胡木升
色差疵病是染色产品常见疵病之一。防止和克服染色产品色差是每个染色工作者需要认真考虑的问题。连续轧染产品色差疵病形态表现为:条花色差、边中色差、左中右色差、头尾前后色差、正反色差、整批色泽不符标样色差等。在染整生产过程中色差产生的阶段及原因大致为:(1)染料在织物上先期分布不均匀。染料在固化前,如果在织物各部位上分布不均匀,固色后必然形成色差。(2)染料在织物上固色程度不同。尽管染料在织物上先期分布均匀,但在固色前堆置及在固色过程中,如条件控制不当,织物某些部位的染料没有得到充分固色,在后处理平洗时被去除,从而产生色差。(3)染料色光发生变化。这种差异不是因为染料在织物上分布不均匀,而是由于某些原因引起织物上的染料色光发生变化。
产生色差的具体原因繁多,涉及到染整生产的方方面面。事实上,染整生产过程中存在着诸多产生色差的因素,如坯布及漂练处理、染化料选用、设备运转状况、操作优劣以及企业生产技术管理基础等,都有密切关系,任何一个环节处理不好都会导致色差的产生。为此,要深入生产现场,关注生产现场的各种变化,从色差的形态和特征迅速判断其产生的原因,并采取针对性措施,以保证染色产品的质量。
造成条花色差疵病的主要原因与染料泳移密切相关,泳移越明显,色差越严重。有效控制和减轻泳移是防止和克服色差的重要手段之一。影响染料泳移的因素大致如下所述。
织物稀密路、条干不匀在染色初期极易造成织物上带液局部不匀,从而导致织物稀疏部位聚集的染料量多于紧密部位,最终得色较深,形成条花色差。将一枚大头针戳在得色较深处,将织物拿起,迎光可以看到色深处即织物稀松处。
在染色过程中,染料颗粒越大,越易形成沉淀,从而在浅色产品上产生色点,在中深色产品上形成色条;但染料颗粒越小,越易产生泳移,特别是在染料对织物亲和力较小、进行急烘的情况下,泳移现象更明显。
染液轧余率越高,泳移越显著。当织物上水分低于一定程度时,染料分散体就不能在织物上自由运动,泳移便不再发生。此时织物的含水率被称为“临界含水率”。织物含水率大于临界含水率时,水分便开始发生泳移。多余的水分被称为表面水分或自由水分。自由水分越多,泳移越明显。
浸轧染液后的织物,纱线间的毛细管充满了染液。这时染料的分散体能够在其中自由运动,在急剧且不均匀的烘燥条件下,织物受强热部位的水分蒸发较快,附近的染液向该部位补充,染料随着水分梯度向含湿率低的方向移动,导致染料分布不均匀。
解决泳移条花色差一般可采取下列措施:(1)加强对坯布质量的检验和把控。织物稀路少,纱线条干均匀对减轻泳移条花色差大有好处。织物条干不匀,稀密路严重,印染厂再努力也较难克服染料泳移产生的条花色差。(2)染色过程中要注意对染料细度的掌控。(3)注意降低和合理掌握轧余率,减少织物表面的水分或自由水分,以控制或减轻染料的泳移。(4)在染液中添加必要的能耐高温、不沾污导辊的防泳移剂。(5)轧染液烘燥过程中要注意防止急烘。在生产过程中要控制好温度、风速、风压,注意烘箱箱体内的温差。
这一类疵病的产生与客观存在的机械挠度、轧染机组中烘燥设备箱体加热温度的不均匀、染料性能,以及待染半制品的质量密切相关。坯布前处理不当也会产生此类疵病。为能较详细地分析染色产生该疵病的原因并找到解决办法,先把产生该类色差的染前和染色中因素加以区分。
2.1.1 产生色差的染前因素与染色中因素的区分
产生色差的原因来自诸多方面,诸如染前处理、坯布、工艺、操作、管理等,都会造成染品的色差。对于一些需要区分、鉴别是否系染前因素造成的色差,可以剪一段染坯(染色半制品)与经向织物转过90°缝制在一起,然后染色。边中色差若随染坯转向而转向,说明造成边中色差的原因在染前;若两者一致,则说明边中色差系染色过程造成。此法可有重点地查找产生色差的原因。
2.1.2 机械挠度色差的解决
当在轧辊两端加压时,轧辊轴向会发生变形,产生一定的挠度,造成布幅中间与两边的轧余率不一致,中间带液多、两边带液少,染色后表现为中间色泽偏深、两边色泽偏浅。中深边浅是机械挠度差的特征。色差程度与轧辊的尺寸、材料、压力大小以及织物品种、色泽深浅都有关系。当轧辊两端加压不对称时,则会产生左中右色差。要改善和提高轧槽染液的均匀性,采用均匀轧车。均匀轧车可任意调节压力大小,使轧辊左中右压力适宜,是解决因机械挠度引起的边中色差、左中右色差的较好方法。
2.1.3 箱体加热温度不均匀
织物经染液轧压后进行烘燥。在烘燥过程中,箱体加热的均匀性是保证产品质量、克服色差的重要因素。然而,实际生产中,箱体加热温度往往都不均匀。预烘箱、焙烘箱在空车的情况下,即使箱内热风喷嘴喷风均匀,一般情况下箱体中间的温度也会高于两边。原因是箱体两壁和导辊两端在空气中易散热。预烘箱在正常生产运转时,进预烘箱的织物是湿布,耗热量大。两边热风交换快,织物易干;而中间热风交换慢,织物干得慢。因此整个箱体温度两边高、中间低。焙烘箱运转时,进入箱体的是干布,焙烘耗热少,故箱体加热温度的不均匀性类似于空车,表现为中部温度高于两边。
以上所述是一般情况下存在的温差,有的设备由于对称度不够还会出现左中右温差。箱体加热温度不均匀在染色过程中会造成染色产品的边中色差。染料性能不同,在同一机台、相同染色加工条件下,所呈现的边中色差或左中右色差形态也不同。例如低温型分散染料染色后常会出现边深中浅色差;而高温型分散染料染色后常会出现边浅中深色差。究其原因是低温型分散染料在较低的温度下即能固色,而高温下却会升华,在温度中间高两边低的箱体中,容易造成织物两边得色较深,中间得色较浅,以致形成边深中浅色差;而高温型染料却不同,其固色需要的温度较高,温度达不到时就会影响染料的固色,以致得色较浅。同理也会出现不同形态的左中右色差。由于焙烘温度不一致而引起的色差,一般高温型分散染料较低温型分散染料显著,这是由于前者的热熔固着曲线大多不甚平坦,对温度较敏感。
要防止箱体加热温度不均匀而产生边中色差、左中右色差可采取下列办法:
(1)调节好烘燥箱内喷风口风速和箱内温度,控制在允许范围之内。根据生产经验,加工厚织物温度相差10 ℃以内不会造成明显色差,加工薄织物温差大于5 ℃就有明显色差;风速左、中、右相差4 m/s 内,对厚织物影响较小,而风速相差2 m/s时,薄织物就有明显的色差。在生产过程中要控制好温度、风速、风压,特别要注意防止急烘。
(2)在设备上安装活动阀门,对中间进风量进行调节,或者封堵风嘴以降低中间温度,也是解决边中色差可选的有效方法。
(3)染色时要合理选用染料,尽量选择固色曲线相似的染料,以减少色差。但有时也可采用有互补作用的染料拼色,以取得降低色差的效果。例如采用被印染厂称为低温老三原色的分散红3B、分散蓝2BLN、分散黄RGFL 染深咖啡色时,温度偏高色泽少红,温度偏低色泽偏红。为解决这一问题,将分散红3B 与升华牢度略高、色相相同的卡亚隆红BL-SE 混合使用,与分散蓝2BLN 及分散黄RGFL 拼色效果理想。在染色过程中,温度升高,卡亚隆红BL-SE 得色量增大;温度下降,分散红3B 得色量增大,起到互补作用,色差大为降低。
(4)目前自动测控在线控测技术及其应用的发展势头强劲,其延伸了人的操作技能,解决了单靠人力解决不了的问题,既减轻了人们的劳动强度,又提高了产品质量。为了更好地控制箱体温度等各项工艺参数,减少和克服染色色差,应在可能的情况下应用自动测控在线检测技术。
该疵病产生的原因是织物在染色生产过程中,正反面受热不一致,主要发生在织物烘干部位,这实际就是一种不同形式的染料泳移色差。红外线烘燥织物正反两面的红外线辐射要力求均匀,红外线辐射器与织物的距离不能太近,以防烘燥过急产生正反面色差。如果发现正反面色差,可把色泽深的一面的红外线辐射器关掉若干组,以调节两面烘干程度,纠正色差。但这会降低烘燥效果,只能作为临时性的应急措施。
在织物染色过程中,染料称量不准,经化料开车,染色布颜色发生明显变化,产生前后色差。其特点是色差产生较快,色泽变化较为迅速,且色泽变化的趋势与新称染料品种有密切的关系;染色补充液加液不均匀,如加料管堵塞、加液压力变化等,同样会造成前后色泽变化。这两个原因造成的疵病不太常见,在生产中比较容易发现和解决。然而,染料的直接性、扩散性,在一定条件下染料被纤维吸附的能力及吸附量多寡的变化而造成的前后色差是值得重视的事情。
常见染料都有一定的直接性,若没有相应的技术措施应对,势必造成染料在织物上分布不均匀,从而产生前后色差。疵病形态较多表现为前深后浅;在拼色中,若拼色染料直接性不同、大小不一,会给染色带来更多的麻烦,染色产品不仅会色泽深浅不一,同时色相会前后不一,影响产品品质。
要解决由染料直接性而造成的前后色差,根据生产经验必须要考虑染液浓度的平衡和轧槽始染液和补充液的配备。实验室小样经放样确定的配方作为轧槽始染液配方;补充液要在始染液基础上进行加成,确定补充液配方投入生产。
补充液加成如何做好?具体要做好两件事:
(1)各企业染色设备、操作等染色条件不尽相同,补充液加成的技术参数可能会有差别。为求得补充液合理的加成率,要注意和总结实验室小样放样配方与大生产留样配方间的差异;并总结出每个单位染料的加成规律,用于染色生产,并在染色实践中不断改进完善。
(2)在实验室可用渗圈法,视其渗圈大小来确定相应的加成率。具体做法:将未知加成率的染料与已知加成率的染料配制成相同质量浓度的染液,各用指示剂滴管以相同的速度、相等的高度,滴相等数量的染液于绷紧于烧杯上的待染半制品上。经过固色,观察各染料在半制品上所获色圈大小确定相应的加成率。一般直接性高的染料渗圈小,直接性低的染料渗圈大。
运用此法还可鉴定拼色染料在连续轧染染色中的上染一致性(或称拼色相容性)。具体做法是取相同数量的未知加成率和已知加成率的不同色染料,一起配制成染液,滴于待染色的半制品上后,经过固色,观察渗圈。若外圈为未知加成率的染料,则说明该染料直接性小,反之即大;若分不出内外圈,则说明两者直接性接近,同时可测出染料的加成率。采用此法,两类染料应是不同色泽,若同色则不易分辨出渗圈的内外,不适宜采用此法。
在连续轧染染色过程中,考虑了染液质量浓度的平衡后,再考虑轧槽始染液和补充液的确定和配备。这一技术措施的实施已在可溶性还原染料、活性染料连续轧染染色中取得了良好的效果,大大缩短了仿色生产时间,提高了生产效率,提升了产品质量,前后色差大为减少。
产生整批色泽不符标样的色差,其原因大致有下列两种:(1)染色时色泽不符合标准;(2)染色时色泽色光符样,但是染色后经过后处理,例如上柔软剂、固色剂、树脂或高温处理工序等,都可能导致色泽发生变化。
如发生上述情况,首先要查找染色时所留匹条样。检查色泽是否符合标样。若不符样,说明产生色差的原因是在染色车上;若符样,则产生色差的原因应在染后。解决上述疵病的措施在于加强管理,改进打样、放样操作,努力提高打样符样水平,对于染后产生的不符样,则应该合理选择染化料,要选择对某些后处理不敏感的染料和不易使染料产生色泽变化的助剂,改进工艺条件,以使整批色泽变化和疵病减少至最低或予以克服。