第一步,染料随着染液的流动,进入纤维表面的“扩散边界层”;
第二步,染料通过扩散边界层,靠近纤维,被纤维表面吸附;
第三步,染料从纤维表面,扩散进入纤维的内部。
值得注意的是,染料从染液中,进入纤维表面“边界层”的速度和数量,是与染液的流动速度成正比。电就是说,染液流动越快,纤维表面染液的交换更新越快,染料进入纤维“边界层”的速度越快,数量越多,被纤维表面吸附的速度也就是越快,数量也就越多,染料从纤维表层扩散进入纤维内部,并发生染着的速度自然也就越快,数量也就越多的缘故。
因此,绕筒要均匀,所谓“均匀”,是指绕筒张力要均匀,绕筒密度也要均匀。
实际生产证明,手工绕筒,速度虽快,但很难达到“均匀”的要求,因此,最好是采用机器绕筒,其绕筒效果相对较好。
(3)染液的循环状态不良。
筒子纱染色对染液的循环状态要求较高,染液必须具有强劲的穿透力。这是实现均匀染色的前提。
如果循环泵的力度不够,或者对支路阀门的掌握不当,就会使染液穿透染色物的流量,流速不足而且不匀。显然,这很容易产生色差色花。特别是在升温阶段。
因此,染液的循环状态一定要好。即,必须确保染液流量要大,压力要大,因为染液的流量大、
压力大,有利于染液穿透、匀染。
为此,要认真选择和使用循环泵,泵的流量应为25~60升/公斤·分;泵的压头水柱应为10~20米。
染液正循环与反循环的时间比例,要根据染色物的特点来调节。一般情况是由内向外的穿透时间,大于逆流时间。实际生产表明,正反循环的时间比例不恰当,会造成内外色差。
(4)操作不合理
染色操作方面的问题造成色花情况时有发生,如高温高压染色,升温速度太快等,举例如下:
例12(高温高压染涤纶)
高温高压染色,通常分为四步:
①染色物先在高温分散剂和醋酸一醋酸钠组成的缓冲浴中运行,使之浸透走匀并排除染色物中的空气,同时开始升温。
②将染料用搅拌机充分打匀搅透,制成染料分散液。并在50~60℃时加入。
③以1~2℃/min的速率,升温至130℃,并保温染色30~60分钟。
④以1~2℃/min的速率,降温、水洗。必要时做还原清洗。
这里最值得注意的是:
升温速率不宜太快,否则,很容易造成染料上色不匀而色花。尤其是染中浅色泽以及增白时(内加分散染HFRL或分散兰ZBLN等上兰剂),色花染疵最容易发生。
这是因为,分散染料上染速率的快慢,与染色温度的高低成正比,染色温度提高,涤纶的膨化速度与染料的上色速度,都会显著加快的缘故。
根据经验,升温速率的快慢。
第一,与所用染料匀染性的好坏有关。
匀染性好的,可快些。差的则要慢些。
第二,与染色深度有关。
染深色时可快些,染浅色时则要慢些。
第三,与涤纶的耐热性能有关。
涤纶的玻璃化温度为67~81℃。80℃以下,涤纶的微结构呈玻璃态,吸色很慢,故升温可快些,80℃以上,涤纶快速溶胀,吸色能力显著增强,故升温要慢些。 第四,与染液的循环状态有关。
倘若染液的压力大,穿透力强,染液能与纤维快速紧密接触,则升温可快些,否则,则要慢些。
因此,要正确控制升温速度。实际升温速度,一定要根据所用染料匀染性的好坏,染色的深浅,染液的循环状态,以及不同的染色阶段,来合理设定,通常的升温速率为1~2℃/min。该快时可以快,不该快时必须慢,不可一刀切。
其他,如染料选用不当等方面原因造成色花,在此不作叙述。
3.2缸差:
所谓缸差,是指缸与缸之间的色泽差异。产生缸差的原因,除了众所周知且严加控制的染色温度、染色时间、染色浴比的影响因素外,实际影响较大而且又容易被忽视的因素还有纤维吸湿性、PH值差异等因素,在此以涤纶染色举例如下:
例13(高温高压染涤纶)
(1)涤纶的吸色性能存在差异。
涤纶纤维,在聚合、纺丝、热处理等制造过程中,微小的工艺差异,都会造成涤纶纤维微结构的不同。
如,单体聚合过程中,工艺条件的差异,会造成聚合物分子量的大小不同。在纺丝过程中,单丝之间的拉伸均匀度以及拉伸倍数的差异,会造成取向度、结晶度等微结构的差异。初生丝的热处理(饱和蒸汽加热处理与干热定型处理),工艺参数的差异,也会明显地影响涤纶的取向度和结晶度。
涤纶微结构的差异,会直接影响其吸色性能。据实验,国产涤纶因微结构的差异,可产生5~10%的色差,进口涤纶的质量相对较稳定,可产生色差的幅度,通常为≤5%。
特别是常用分散染料,对涤纶微结构的差异所造成的色差,又缺乏有效地遮盖性。
因此,不同品牌,不同批次的涤纶纤维,在同条件下染色,也会产生一定程度的色差。
(2)缸与缸之间,染浴PH值存在差异。
涤纶高温(130℃)染色要求染浴的PH值在5±O.2条件下进行,这是由涤纶纤维和分散染料的性质所决定的。