀加大作用,不管浓度高低地区一概让染料脱出,再
由染料重新跑回不同地区的分子间隙,而达到均染目的。
导染剂(Carrier)主体本身并不能溶于水,靠的是它的界面活性剂来做为溶于水的媒介;
不良的界面活性剂遇高温会分离,而造成导染剂(Carrier)本体成
浮油状,沸点不够高的导染剂(Carrier)主体更会蒸发的问题,因而凝结如落雨式的掉到
布面造成色斑(Carrier
Spot)且均染力全部尽失。
此导染剂(Carrier)主体类均染剂更会有〝消色〞的效应及〝染料凝聚〞的
倾向,使用前事先的基本性能要能掌握
●至于均染剂的好坏不但要试验其〝均染力〞及〝渗透力〞同时也要测得
〝凝聚力〞不可光是觉得均染强就是好。
〝渗透力〞试验方法请参考〝〞的〝井字缝布法〞
配伍性好不见得不会色花,只是所组合的染料吸收率同步而巳,仍然要掌控到染料 的关键时段,
同时配伍性良好其分子尺寸大小相近似,较易克服因定型造成的色花
1).配伍性不佳也不急着想更换染料,更换会造成己经确认的色因改染料造成对色时
色变(Metamerism)(跳灯)的困扰,而且染料的库存问题,尤其是好不容易找到牢度适中,应该
是一动不如一静,特别花时间去解决色花就OK
2).也不要沉迷于非得找到配伍性染料,所有染料公司都会建议使用他们的组合经确定后
能为我们公司所采用,是{zh0}不过了;但我们一定要有一个认知,客户的牢度愈来愈难达到,
使用4-6支染料在同一配方会变成常态;届时染色曲线是千变万化,甚至用到40-50个染色曲线
才能配合工厂生产。
●另外〝染色追加染料时使用的曲线不正确〞也是色花的因素之一,不正确的升温曲线
a.均染:加分散剂1g/l +修补剂 2g/l +(酸+缓冲剂)
直接升温到(135-140℃) × 20分
●如果是130℃就要 ×40分 (但效果没有135-140℃好)
●如果是(135-140℃)用的修补剂要确认可以耐如此高温?同时染色机也要确认可以耐如此
高温?(安全性如何?)
b.套色:在化验室重新修正配方,或车间修正配方
高温均染剂 2g/l +(酸+缓冲剂PH控制到4.5以下)
升温曲线:室温到80℃是2.℃/每分→不要保温,从80-130℃用1.5℃/每分×20分
●不可加修补剂反而会再度色花