涤纶重现性续论总结

风雷507 发表于 2007-10-21 19:54

涤纶重现性续论 在07/03-19zim先生<a href="http://www.dyebbs.cn/bbs/viewthread.php?tid=3087&extra=page%3D1" target="_blank">请教色郎先生~涤纶纱线染色重现性问题</a> 7个问题,问的 太好；其实我在纱之同时要谈涤纶的重现性问题,有特别申明只叙述纱不含布； 当然涤纶纱与布重现性的重点几乎一致,只是布较纱更多的因素。 当初没有考虑到纱线有高捻度的问题,这种问题与布的高密度组织布(组织防水布)/或超细纤维/或涤纶垃链布带‥‥有类似的升温速度的问题,升温速度会影响重现性。   兹将您的问题解答如下： 首先要说明涤纶的染色原理： 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最后卡紧在〝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最后平衡的状态(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(*备注)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完全染着于纱的表面,由于升温慢则染料流经纱的表面一部份吃到表纱,一部份染料在穿透入内部的过程中,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〞

风雷507 发表于 2007-10-21 19:55

以下是你的叙述及问题点： 标准曲线是：直升90℃＞90℃×5分＞90-130℃ 1.2℃/分＝34分＞130℃×30(分)     使用染料 B-79   R-167   O-30 染中深色    1).缸内压力只有2-2.5㎏/㎝2 正常是2.8㎏/㎝2颜色偏浅且偏红(黄) 2)蒸气不足延到10-50分才能将一缸染完成,所染出颜色会偏红 3).染缸流量大偏蓝流量小偏红 ●依上面状况来推论*备注B-79染中深色应130℃保温40-60分才能吸足                     R-167染中深色应126-129℃保温40-60分才能吸足         *备注：●实际应在化验室做〝分段取样试验〞才能得到眞正数据,而 〝130℃保温40-60分才能吸足〞；及〝126-129℃保温40-60分才能吸足〞只是推论     ●请参考〝染料之染色曲线与液流染色机之间关系〞中的〝分段取样试验〞 以第1)的问题来解释：〝偏红而且偏浅〞 ●缸内压力只有2-2.5㎏/㎝2 正常是2.8㎏/㎝2颜色偏浅且偏红(黄) 漏气一旦发生压力下降,这时缸体主循环泵浦(Pump)发生〝空蚀现象〞即是空转,染液流量极低几乎循环泵浦染液全部气化充满了蒸气。但供应蒸气够或外界空气加压足够时,泵浦又回复正常〝空蚀〞流速变得很慢几乎停止,所以温度探针附近温度仍然是正确(因温度感应探针通常设在蒸气交换器附近)实际上染缸内部温度已经下降到130℃以下,温度程控器仍然感应温度正常。 这个时候实际现像是：温控器染色的总时间没有改变,但在恒温的时段实际内部温度会像波浪状的漂浮,而外面温控器没法显示出来；漂浮的时候,应有低于 126℃的状态, 用数学表示如下： ①(温度在126-129℃)＋(确实到达130℃)的时间)=染R-167〝渗透固着〞的时间 ②(确实达到130℃)的时间=染B-79〝渗透固着〞的时间 ③正常染色(130℃)的标准时间=30分=标准的R-167时间或B-79〝渗透固着〞时间 故③的时间＞(大于)①染R-167〝渗透固着〞时间＞(大于)②染B-79〝渗透固着〞时间 偏红：因为R-167〝渗透固着〞的时间长于染B-79〝渗透固着〞的时间 偏浅：因为R-167或B-79都短于标准。 (应该在130℃恒温时间有低于126℃的状态所以R-167也会浅于标准状态的颜色)

风雷507 发表于 2007-10-21 19:56

以第2)蒸气不足延到10-50分才染完所染出颜色〝偏红〞 实际温度状况是： a.在130℃之前发生蒸气不足时,温度很困难到达130℃, ●本来是1.2℃/分升温速度变成1.0℃/分或0.8℃/分甚至更慢,因此花很长的 时间来通过126-129℃(必定长于通过126-129℃标准曲线所需的时间) ●达到130℃恒温时间同于标准流程时间 b.在130℃到达之后才发生蒸气不足 ●130℃恒温成漂浮状的曲线,温度下降微电脑温控器会自动停止计时,等到温度    达到130℃之后又会恢复计时‥‥不管如何总共停留在130℃之时间总合必   必定有30分钟；    ●而有很多的时间徘徊滞留在126-129℃的状态,(也许更低于126℃)因此在这个染色流程里,恒温以前通过126-129℃的时间与标准流程相同,再加上前述130℃之后徘徊滞留在126-129℃的时间总计,当然超过标准流程   c.在130℃到达之前或达到130℃后两时毁发生蒸气不足(以下不再赘述仅作结论)   经计算‥‥总共停留在130℃之时间总合必必定有30分钟。      以及‥‥徘徊滞留在126-129℃的时间总计,必然超过标准流程。 不管是a/b或c的总结 徘徊滞留在126-129℃的时间总计,当然超过标准流程 而共停留在130℃之时间没有增减必定有30分钟； ①温度在126-129℃)＋(确实到达130℃)的时间=染R-167〝渗透固着〞的时间 ②(确实达到130℃)的时间=染B-79〝渗透固着〞的时间 ③正常染色(130℃)的时间=30分=标准R-167时间或B-79〝渗透固着〞的时间 正常的蓝光：染B-79〝渗透固着〞的时间同于标准之故。 吸收更多红色故偏红：因为R-167〝渗透固着〞的时间长于标准时间,况且时间 太短残液太高;因此长于标准时间更多残液中的染料仍然可以〝渗透固着〞

风雷507 发表于 2007-10-21 19:57

以第3)项解释.染缸流量大偏蓝流量小偏红 ●以涤纶低弹性丝与加捻的纱线来做比喻：把纱放大来看 〝涤纶低弹性丝〞有如未搓捻的麻绳很松散,染液很容易流经每一纤细单丝 〝加捻的纱线〞就有如做完工的麻绳很紧密,染液很困难流经每一纤细单丝 把这两种缠绕在纱筒上你就可以比较出来两者染色的难易度,及问题所在。 ●前述染色原理先是〝附着〞于纱线的外表,接着进入〝渗透固着〞约有60-70%在原间隙间翻动而固着,剩下约30-40%飞出去到另外间隙,其飞出去比例依染料分子量,及其几何形状而有所不同；染料分子量小,或愈趋近圆球状的几何外形愈易于脱离分子间隙,由您现像看出R-167分子量应较小于B-79虽然S-Type但较偏向SE-Type(均染型)。 配方中B-79分子量较大也是S-Type但偏向SF-Type；也可比喻说是B-79原地固着率68%转移到他处固着率32% 配方中R-167分子量较大也是S-Type但偏向SF-Type；也可比喻说是R-167原地固着率63%转移到他处固着率37% (以上%百分比相对值仅作为解说用途)(眞正数值应经化验室测试才知) ●依你的染料染色曲线应为：B-79  R-167  O-30中深色我建议改变如下： 工厂自订标准曲线是(直升90℃)＞90℃×5分＞90-130℃ 1.2℃/分＝34分＞130℃×30分 改为曲线(直升90℃)＞90-110℃ 1.5℃/分＝14分＞110-130℃1.0 ℃/分=20分＞130℃×45分   以上两曲线时间只差10分钟均染率/吸尽率/再现性会更好,实际数据要分段取样试验(Step Dyeing)

风雷507 发表于 2007-10-21 19:58

因为在〝关键时段〞升温太快,染料大部份染料在很短时间被吸收,因此染料 快速的往最近可以接触的纱表面〝附着〞及〝固着〞 依前述的〝加捻的纱线〞就有如做完工的麻绳很紧密,染液很困难流经每一纤细单丝 ①染缸流量大,染液可以较充分的穿透入(如麻绳状)的内部,在B-79有32%可往内部〝附着〞及〝固着〞较浅地区均染；而37%R-167往内部地区均染。 ②染缸流量小,染液困难穿透入如麻绳状的内部,B-79有32%及37%R-167‧还是无奈选择在加捻纱的表面〝固着〞没办法有往内部地区均染。 比较①与②的结果 a.在①染缸流量大红光R-167从纱表面均染渗入加捻纱内部较B-79比例多故〝欠红〞 相对于②染缸流量小R-167及B-79并没法向内移染显示〝蓝光重〞。 b.在②染缸流量小与①染缸流量大,相对比较应该除了〝红光重〞之外我推论会有浓度〝较深〞之现像才对但您没有仔细述及。 修正方法: a.改变你的纱篮 既然知道流量不一致,则改变它；改变的费用应不会很大,若需等待修改时间 则事先采购一只新的,再来修改也不迟；我倒建议你篮子上的筒纱支架原来 用不锈钢管钻孔的方式(老式的做法太复杂且成本贵) 改用三角形支柱方式,制造简单流量大又快速。 b.改升温速度及恒温时间： 看起来你升温曲线不正确,(90℃当成〝关键时段〞)你那个曲线染浅色还可？但染中深色〝关键时段〞不在那个地区,而且恒温〝渗透固着时间太短；如果你改变之后大流量纱篮重现性会很安定。至于如何决定染色曲线方法以 分段取样试验(分杯法)我在〝染料之染色曲线与液流染色机之间关系〞中提及

风雷507 发表于 2007-10-21 19:58

c.分段取样试验(分杯法)：为了纱线厂需要绿色复自原稿因纱而删除紫色表示补上 1).分散性染料分段取样法( Step Dyeing )分杯法 ●使用试验机:甘油式试色机或红外线试色机     ●使用试布(纱): )(要用低弹性丝)没有加捻干扰试验问题     ●使用染料: 三支染料的组合(即是想要测试的组合) 例如：中三原色配成近似中灰色 O-0.8%  R-0.8%  B-0.8% ●试布量:5(g)(或10g)共24片(或更多):12片做染色吸收12片做残液吸收     ●浴比: 依工厂经常浴比 1<img src="images/smilies/sad.gif" smilieid="2" border="0" alt="" /> 8-25)     ●泡制染液数:共计 12+1=13杯(要准备多一份) ●分杯法准备每一杯染液      I ).一次就将13杯份准备好混在一个水桶里(当然助剂加入, PH值事先控制正确醋酸钠0.6g/l要添加．．)      II )液量依浴比算出数值,用天平称染液一杯完后再称下一杯共计12个杯子(最后的第13杯染液丢弃) ★注意：称量的过程随时搅动待称染液以防染料沉淀,而取到浓度不均液体 ●染色曲线 25℃(室温)×15分恒温＞室温 25℃-130℃ 升温1.0 ℃/分＞130℃×60分＞降温 ●取样时段①70℃ ②80℃ ③90℃ ④100℃ ⑤110℃ ⑥115℃ ⑦120℃ ⑧130℃   ⑨130℃×20分 ⑩130℃×30分  ⑾130℃×45分  ⑿130℃×60分          注：115℃因为110-120℃第二次玻璃转换点的持殊时段,故取样较密。 ★只要温度一到即取出缸杯同时做快速泠却＞取出色样(我们称吸收色样)        ★残液不可丢弃再放入新的白布来吸收余留的染料＞待12杯准备完毕＞    放入试色机再染一次130℃×60分＞取12色样(我们称残液色样) 1)判定：〝基本恒温时间〞及〝关键时间(时段) 〞      用吸收色样与残液色样交叉比对     ●当残液色样趋于稳定而不再吸收之时,就是染料吸足不需再延长恒温, 〝基本恒温时间〞即可求得；(通常我们会多计5-10分钟以策安全) ●从吸收色样观查(或用电脑分光仪)将染料吸尽60%的时段,我们找出的时段就叫作 〝关键(时段) 〞 引用  报告  评分回复

风雷507 发表于 2007-10-21 19:59

2)规划〝关键时间(时段) 〞曲线     这个重要时段染色者有经验数据如下(我们的计算是以此做基准)：     例如：升温〝关键时间(时段)〞90-120℃           基本恒温时间 40分(130℃)           降温玻璃转换点(涤纶纱不必考虑降温问题)       计算升温速度=平常正常不会染色异常的升温速度 (批注1)  ×  染缸流量比 (批注2)              (批注1):使用大流量纱篮经常的〝关键时间(时段) 〞若是每分钟1.2℃;而且很少会出问题则 贵公司就以每分钟1.2℃做为所有标准不要改变(可慢但不可快)。              (批注2):流量愈大〝关键时间(时段) 〞升温可以加快,反之则放慢；                流量成正比=相对流量口径的〝直径〞平方成正比举例                大流量口径是12公分小流量是10公分因此流量比为(10×10)：(12×12)=100：144                〝关键时间(时段) 〞升温速度=1.2 × (100：144)=1.2 ×0.694 = 0.833    规划升温关键时间(时段) 90-110℃→安全起见变成85-125℃          升温关键时间(时段) 1.2℃/每分→安全起见变成 0.8℃/每分(计算为0.833) 曲线规划如下：(小口径) 20-85℃升温速度愈快愈好依染机升温能力 3-4℃/每分           86-125℃升温关键时间(时段) 0.8℃/每分           125-130℃升温时间(时段) 2-3℃/每分          130恒温时间 40+5=45分 130-80℃降温时段没限制

风雷507 发表于 2007-10-21 20:00

有关染料房控制湿度用空调,染料房要密封,但气味很浓重,工作环境太差‥‥    应该不致于,在欧美/日本/韩国/台湾‥‥都是如此；有泠气戴口罩应没有问题    不知你有试过？还是推想会有反弹？？ 有关(电脑)微处理温控器100℃准确而130℃就不准‥‥   ●千万不可相信它是对的, 我们不会100%相信温控器,只有经过自已校正才算数(才安心)一定要经人工测量校正后才可使用；你那可能是不好的(电脑)微处理温控器的现像,也许你用得很好的温控器也会.那就是使用不正确的温度探针。 探针有两种规格,日本的JIS及德国的DIN用错就会发生这个现像,(温控器内部也有切换扭可以修正)；好的温控器100或130℃只有相同的固定差(只要调整内部参数就解决)。 ●全厂使用一支标准温度计做为标准,我建议用最好用美国制的〝子弹形微 电脑温度曲线记忆器〞测量,做为修正标准。   ●如果是修正参数的内部也有切换扭无法校正准确；只好温度曲线的高低增减来配合实际数值。

风雷507 发表于 2007-10-21 20:00

有关洗缸   ●在所有报告中提及洗缸之事,可能写得不很清楚,意思是用这个方法鉴定你工厂目前的方法是否正确清洗完全。不管是化验室或车间。   ●并非每换一次色就必须洗缸,(对不起在报告中并没有说明清楚),应该说中样 缸颜色变化太快要要注意缸的干净程度,是否要洗缸完全要看下一缸颜色   而定。例如下面众所皆知可以接缸的安排：        宝蓝→丈青→墨绿     浅红→鲜红→暗红  黄→橘黄→骆黄→咖啡   宝蓝→墨绿         以下则不可(暗红→红色  丈青→宝蓝  绿色→鲜绿‥‥‥)     有些色会介于要与不要洗缸的决择,那么必须靠经验的累积(及缸体的加工精致粗糙程度而定)。    ●但连续染深色(如黑/丈青/大红)10-20缸则每6-10缸要洗缸一次较为妥当。 ●洗缸的方式直升到130℃恒温20分共计约60分钟应该很少时间就完成; 使用洗缸剂+苛性碱+保险粉(注意保险粉的投入方法及如何保管使用才有药效) 有关均染及分(扩)散剂用量     分散剂目的是将染料分散于染液中,浅色因染料极少量不值得花一大堆 分散剂；深色染料多需大量分散剂将其分散于水中,故分散剂需用量大,而 浅色很易发生均染的问题故放很多的均染剂,深色用多了均染剂会阻碍上     色有〝消色〞的现象。     如果浅色两者都要放少,而深色两者要放入多量的话;市面上就不需要分散剂或均染剂,分开两个助剂,只要一个名称〝分散染料染色助剂〞就好啦

风雷507 发表于 2007-10-21 20:00

有关PH    任何使用的染料供货商仅作为参考,必须亲自试验才可知。    其试验的方法:       ●布或纱5-10(g)    (缸杯要确定完全清洁不会污染试验结果)       ●染料(或一组染料) x%*备注       ●浴比照正常方式       ●使用分杯法准备染料;(但酸碱PH值先不要调整) 共５杯。 (准备方式请参考〝染料之染色曲线与液流染色机之间关系分段取样试验)       ●调整PH从4.0  4.5  5.0  5.5  6.0共5缸(记得先要放入醋酸钠做缓冲溶液)          注意①酸要仔细小心慢慢放入(很花时间调整)所有PH值精度±0.1 ②染后要记录染后PH值 ●５杯同时放入一台试色机染色→后处理→烘干     判断：5片结果在那一个区域最安定就是我们要的PH值 *备注：通常都不会单色做试验以一组配色的方式才能明显看出来；(丈青/黑色是例外)

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