涤纶白粉问题求助
涤纶白粉问题求助白粉又叫低聚合物Oligomer,是原丝化学聚合的控制欠佳,本篇讨论除高温排液外,
分散均染剂/还原洗净剂/洗缸剂共同改善,可达差强人意的地步,但由于发生濒率
很低3-5年才遇到一次状态每次15天,对碱性染色及导染剂有所探讨。
同时色郎也用物理及化学角度解说每一个现象,及学理。这个问题已讨论50年了
 不过色郎仍愿意把它泠饭热炒, 与诸大师共研究。


  
  
 
  
  
 
  
 
  
  


 

 在合成纤维染纱经常出现的问题,例如涤纶及锦纶都有此白粉的现象原因是纱的质量(品质)
 不好的原因.
  叙述:
  纱所购买的纱质量(品质)不佳,(这不是染廠的罪过,可能是老板无奈的选择)今日
    竞争的社会能省一毛钱就要省,或者现在买纱很困难,不好的纱也要将就使用:不好
    的B级纱其内部的聚合不良短聚合物,我们称做 Oligomer:一旦染色高温纤维膨胀,
    短聚合物 Oligomer纷纷游离出来到染液中,纱正好像是精密的过滤器,过滤到最内层,
    及最外层,外层由于液体流向从内往外冲(In → Out)时会游离到染液内故呈现较少,
   Oligomer正巧白色的因此愈深的色愈明显,黑色当然最明显,丈青‥暗红‥‥次之。
  原纱不良,纱中加了消光的钛白粉(Ti O2),也会一并与 Oligomer游离出来到染液中.



 

     在学术的立场叫〝低聚合物 Oligomer〞又叫〝短聚合物〞俗话称〝白粉〞

 

   涤纶(polyester)是由{PTA(对苯二甲酸)+EG(已二醇)}聚合而成,形成长链的聚合物,
    -[PTA(对苯二甲酸)+EG(已二醇)]n 即是 -[ethylene terephthalate]n-
  [PTA+EG]聚合过程中希望n的数量控制到一模一样,但是化学反应并不能如人所愿,
   有的会超大有的过小,一旦过小(聚合量n约在10000以下)称低聚合物,有人叫斉聚物,
   又叫短聚合物,化学名称叫Oligomer一般聚合反应少数量的低聚合物(Oligomer)
   难免而允许的,
   如果聚合化学反应控制失当,形成很多n10000则问题就如下
      n=2 叫 dimer
      n=3 叫 trimer
      n=4 叫 tetramer
      n=5 叫 pentamer
      n=6 叫 hexamer
      n=8 叫 octamer
      n= ‥‥‥
      n < 10000

   平时它们共存于长链的[PTA+EG]聚合物中,当染色时聚合物不断的因为热膨胀,而展开
   聚合物间隙,有兴趣请参考
            
   而那些短聚合物,无法与长链聚合物挂勾存于聚合物链束里,纷纷游离出来,以麻绳做
   比喻,一条麻绳就如一支涤纶单丝,麻丝就如涤纶长聚合物,麻绳就是麻丝捻合在一起;
  短聚合物就如特別短小的麻丝,当麻丝退捻后麻丝间矩就增加,不停展开一旦大到
   一定程度那短的麻丝就跑出麻绳落到地面。
   涤纶单纤丝,是一束的涤纶长聚合物捻合一起的状态;当染色时因温度渐渐升高,涤纶聚合物
   分子间隙逐步开展,这些开展的间隙就让染料卡进分子间隙中;如果有短聚合物(化学链
   长太短)会因为分子间隙展开,原在同束纤维的长聚合物因交结不会游离出来,而短聚合物
   分子太短,当展开到卡挂不住,它就从长分子的间隙中游离出聚合物链束外,到水中这就
   所谓"白粉"
   而白粉正好在纱球的最内一圈,(因纱有如过滤网式的过滤到一大推白粉)。
   长链(即是正常的多元脂分子)它们是一束的交结在一起,故有分子间隙,这些分子间隙
   就是所谓的染色座,可供染料分子卡上,由于游离出短聚合物是单体分散入水中,没有
   短聚合物交结的机会,故短聚合物不存在聚合物间隙〝染色座〞所以无法上色,永远
   是很短小的聚合体,把它放大来看可把它看做极细的砂粒,当它游离出来之后本身是
   安定的单体化合物,又因为很细微的〝粉状"又没有颜色故称"白粉"

  

   因此都发生在〝化学原料飞涨时〞纤维制造厂为了降低成本,买到不良的原料,
   或者新的原料尚未抓到正确的聚合条件,所以很多工厂买到〝不纯熟〞的合成纤维‥


 

   a.它必须经高温110-140℃→膨胀分子间隙的过程,→才会引出白粉
   b.或用导染剂将纤维聚合物分子膨胀,故100℃也会产生白粉,有兴趣请参考
            


 


 

   1).颜色方面会较浊
   2).染缸的缸壁特别在热交换器附着大量白粉晶块,不易xx;尤其是用不佳界面活性剂,
      因高温而分离消泡剂,或浴中柔软剂,导染剂,残留的主体会与白粉晶块结合,它们会
      吸附染料,晶块破裂会被纤维吸收形成色点,色斑。
      而且白粉晶块累积,会增加清洗染缸次数。有兴趣请参考
            

  

   1).染纱方面
     a.在纱的两个上下端面,或纱球最内层白粉累积最多,尤其是最内层,往往倒筒残留20%
       不能使用,
     b.用内层纱编织在大面积色块时,会有麻花及横挡瑕疵
     c.倒筒有白粉飞扬问题,倒筒到处落满白粉,造成环境机器清理的困扰,尤其是对纱
       通过路径形成硬块,对纱的张力控制增加困扰度。
     d.含大量白粉的纱球,同样对编织布厂(针织,梭织,经编)同样造成环境机器清理的
       困扰,白粉卡入机械内部,造成严重磨耗,以及对纱的张力控制增加困扰度
   2).染布方面
      布在染色筒体運転,磨擦有白粉缸壁时,会沾白粉有如白色油漆画上的施痕,如有白色
      斑后义需要花很长时间xx,至为困扰


 

   1).招纱的供货商来解决,甚至更换新的供应厂商。
      2).染纱时彻底的方法是高温排液法,例如130
℃恒温后立即开排液阀就完成
   3).改变还原洗净的流程,①使用好的还原洗净剂②加重碱量③温度提高到90℃
   4).用好的洗缸剂及增加洗缸濒率


 

    令供货商快速的改变纱的质量(品质),理赔损失甚至用釜底抽薪办法更换新供货商。
    因发生最主要的原因是原丝聚合反应不佳之故。

  

   A.原理
     130-140℃高温排液,由于高温下缸内有极高压力3.0-4.5 Kg/㎝3利用快速启排水阀门,
     使得排在大气中水溶通纱球流向外有3.0-4.5 Kg/㎝3压力,卡在纱球内的白粉,经不起
     高的水流而把白粉带出纱球。
   B.注意事项
    a.话虽如此说看起来很简单,其实安全的问题最困难:高温排液的那一剎那声音及机械
      的振动很惊人,老化的机械易振裂或螺丝松动,机械龟裂染色机械会爆炸(特别注意)
    b.要改装{zh0}请到机械原厂来设计改装,不可随便将人命当儿戏
    c.排液有向水槽内排法及向大气外界排法两种
    d.要注意排完后产生回冲现象(有经验染缸制造公司很清楚)
    e.高温排液有缩短染色的优点但重现性不良的工厂就很困扰


  

   染纱无法高温排液,或所有染布厂,可以退而求其次使用本方法,①使用好的还原洗净剂
    ②加重碱量③温度提高到90℃,不过效果没有高温排液的好效果。
    A,原理
      含有去除去Oligomer洗净剂在还原洗净的工程中取代一般的还原洗净剂,它有包覆
      及分散一部分小型的低分子聚合物能力。
      碱的作用
        温度超过90℃以后,碱 NaOH对多元脂纤维有溶解的倾向,温度愈高愈明显,这是
        涤纶碱减量的原理,温度及碱浓度是溶蚀多元脂(涤纶)的要因。而可溶蚀多元脂
        当然可溶蚀多元脂短聚合物(白粉)。况且白粉散布水中时,碱接触的〝机遇率〞
        高于长键的多元脂聚合物。
      温度
       80-85℃提高到90℃温度,以增加化学作用的机遇率
    B.注意事项
     a.很多公司强调可以洗去低聚合物其实效果各有千秋,应予慎选,其实白粉发生的时间
       很短暂,合纤制造工厂很快改善,在短时间不容许我们去试验,应采用xxx的药剂
       把白粉除去。
     b.通常还原洗在80-85℃如今提高到90℃,对于颜色有稍变浅变清爽倾向,因此在
       化验室提供的色也是相同温度的还原洗色样,以利再现性同步。



   一旦纱出现白粉,即会产生白粉累积在染色机内壁上,事先勤于洗缸,是防止白斑/色点的瑕疵,
   A.原理
    其原理写在下面论述,不再冗长赘述,请参考如下

           

   B.注意事项
    a.染色后要勤于洗缸,中深色约5缸以后要洗缸一次(通常5-10缸一次)
    b.若目前你的液流染色机已经一大堆白粉垢,{dy}要务就是洗缸;用强力洗缶剂,或
     (Oligomer洗净剂)此药剂应是指同一名称,目前日华公司(上海)或福盈公司(上海)
     有此项产品

  

     其实白粉分布最多的地方是纱球上下端面及最内一层,尤其最内一层最多,现在倒筒后
   剩下最内一层,有20-30%不可丢弃可重新松筒→染色机
         直接升温130℃×20分 (+染料总量3%
+助剂)
           
       高温排液 ({zh0}能高温排液)
           
     还原洗(Oligomer清洗剂+NaOH+保险粉)90℃×20

   在布的方面
   色浊
    布白粉现象影响不明显,如果工厂的还原洗净剂很好,助剂本身就会洗净而防止颜色
    浊的问题,若是看起来有浊的现象,车间(现场)对色者,自然会用强力洗剂及提高温度
    试着降低色浊度,这些措施技术者未必感受到白粉已经发生,不过色浊问题已经解决。
   色点
    低聚合物的白粉,只是色点的肇因之一,因此很难判断,除非有明显的证据,从机壁上
    的低聚合物晶块明显增加,因为染厂的纱源因布的种类不同而很难侦测到,何时纱
    已经发生。除了一贯生产的工厂,编织与染厂在一起,全是染自已的布时,才有可能
    感受到纱的质量(品质)不良。
   白斑
    它特有的现象是:有如染色机机壁上一支白色油漆的笔,布施拉而过形成的画痕,
    此瑕疵不易xx,要强硬刷子才能刷下,它呈现宽度1-10㎜长度1-10㎝有人会误
    为水中含钙(Ca) 太高而形成炭酸钙
CaCO3的沉淀。
    如果是水质不良是碳酸钙CaCO3的沉淀,可以用塩酸溶解涤纶短聚合物则没有反应。
          CaCO3 + 2HCl →CaCl2 + H2O +CO2


 

 

   加导染剂(载体)
   有人认为是高温才是将低聚合物引出纎维之因,如果低温染色那么岂不是没有白粉
   的问题?这些都是错误的想法,我们可从短聚合物形成原因,及如从涤纶何引出的
   原理,高温固然是让纎维聚合物分子间隙展开,而导染剂也未尝不是聚合物分子间隙
   展开的药剂(只是低于100℃而已) 。
   不管您是用MN型OPP型Phenol型TCB型‥‥‥导染剂会把纤维膨胀,都不能
   阻止低聚合物Oligomer游离出涤纶纎维,有兴趣请参考下面论述细节。

            
            

    白粉是偶发性的纱质量(品质)不佳的关系,它是无意出现又會突然消失,它也许3-5年才
   遇到一次,每次约15天左右;看起来是来无声去无影,由于原纱厂一旦发生就一大片,
   哀鸿遍野尤其在染纱厂特别严重,而首先被他们发现,原丝厂索赔客诉如雪片式飞来,
   原纱厂必立刻改进,一般只是很短时期发生,否则因发生过长,合成纤维工厂会被唾弃,
   而染布厂发现问题时,原丝厂他们早已改正,故染布厂看起来是来无影去无踪,有时用错误
   方法,反被误认为已经找到解决问题的办法。

 

    碱性条件下可以把低聚合物除去的原理,并不是阻碍低聚合物Oligomer游离出来,
   而是用碱度将-[PTA(对苯二甲酸)+EG(已二醇)]n-溶蚀,它是涤纶碱减量的原理
   当然对低聚合物有效,同时对于正常的高聚合物也会溶蚀,碱并没有对高低聚合物
   有选选性,首先会重量减损 8-20%之间,引起纱成本提高,同时布上纱的纎度变细,
   纱强度及细度〝丹尼数〞布的克重会变低,手感变特异。
   再则适用碱性的染料有限,不是全色系,有些色系{jd1}要在酸性液下才能显色良好,
   碱性条件的再现性(重现性)很差,染料耗损很大(染料成本变高很多),
   染色助剂的流程又要改变
   低聚合物(Oligomer)3-5年一次每次约15天,染纱采取一串措施可以防堵良好,而
   染布低聚合物瑕疵不明显,大部分可以防堵,在此前题下3-5年1000-1700的日子,
   只有15天未尽人意,就全盘使用不纯熟方法,对成本/效应/效率,应以三思。


  

   一般的分散均染剂/还原洗净剂/或洗缸剂,多多少少对低聚合物有些功效;尤其近20年来

   对低聚合物效有进展(效果仍有限)不是{bfb}有效。
   色郎也是一句话,有问题时启用较好的助剂,但不必当一般助剂天天使用。
   1000-1700的日子,只有15天未尽人意,就全盘使用,对成本/效应/效率,应以三思。



             
            
            
            
            
            
            

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