摘要:丝条均一性、纺丝粘胶的熟成度、纺丝酸浴浓度和温度落差、纺丝机内温度、后处理浴酸碱浓度都是影响粘胶长丝染色均匀性的因素,因此,本文主要分析了影响粘胶长丝染色均匀性因素的探讨。
关键词:粘胶长丝;染色均匀性;探讨
染色均匀性是保证粘胶长丝质量的重要指标之一,也是主要的物理检验指标,直接反映了生产厂家的技术和管理水平。染色均匀性差的丝条染色时会产生颜色深浅不匀,甚至花斑,从而降低成品的质量。
一、慨况
染色均匀性是粘胶长丝的主要物检指标之一,它综合反映生产厂家的技术和管理水平。染色性能与纤维的分子结构、超分子结构、形态结构有关。一般来说,染料与纤维的结合,主要是吸附在纤维的无定形区和晶区的表面,结晶度高的纤维饱和吸收值必然较低。粘胶纤维对染料的饱和吸收值又随着大分子的取向度而异,取向度较高的纤维紧砌程度较大,分子问相互作用力较强,对染料的亲和性较小,不利于染料在纤维中的扩散。从而降低染色速率。所以纤维的结晶度、取向度的变化会影响其染色性能。其次,纤维的外观形态如横截面形状、纤维粗细的不同,也会使吸色量发生变化,影响染色效果。
二、丝条纤度的均匀性
丝条染色深浅随丝条的粗细而异,例如两根总旦数相同的丝条而其粗细不同,色泽也会不一样。这是由于光束在两种染色丝中被反射和吸收的比例不同。单丝越细的丝条,光束被反射的机会就越多,被吸收的机会则越少,色泽就越浅;反之,色泽越深。因此,要使丝条色泽均匀,不但丝条各部分总旦数应该相同,而且单纤维的纤度也应均匀。取纤度不匀的丝饼进行染色试验,结果显示,丝饼上纤度接近的丝条染色深浅均匀,纤度细的丝条染色浅,纤度粗的丝条染色深,纤度粗细不匀的丝条染色深浅不一。离心法纺丝成形的粘胶长丝丝饼的各层纤度会有不同程度的变化,以纤度为13 3.3 det x粘胶长丝为例,丝条进人纺丝机离心罐形成丝饼时的纤度变化如表1所示。
表1
表1数据可以看出,丝饼外层至内层丝条的纤度基本上呈线性正比变化,内层丝条纤度比外层丝条纤度高3一4%左右。对丝饼外层、中层和内层丝条进行染色对比,外层与中层丝条染色深浅非常接近,而内层丝条要远深于中层和外层丝条。离心法粘胶长丝,通常具有较高的纤度不匀率,这主要是因为丝饼从开始形成到落丝的整个过程其丝条在离心罐内受到的离心力不断减小,因而所受的拉伸形变也不断减少,这种差异导致丝饼在后处理与干燥过程中各层丝条产生不同的收缩,使纤度进一步出现差异。很明显,当自由收缩时,由于丝条长度收缩,丝饼体积也相应减小,而且丝条的收缩比丝饼体积的减小要快得多,则丝条在丝饼内层比较密实,丝饼内层的丝条可自由松驰,故具有较低的取向度、较大纤度和溶胀度,着色性强,颜色较深。丝饼的中层与外层丝条的纤度非常接近,丝条松驰程度较小、取向度高、溶胀度和纤度较小,染料吸收率较小,颜色较浅。当丝条成形条件和其它因素固定后,丝条染色的深浅主要取决于纤维素大分子的取向度。提高去酸辊速度,使后拉伸提高了丝条纤维素大分子的取向度,可弥补离心罐内丝饼内外层丝条受离心力不同所引起的大分子取向度的不同,并且使大分子取向度得到进一步整齐排列,染色分布均匀性提高;而计量泵调整,对纤维素大分子取向度没多大影响,大分子取向度依旧没得到进一步规范,对提高丝条染色均匀性影响不大,但可以调整丝条纤度。丝饼各层丝条的染色性能可以通过调整去酸辊速度来调节,而丝条纤度则通过计量泵转速来调节,将二者结合起来,会收到更好的效果。
三、染色为深样和浅样
1.粘胶质量方面。粘度的变化。我们使用的粘胶粘度控制在30—50s之间。粘胶粘度对可纺性和最大喷头拉伸有一定的影响。最大喷头拉伸随着粘度的增加急剧上升,而纤维拉伸率变化影响到纤维内部分子的排列,会使取向度发生变化影响染色值。粘度越高,则拉伸率越大,染色浅;粘度越低,拉伸率越小,染色深。所以在纺丝过程中应保证粘胶粘度的稳定。跟样分析,在同一批丝饼中,粘度每差10s,染色值相差0.5档。熟成度的变化。采用熟成度较高的粘胶成形时所得纤维的物理机械指标较低,特别是断裂强度较低,纤维的伸度也有所降低;此外,由熟成度较高的粘胶纺制的丝条其结构均匀性较差(由于纤维素黄酸脂在凝固浴中的分解过快),因而染色不均匀,但纤维染色能力强(由于无定型区较大,纤维素大分子的取向度较差),导致染色值偏高,出现染色深档;反之,由熟成度较低的粘胶纺制的丝条则会出现染色浅档。跟样分析,一般熟成度相差lmL(氯化铵值)染色的档次相差0.5档。解决的方法就是通过改变纤维纺丝成形过程参数及凝固浴的成分,以降低纤维素黄酸酯的分解速度,如提高凝固浴中ZnSO4浓度或降低H2SO4的浓度和温度可以达到顺利纺丝避免染色深档。
2.纺丝方面。(1)去酸水对染色影响。纺丝机托水盘中的去酸水流到凝固辊上,丝条等于提前去酸使丝条反应不完全,造成丝条皮层变薄,染色值增大,出现染色深档。跟样分析,倒流水严重时会使丝条染色深至4档。去酸水嘴或水船堵孔都会产生酸性丝,丝条与酸接触的时间延长,使丝条周围的介质含酸量高,纤维皮层变厚、无定型区减少,造成丝条染色浅档。跟样分析,无去酸水时丝条染色浅为3档。(2)牵伸对染色的影响。牵伸盘上有废丝或有芒硝时,等于加大了牵伸盘的直径,而使牵伸率下降,纤维无定形区增大、取向度降低,导致丝条染色深档。跟样分析,牵伸盘直径每变化5%则染色值相差1档。(3)下凝固辊晃动对染色影响。丝条在凝固辊上刚刚成形,内部结构尚未达到均匀一致,而因下凝固辊晃动,使其受到不均匀的拉伸导致染色值发生变化。跟样分析,下凝固辊晃动严重的,丝条染色值变化在2档左右。(4)计量泵供胶量对染色的影响,纺丝计量泵供胶量小时丝条纤度偏细,染色时因袜套密度小而呈暗条,染色值偏大,为深样;供胶量大时,丝条会呈浅样。跟样分析,由此导致染色值变化在1档左右。
3.染色为花样。(1)纺丝方面。丝条经过不光滑刮酸棒或刮酸棒有沟槽。这是由于丝条刚从酸浴中牵伸出来,来不及进行充分反应、凝固和定形,就被粗糙的刮酸棒拉伤,对丝条内部结构产生不良影响,染色时吸色值时高时低。跟样分析,此项产生的花样丝很明显。用酸性水倒头。在操作中,挡车工用去酸水回水进行丝条倒头,倒人纺丝离心罐中的去酸水回水中含酸约5.49/L,使丝饼的里外含酸不一,丝条染色就不均匀。凡是用酸性水倒头的丝条染色值都比正常样的染色值浅,染色时会出现花样。纺丝胶中粘胶块。纺丝过程中,因杂质、喷头漏胶等会出现带胶块的丝,当胶块较细时,丝条染色会成为花样。很小的胶块会在袜套上呈深蓝点,这是因为胶块在酸浴中再生不完全,无定形区所占比例很大,染色偏深。减少胶块丝应选用含硅量少的浆粕(sio2≤0.005%),改进黄化,加强过滤,减少粘胶中的粒子数,提高脱泡效果,稳定粘胶组成和酸浴组成,提高酸浴透明度,保证喷头的清洗质量,使可纺性提高。(2)压洗方面。压洗丝饼的倒塌,压洗线的压力、药液站的温度和浓度波动过大都会产生花样丝。
以上对影响粘胶长丝染色均匀性的因素作了一些探讨,实际生产过程中影响粘胶长丝染色均匀性的因素多而复杂,而且互相有牵连作用,不是单一的原因就可以完全解释。因此,从粘胶制备开始,各道工序的工艺流程都必须严格控制,加强原料、工艺、设备的管理,从而保证粘胶长丝的染色均匀性。
参考文献:
[1]陈炜.粘胶长丝染色均匀性问题探讨[J].2018(06).
[2]张颖.影响粘胶长丝染色均匀性因素分析[J].2018(04).