涤纶有光长丝筒子染色方案设计及大生产实践

2018-05-03王俊峰

现代丝绸科学与技术 2018年2期

王俊峰

(佛山市南海泰源印染有限公司, 广东佛山 528213)

涤纶有光长丝(也称FDY，以下简称有光长丝)因其具有轻柔飘逸、吸湿透气、色泽光亮、手感滑爽、染制品颜色鲜艳[1]等特点，而成为纺织品生产加工中的一个重要原材料，其在纺织加工中有着不可或缺的重要地位。尤其近些年来，随着人们生活水平的提高，有光长丝在装饰布、窗帘布、提花布上的需求量呈逐年增加的趋势。

随着市场对花色多样性需求的增加，涤纶有光长丝对染色纱的需求量也随之增大。传统的绞纱染色由于批量小，成绞、解纱成筒过程繁琐，接头率高，易出现缠绕、损耗率大等问题。筒子染纱相对于绞纱染色由于其加工批量大、络筒、导筒过程相对简单、单纱长度大、成品品质高和纱线断头少等优势就比较明显了[2]。

但是，由于涤纶有光长丝(FDY)其受热收缩率大，而筒子纱卷绕密度大，相对于绞纱染色的松驰状态而言，染色难度大很多。易出现内外层色差和不易染透，色花、段花、层差、底面色等诸多问题[3～4]导致产品返工率高，增加生产成本。

涤纶纤维常规生产流程是络筒后放入筒纱缸染色，但由于涤纶有光长丝(FDY)其本身过于光滑(常规聚脂纤维络筒时一般采用卷绕密度0.45～0.55 g/cm3；卷绕硬度(肖氏硬度)50～70)按这样的方式络筒易出现滑纱，绕结、“冒头”、落脚、起箍等问题，导致纱线成型质量差。本文分别介绍了常规涤纶的生产流程和改进后的生产流程，通过对比说明了改进后生产流程的可实用性。

1 实验

1.1 实验材料和设备

涤纶有光长丝：83.3、166.6、333.3dtex有光FDY长丝。

染色设备：DF24/A高温高压筒子染色机(无锡市印染机械有限公司)。

1.2 常规涤纶的生产流程及工艺处方

1.2.1 生产流程

坯纱分纱→络筒→配缸→染色→脱水→导筒→包装→成品。

1.2.2 工艺处方

分散艳兰2BLN(owf) 1.0%

高温匀染剂2185 0.5 g/L

冰醋酸 0.5 g/L

pH值 5

浴比 1∶7

1.3 改进后生产流程及工艺处方

1.3.1 生产流程

经过生产中大量试验，现在我厂已采用不同于以往的生产工艺，改进后的生产工艺如下：

坯纱分纱→络筒→湿态预定型脱水→返络→配缸→染色→脱水→导筒→包装→成品

1.3.2 工艺处方

分散艳兰2BLN(owf) 1.03%

高温匀染剂2185 0.5 g/L

冰醋酸 0.5 g/L

pH值 5

浴比 1∶7

1.4 染色工艺曲线

1.4.1 常规染色工艺曲线

1.4.2 改进后染色工艺曲线

1.5 测试方法

1.5.1 收缩率

热收缩率计算公式：

(1)

式中：S—热收缩率(沸水收缩率或干收缩率)，%；

L0试样的热处理前长度，单位：mm；

L1试样的热处理后长度，单位：mm。

1.5.2 表面深度K/S值

利用测色配色仪在规定光源下对染色后的产品进行测试。

2 实验结果与讨论

2.1 常规染色工艺

由于有光长丝固有的特性——收缩率大，使得纱球在遇水受温时迅速收缩，纱球变得又紧又硬。染色时染液很难穿过纱层，极易出现色花、白芯等问题。所以染色工艺设置上为了避免此类问题的产生，不得以选用最保守的方案。在升温速率上控制的尽可能慢并增加了80℃保温环节，在玻璃化温度的临界点延长恒定保温时间，以期达到尽可能的上染均匀的目的。

此外，要保证络筒质量，就要提高卷绕密度。但由于有光长丝收缩力大，染色过程受热使纱球变硬，染液穿透过程遇到很大的阻力，染色时易出现内外层差，严重的甚至出现“白芯”现象，增加染色的难度。因此按此生产流程是不能满足有光长丝的加工要求的。

2.2 改进后染色工艺

虽然采用了上述较为稳妥的染色工艺，但由于有光长丝的特点导致染制成功率很低，无法满足客户生产加工的要求。为此，经多次试验。在染色前增加了湿定型这一道工序。经过湿定型后对纱线重新返络上筒，这样染色时就可以按常规涤纶低弹丝的染色方式进行染色了。

改进后的生产工艺，增加了湿态预定型使得有光长丝的收缩率下降82～88%，再经返筒后其染色可以按照常规涤纶进行。其染色成功率同染色效率都得以大幅提高。

2.3 改进前后的织物的K/S值分析

保持其他条件不变，对织物进行不同染色时间的染色实验，染色后织物的K/S值如表1所示：

表1 改进前后织物的K/S值

由表1中的数据可知，随着染色时间的增加，染色后织物的K/S值都有所增加，即织物的颜色都会加深。但从整体来看，织物的K/S值增加的并不是特别明显，因此从成本的角度考虑，染色时间为30 min时效益最好。经过改进工艺染色的织物，其K/S值都比常规工艺染色的织物高，分析产生的原因是因为增加了湿热预定型对有光长丝有部分“消光”效果，使得同等条件下表面颜色会出现增深的现象。此外，改进后的工艺染料用量比常规工艺多了0.03%，这主要是因为经过湿热预定型整理后，聚酯纤维结晶重排，会导致染料相应增加，但改进后的工艺能有效提高FDY筒子纱染色的成功率，从综合效益来看，染料浓度的增加对整体成本增幅影响很小，可以忽略不计。