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天丝面料染色小样放大样准确性的影响因素,天丝面料生产企业怎样改进

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文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2017-11-28 18:38:00

  天丝面料染色小样放大样缺乏准确性,其实是染色界普遍存在的共同课题。因为小样放大样符样率低,势必要反复调整多次放样。这不仅会造成能源浪费,排污增多,因机台的占用产量降低,拖延交货;还会造成坯布的过多消耗,返工复修率居高不下,尤其跟不上快时尚节奏,影响客商的信誉,更会影响天丝面料生产企业的效益。

  影响天丝面料染色小样放大样准确性的因素是多方面的,既有坯布问题、半制品问题,也有染色问题和后整理问题。这个问题具有普遍性,所以本文的探讨我们就不仅仅局限于天丝面料了。

  一、坯布问题。
  1.纺织纤维染色性能的差异。无论是合成纤维(如锦纶、涤纶)、再生纤维(如粘胶、天丝),还是天然纤维(如棉、麻),品牌不同、规格不同、产地不同、批次不同,其染色性能都存在一定程度的差异。差异程度的大小顺序为:天然纤维<再生纤维<合成纤维。合成纤维的染色性能差异大。各种再生纤维面料,比如天丝面料所用的天丝,不同厂家、不同品牌、不同批次,其染色性能也有一定差异。原因也是加工制造过程中,工艺条件存在差异。
 (1)在碱纤维素的“老化”过程中,“老化”条件的差异,会造成天丝纤维素分子质量的不同。同时,还会使纤维素的分子结构产生不同程度的变形,使其带有不同数量的羧基和醛基。
 (2)在纺丝凝固成型的过程中,凝固浴(一般由硫酸、硫酸钠、硫酸锌组成)、拉伸程度的不同,会影响纤维素分子的取向度,直接导致粘天丝纤维“皮层”结构厚薄不一。纤维微结构的差异,必然引起染色性能的不同。
  2.天丝面料组织规格、显色性能的差异。不同组织规格的天丝面料,具有不同的显色性。即不同规格的织物即使采用同一个工艺配方染色,其染色结果(深度、色光)也会产生明显的差异。比如,针织物偏深;机织物偏浅;平纹织物偏暗;缎纹织物偏亮等。由以上分析可知,坯布组成、纤维染色性能的差异与织物组织规格、显色性能的差异会直接影响染色结果(深度、色光)。所以,务必注意2点:
 (1)染小样与放大样所用的天丝面料原坯,必须是以同一厂家、同一批次、同一品牌、同一规格、同一产地的纤维(或丝)织成(即坯布的织造纤维必须相同),以免因纤维染色性能的差异,导致染色小样放大样失准;
 (2)决不能以不同规格的天丝面料来替代打样。不然,即使放样前再用与大样相同规格的织物复样,也往往会因织物显色效应不同而达不到客商已确认的小样效果。
  二、前处理问题。生产实践说明,染色半制品质量不同,其染色结果就不同。
1.毛效。毛效大小不同,会导致染料的吸色速率、扩散速率以及匀染透染效果不同,终造成得色深浅不同。
2.白度。染色半制品的白度,对染色鲜艳度的影响巨大,尤其是染浅淡或鲜亮的色泽(含白色)。
3.丝光程度。全棉织物或天丝棉交织(或混纺)面料,通常都要进行丝光处理。原因是天然棉纤维的非结晶区只有 30% 左右。因此,具有吸色容量低的缺陷。丝光处理可以大幅度提高棉纤维的吸色能力,尤其是染深浓色泽,影响更大。
(1)丝光处理可以极大地提高棉纤维的吸色能力;(2)碱液质量浓度不同,其丝光效果也不一样。因此,丝光效果一旦存在差异,其染色就会产生显著色差。
4.磨毛程度。天丝面料有些前处理要进行砂洗或磨毛,而磨毛程度不同会使得色深度与得色色光产生严重差异。布面绒毛越厚,得色越深,反之,得色越浅,而且色光也会产生变化。
5.缩水程度。有些组分比较复杂的天丝面料在加工中,为了消除布面杂乱的皱印,提高磨毛的均匀度,有时要对染色半制品进行“缩水”处理。试验表明,高温(> 100 ℃)湿热处理,对某种成分吸色性能会产生明显的影响。这种影响通常有2个特点。
(1)对不同类型的染料,影响大小不同。如对中性染料和酸性染料的吸色性影响较大,上染率降低较多;对分散染料的吸色性影响却较小。
(2)预缩水的温度不同,影响大小也不同。
  6.定型程度。一些交织类天丝面料加工时,比如天丝涤面料和天丝锦面料,为了消除练漂半制品的内应力,稳定布面尺寸,保持布面平挺,染色前通常要经过定型(或去皱)。检测表明,染前干热处理会使涤纶或锦纶的吸色性能发生显著变化。原因是涤纶或锦纶经高温干热处理,纤维大分子链段会发生重排,使微结构中的结晶区更加完整,取向度和结晶度更好。因而,在提高纤维热稳定性的同时,会改变(降低)纤维的吸色性能。对锦纶来说,在空气中高温干热处理,还会使大分子链上的部分氨基氧化,在泛黄、消弹的同时,对锦纶吸色性能的影响更大。
  7.氧漂处理。含棉类的天丝面料,比如交织天丝棉和混纺天丝棉,染艳亮的色泽时,为了提高染色半制品的白亮度,时常在染色前再做一次复氧漂处理。一些针织物,由于纱线不上浆,通常在染色前采用煮漂一浴法前处理,水洗后再同机染色。值得注意的是,常用中温型活性染料耐氧漂稳定性差,氧漂后织物一旦出水不清,有双氧水残留,在染色过程中(主要在碱固色时),部分染料的活性基团就会被破坏。
即使是与棉纤维已发生共价键结合的染料,也可能发生断键脱落现象。因此,只要染液中有双氧水带入(即使浓度很低),也会产生明显的色浅。实践表明,除氧酶去氧效果好,不仅除氧净,省工时,而且节约用水。以上分析说明,染色前各处理工序(练漂、丝光、定型、缩水、磨毛)的处理条件不同,会导致染色半制品染色性能的差异。因此,染小样与放大样(含大生产)所用的半制品,必须是同一个工艺、同一个批次生产的。因为即便是工艺相同而批次不同的半制品,也往往会因前处理工艺条件的差异,染色后产生色差。其中,对丝光程度的差异影响大。
  三、染色问题。
  1.染料、助剂质量的不稳定性。到目前为止,国家对染料还没有一个严格的统一标准,为天丝面料生产企业制造了很多困惑。尤其是国产染料,基本上是各自为政。同一个染料,不同生产厂家的产品,甚至同一个生产厂家不同批次的产品,其力份、色光都不一样,甚至差异较大。原因是一些染料生产厂家,工艺技术比较落后,生产管理比较薄弱,致使合成出来的染料颜色深浅、色光不稳定,与出厂标准相差较大。所以,在商品化处理过程中,只能靠外加染料大幅度“调色”(这类似于染色中的“修色”),目的是使染料成品的强度、色光接近或达到出厂标准。值得注意的是,“调色”用的外加染料,国内外有2点共识:
 (1)调色用的外加染料,在染色性能方面与主体染料必须具有良好的配伍性,特别是上染的同步性、色牢度的一致性和深度的加合性等。然而,一些染料生产厂家,对调色用的外加染料缺乏严格的选择,只顾“调色”,不顾性能的倾向比较严重;
 (2)调色用外加染料的数量,通常要求掌握在2%以内。因为2%的外加染料,对主体染料的染色性能影响较小。然而,有些染料企业,调色所用的外加染料的数量,远远超出2%的上限,甚至高达5%~10%。调色后的染料成品,实际上已经从单一结构的染料变成了“拼混染料”。而且,其拼混组分的性能又往往缺乏良好的染色配伍性。
  正因为如此,对同一个染料而言,不仅不同生产厂家的产品存在着颜色深浅、色光的差异,就是同一个生产厂家不同批次的产品,其颜色深浅、色光也不完全一样。一只单一染料染同样的纤维,一旦工艺条件波动,不仅深浅会变化,色光也会变化。问题的症结就在这里。再加上有些染料企业烘干造粒技术落后,商品化水平不高,使得染料成品中的各种组分比例相差较大,在运输、贮藏、使用过程中,产生分层现象,导致同一染料包装的上、中、下层力份强度甚至色光都存在差异。国内生产的染色助剂,更没有统一标准可言。许多助剂厂家的产品,其浓度甚至成分都带有很大的随意性。而且,不乏产品成分随销售成本的高低做调节的生产企业。因此,染色助剂批与批,乃至桶与桶之间都会存在质量差异。由于染料、助剂的质量存在不稳定性,所以,天丝面料染色小样放大样前,必须进行复样。所谓复样,就是在落单投产前,按客商确认小样的工艺配方,再进行一次复样,并作必要的修正。而后,以复样的工艺配方为依据,作投产前的放样试产。要特别强调的是,未经复样确认的工艺配方,决不能作放样试产的依据。
主要原因有:
 (1)打客商确认样,都是事行的。因此,天丝面料生产企业只能利用当时现场(或库存)所用的染料、助剂、半制品布打样。这与一周或数周后落单投产时所用的染料、助剂、半制品布必然存在差异,甚至是明显的差异。这些差异,会直接导致小样与大样深度、色光不符,给放样试产造成困难;
 (2)经客商确认的认可样,是一人所为,在工艺、配方、操作等方面,很难保证不存在缺失或错误。如打样工艺与规定不符、染料配伍组合不当、助剂施加有误、配方数据有误、打样操作欠妥等。因此,以未经复样的确认样为依据放样试产,容易造成色泽或风格与客商标样不符,甚至完全失败。放样试产前,以车间待产的半制品布和车间现场所用的染料、助剂、专人负责,对客商确认小样的工艺配方再进行一次复样把关。这不仅可以消除染料、助剂质量差异给染色小样放大样准确性带来的负面影响,还可以有效克服染色半制品布染色性能差异对染色小样放大样准确性产生的危害,从而可使染色小样放大样的一次成功率显著提高。
  2.染色温度的不正确性。无论染小样还是放大样,染色温度对天丝面料染色结果的影响都很大。然而,在实际生产中,染色温度的掌握看似准确其实并不准确。原因是生产或技术人员对测温控温的理解存在严重误区。许多天丝面料生产企业的技术人员都把测温仪表所显示的温度与工艺设定温度之间的差异看做是“染色温差”,因此,总是刻意追求测温仪表的温度与工艺设定温度之间的相符性。一旦二者相近或相同,就认为是“工艺温度上车”。其实不然,这是因为“工艺温度”是指染液的温度,而测温仪表所显示的温度并不一定等于染液的温度。
2.1 温度传感器的测温误差。染色机上用的温度传感器,通常为铂电阻传感器,其电阻随温度的变化并不完全呈线性。因此,在不同温度时段其测温精度也不一样。
2.2 温控电脑的测温误差。温控电脑的测温误差产生于电脑的线性误差和零点飘移误差。
(1)线性误差。我们曾对市场供应的8台电脑进行温度显示试验:将一只温度传感器的信号同时送给 8台电脑(在室温水中,8台电脑调整为显示同一温度)。在被测水从室温升至140℃的过程中,8台电脑的显示温度随着温度的升高,相互间的差距越来越大。终的温度差距为±2.5℃,这说明8台电脑的线性是不同的。如果把这8台电脑安装在同一批染色机上并发给同一企业使用,则仅电脑的线性误差就有5℃之多。
(2)零点飘移误差。零点飘移误差来自两个方面:
a.温度零点飘移误差。温度零点飘移(温度零点飘移的检测方法:将染样机的温度传感器放入室温水中,水的温度在短时间内变化很小,用电吹风吹电脑或温控仪表的电子元件,倘若温度显示不变或变化很小,说明抗温度零点飘移的性能很好,否则就很差)是指电脑的温度显示值,在染液温度不变的情况下,会随电脑环境温度的变化而改变。温度零点飘移对染色机的测温精度影响较大。如同一台染色机采用相同的配方染色,春夏秋冬四季的染色效果就会不同。
b.时间零点飘移误差。时间零点飘移误差是指电脑的温度显示值,在染液温度不变的情况下,会随着时间的变化而改变。这种飘移有的是渐进的,有的是突发的,其飘移大误差有时高达5℃之多。
(3)间接测量误差。间接测量误差对染色小样机的测温精度影响明显。因此,对染色小样的准确性影响较大。
a.甘油浴的测量误差。甘油浴染样及其加热元件产生的热量,是通过甘油的流动来传递的。温度传感器伸在甘油中某一部位,检测的既不是染杯的温度,也不是加热元件的温度,而是甘油浴某一部位的温度。该温度比加热元件的温度低,比染杯内染液的温度高。温差的大小主要看甘油的流动状态。甘油稀薄(新鲜甘油)流动性好,温差就低。老甘油(长时间使用)粘度高,流动性差,温差就高。
b.水浴锅的测量误差。以水作加热介质,由于水的粘度低,流动快,所以,其测量误差比甘油浴要小很多(一般误差小于1 ℃且变化也很小)。条件是必须有足够
多的供加热的水。如果水浴液量太少(如水浴液面低于三角瓶内染液液面),间接测量误差就会变大。从以上可知,无论是小样染色机还是大样染色机,普遍存在测温控温误差(只是误差程度不同而已),只是测量误差的正负走向不一致。所以,在实际染色中,染色温度的不准确性对染色小样与染色大样的正确性影响很大,对天丝面料染色小样放大样的成功率影响更大。
  3.染浴pH的不稳定性。不管什么染料染什么纤维,都有一个佳染色pH 的问题。所谓“佳染色 pH”是指得色量相对较高或高而匀染性相对较好的染浴 pH 范围。染浴pH正确与否,对染色结果(深度、色光)的影响,有时比染色温度的影响还要大。
  4.施加助剂的随意性。生产实践表明,染色助剂正确添加,可以使染色结果(深度、匀度或牢度、色光)产生良好效果。而染色助剂随意添加,却可以给染色结果造成不良影响,从而给染色小样放大样的准确性带来危害。
  5.染色时间的差异。无论何种染料染何种纤维,都有一个吸附、扩散、固着的过程。而且,只有在吸附均匀、扩散透彻、固着充分的条件下,才能获得良好的染色效果。因此,染色时间必须要充裕。可是,在实际生产中,天丝面料生产企业为了提高效率,却普遍存在染色时间不足的问题,尤其是仿色打样问题为突出。以中温型活性染料染天丝面料为例:活性染料染色,分吸色与固色2个阶段。吸色时间不足,只会因移染不充分,以及一次吸色量较低使加碱固色初期染料的“凝聚”与“骤染”现象加重,影响匀染效果;对终的得色深度有影响,但影响不大。固色时间不足,却会因染料 - 纤维间的键合反应不充分而显著影响染色结果(深度、色光、牢度)。而现实情况是,中温型活性染料染小样,许多天丝面料生产企业是在60℃吸色30~40min、固色30~40min 的条件下进行的。经检测,这样的打样条件根本达不到真正的上染平衡(注:只有达到染色平衡才能产生良好的重现性),特别是反应性较弱的染料或者染较深色泽。
 
  总之,提高天丝面料染色小样放大样准确性的有效举措有五点:
1.打小样与放大样所用的坯布要同厂家同批次。
2.半制品的染前处理要同工艺同质量。
3.染色温度和染色pH值要正确、一致。
4.无论小样还是大样染色时间要充裕。
5.放样前要用车间待用的染料、助剂重新复样。
经实践,天丝面料生产企业如果落实以上五点,对提高天丝面料染色小样放大样的符样率效果显著。

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