卞晓云 潘金留 李海燕
江苏联发纺织股份有限公司, 江苏 南通 226000
摘 要：本文主要介绍了涤纶筒子染色时的生产工艺，结合我司生产实际，阐述了纯涤筒纱在染色生产过程中易出现的质量问题，着重分析了造成涤纶筒子色差的原因及影响因素，并提出了一系列改善和解决方案。
关键词：涤纶染色；筒纱；染色工艺；色差；低聚物
0 前言
随着消费者生活水平的不断提升，人们对色织品的功能风格等需求也在日益增长。筒子纱染色可以达到独特的色织物风格。同时，筒子纱染色浴比小，染色损耗小，可降低生产成本；而且质量高、交货快、效益好。加上筒子纱具有批量小、品种多、开发品种灵活的优势，受到市场的欢迎，市场占有率也越来越高[1]。
然而，涤纶的筒子纱染色工艺流程较复杂，影响因素较多且难以控制，稍有疏忽，易造成色花色差。从而使得修色、回染、改染、重染问题变得很突出，它所带来的不仅是成本昂贵，而且耗时，影响染色的一次成功率和即时化生产，导致成本居高不下，产品周期延长。为提高一次命中率和降低生产成本，缩短产品交货周期，必须对涤纶染色的质量影响因素加强控制。
1 松筒质量控制
1.1 密度控制
筒纱的密度通常是决定色差的最重要因素之一。若松纱密度太小，易造成纱线松散，导致染色循环过程中筒纱纱线被染液冲散冲乱，成形不良，影响后序倒筒；若松纱密度太大，则染液难以穿透纱层，易造成染色不匀，甚至染不透等问题。
另外，由于涤纶具有热收缩性质和染色中松筒预置张力，在高温染色过程中的密度也会发生一定的变化。筒子纱在高温130℃染色时外层自由端不受到拉伸，而内层受热收缩和松筒预置张力同一方向共同作用，使纱线明显受到拉伸[2]。因此，涤纶纱线由于内外层受到的张力不同，而内层受到较大的收缩张力，使得筒子越内层密度越紧。当筒纱密度大到不足以使染料分子顺利循环渗透时，染料分子便聚集在内层，染色后表现为越里层颜色越深，而最外层纱线由于浸泡在染液中，最终染出的筒子显现为内层颜色最深，中层较浅，而最外层介于两者之间，形成色差。
1.2 外包袜管
涤纶纱线外表光滑，若直接使用直筒型松式壳染色，在受到流动染液的冲击下容易产生纱线滑移，形成表面乱纱甚至脱壳问题。另外，纯涤纱线通常为多股化纤长丝合并加网络点而成，在流转过程中极易发生表面摩擦引起的破丝和沾污等问题。为避免涤纶筒子纱染色以及流转过程中的种种问题，不利于后道工序生产，在松筒时将松式壳外包一层袜管，以避免乱纱和破丝等问题。
2 染色工艺
2.1 前处理
由于涤纶原纱在纺纱时会加油剂生产，所以涤纶原纱中含有较多的油质和低聚物，这些杂质一旦与染料反应，就会在纱线上形成色疵，影响产品质量。采用去油剂对涤纶原纱进行高温水洗，即可达到去油除杂的效果。注意前处理后必须清洗干净，避免造成染花疵病。
2.2 化料注料
由于分散染料悬浮体的稳定性不好，可通过加入具有分散悬浮能力的表活性剂，加强分散染料悬浮液的稳定性，避免染料易发生凝聚现象。加料时必须等化料完全搅拌均匀充分化开后方可注入主缸。对于分子结构较大，易形成染色色花的染料可延长注料时间采用定量注料，边注料边搅拌。
2.3 pH值
分散染色染浴pH值一般控制在酸性条件4.0~5.0之间，根据各类型染料特性不同分别精确控制以达到最佳上染条件，以确保染色一次成功率。
2.4 染色温度
升温速率和保温温度对涤纶纱线的染色有至关重要的作用。涤纶纱线的玻璃化温度（Tg）约为80℃，温度在80℃以下时,纤维大分子链空穴未完全打开，染料只能吸附在纤维表面以及分散于染液当中，难以进入纤维内部，升温速率可以较快；当达到Tg（80℃以上）时，分子链的热运动加剧，完全脱离冻结状态，染料开始进入纤维空穴，温度越高，形成较大空穴几率越高，染料上染速率加快，需严格控制升温速度为0.6℃/min左右；当温度达到110-130℃，染料分子已大部分进入纤维内部，并在纤维内部移动固着，可控制在1℃/min左右。由于分散染料组合中各种染料上染性能的不同，可在上染到特定温度时先保温一段时间，以便让纤维内外层的温度均匀一致，以利于染料的上染均匀，在随后的升温过程中，也应该有充分的时间，以便让纱线内外层的温度均匀[3]。
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染中深色时第一次升温可适当提高到85~90℃保温，第二次升温可提高到115℃保温，升温速率提高至1.0℃/min，最后升温至保温温度时升温速率可适当提高到1.2℃/min，保温时间可根据颜色深度适当增加。染色保温结束排液后，应增加水洗再进行后处理还原清洗。
2.5 还原清洗
还原清洗可以洗掉吸附在纱线表面的分散染料，使染色牢度得到保证，还可以去除染色过程中吸附在纱线表面的其他物质，减少染斑。可结合颜色深浅染料用量，决定还原清洗的次数。
常规还原清洗工艺：
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2.6 后处理
可根据后续工艺要求添加柔软剂、抗静电剂等助剂。
3 色差的改善途径
为解决松筒密度带来的染色质量问题，可通过以下方法进行改善和解决：
3.1 降低原纱松筒密度
可通过减小松筒张力，降低松筒车速，将筒纱密度控制在0.36~0.39g/cm3为宜，单筒重一般不超过0.7kg/只。
对于高牢度分散染料，分子均较大，尤其红色系染料，在染色时较常规染料分子的穿透性更差。因此，高牢度尤其红色系分散染料染色时更容易产生色差问题，而通过增加匀染剂虽能获得一定的改善，但改善有限。而通过降低松筒密度是最直接有效的途径之一，降低筒子密度，以保证此类染料分子能顺利穿透纱线，避免染色时产生内外层差。
3.2 高温分散剂、匀染剂的选用
在染色时加入分散匀染剂提高染料的分散性，防止染料高温染色时的凝聚，达到匀染目的。
3.3 内外流
染色时采用内外流循环交替，以改善由于单一由内向外流向导致的大分子染料聚集在筒纱内层的色差。
3.4 汽蒸预定型
在染色前可先对筒子纱进行高温汽蒸，在高温条件下，将涤纶纱线进行预定型，待纱线状态稳定后，再进行后续染色。由于在汽蒸时纱线已经过预缩，就减少了在高温染色时收缩，有效改善染色色差。
4 低聚物的减少与去除
涤纶低聚物是在纺丝时作为副产品产生，经过高温染色，低聚物会从涤纶纤维内分离出来，若粘在纱线表面则会造成染疵影响产品质量。
增加染色温度和延长染色时间，低聚物也会不断从纤维中分离出来。加入适当的助剂可有利于低聚物从纤维缝隙中脱离并溶解到染液中。最后通过高温直接排液可有效减少低聚物在纱线及染缸壁上的沾附。
染色后可还原清洗将残留的低聚物去除，同时可提高纱线色牢度。温度过低，低聚物不易去除，温度过高，产生剥色作用影响纱线色光，一般控制在80℃左右为宜。
5 结语
涤纶纱线在纺织品中早已获得了极为广泛的应用。长期以来，各种功能性差别化纤维也层出不穷，有了快速发展，服用性能得到较大的提高。而涤纶纤维的染色难点就在于改善控制各类型涤纶分子结构在高温染色过程中的变化对染色的影响，以及根据各类型分散染料对纤维染色的适用性制定合理的染色工艺，并针对涤纶纤维染色易产生的质量问题相应采取有效的改善和解决方案。
参考文献：
[1]田红梅.涤纶筒子纱染色质量的控制[J].合成技术及应用，2003,18(4):50-52.
[2]任亚佩.涤粘筒子纱层差的高质量返修[C].2014全国染整可持续发展技术交流会.2014
[3]钱崇濂.纱线染色(二)——涤纶纱线染色[J].印染，1980(5):34-39