染色大小样色差控制探讨

盛虹集团有限公司 吴学芬 张建国 钱琴芳

 摘要：染色大小样色差是困扰染色生产的最主要的问题。染色大小样不符的一个重要的因素是大小样染色工艺条件的不统一，本文具体介绍了如何获得从实验室小样到大样生产的良好重现性，最终达到减少大小样染色色差的目的。

   关键词：前处理  染料  助剂  工艺

 0 前言

   印染行业是我国纺织工业的重要组成部分，2000年以来，我国印染行业充分把握全球纺织经济一体化资本流动、技术转移、产能转移的机遇，实现了快速、持续、稳定的发展，目前已经成为全球最大的印染布生产国、出口国和消费国。

   但随着国民经济的发展，印染行业长期以来以开发自然资源和无偿利用环境为主要标志的经济增长方式，已经越来越与可持续发展相矛盾。纺织印染行业一直以来是一个高能耗、高污染的行业，印染过程中的用水量约占全部纺织工业用水的70%左右，是全国制造企业排放总量的第5位，为国家节能减排的重点行业。

   解决染色大小样之间的色差，提高放样的一次成功率是我们染整企业实现“节能、减排、降耗、高效”目标的最好的方法。本文从坯布的前处理、染料、助剂的合理选择及染色工艺等几方面，探讨如何减少染色大小样的色差。

1 坯布的前处理

  坯布的前处理非常重要，前处理控制得好，染色一次性成功就完成了一半，所以我们打样的坯布要和大生产的坯布要统一。现在很多打样坯布一般都是小样机上炼的，前处理效果往往和大生产结果有一定差异，会对打样的准确性产生影响，特别是现在很多织物都要经过预缩、预定型、碱减量等前处理，预定型的温度和碱减量的高低直接影响染色时的深浅，同样的配方，碱量率越高，得色越浅。打样员要用车间大生产碱量好的坯布对前面的配方进行复样，这一点在实际生产应引起重视。

 2 染料选择一定要恰当

  通过对客户来样的认真审核研究，了解客户来样坯布的纤维成份、染色牢度的等级要求、对色光源、外观质量要求和后处理要求（如涂层、涂白、涂银、亮PU、油面压光等），从而选择最合适的染料。选用染料的原则是在满足客户要求的基础上尽可能地选用一次性成功率高、成本低的染料。

2.1 不同的纤维用不同的染料来上染

一般涤纶织物我们用分散染料来染，锦纶织物用酸性染料来染、棉织物用活性染料或直接染料来染等等，所以我们打样前一定要先明白来样的纤维成份，从而选择最合理的染料。

2.2 染色牢度有一个执行标准问题

每个国家都有自己的标准：GB是中国国家标准、ISO是国际化组织标准、CEN是欧洲标准化委员会标准、AATCC是美国化学家及染色家协会标准、ATTS是日本纤维制品技术协会标准。不同的标准，其检测方法与表示方法都不同，其结果自然也有差异，甚至有较大差异。因此对客户的牢度标准及等级要求务必清楚明确。我们要根据不同的牢度要求选择不同的染料，客户要求日晒的我们就用高日晒的染料配伍组合，客户要求高水洗的我们就用高水洗的染料配伍组合等。

2.3 考虑是否同色异谱

选择一个跳灯的配方打样，颜色在不同的光源下或不同的时间段都会不同，客户很难确认，所以我们要在满足客户要求的前提下，选择与客户原样同步跳色的配方为最好。

2.4 实验室打小样所用染料必须与车间大样生产所使用的染料一致

每一批次的染料力份都会稍有不同，染料放置时间长了也会引起重量上的变化，因此，实验室打样时一定要用大生产上使用的染料来进行打样，以提高其准确性，减少大小样的差别。

2.5 在拼色方面

浅色如浅灰、浅杏、卡其色等，大多选用浅色三原色进行配色，而深色则大多选用与客户来样色最接近的单色为主色，再用其他颜色的染料对色光进行调节。为了减少大样生产中色光偏差，应尽量选用上染率相近，配伍性良好的染料进行拼色。而且拼用染料只数越少越好，染料只数越多误差就越大。

2.6 对于客户要求后处理的定单

对于客户要求后处理的定单（如涂层、涂白、涂银、亮PU、油面压光等），打小样时也要进行后处理之后再进行对色，否则放样时极易回缸加色，影响放样一次成功率。

3 助剂使用要恰当

  众所周知，染浴中加入适量的染色助剂，可以有效提高染色质量，比如锦纶织物染色时，染浴中加入l-1.5g/L的锦纶匀染剂，可以显著提高中性染料或酸性染料对锦纶瑕疵的遮盖能力，防止经柳纬档的产生。大样生产中采用的匀染剂、酸、固色剂等助剂，小样也必须用相同的助剂。因为这些助剂中，如匀染剂对色光有影响，所以打小样时应同时模拟大样生产中的温度、压力等条件，同时使用匀染剂，而且按比例缩小，用量要相同，以保证小样与大样染浴组分的一致性。

   值得注意的是，匀染剂用量不可太多，因为匀染剂在染色过程中除了起到匀染的效果、同时对染料有阻染作用。当匀染剂用量适当时，匀染剂通过抑制染料的上染速度，使染料不致于因上染过快而造成色花现象；但匀染剂用量过大，会降低染料上染率，使染色残液浓度升高，浪费染料，成本提高。一般来说，染浅色时匀染剂用量较大；染深色时，匀染剂用量较少。每种匀染剂由于其浓度及组分含量不一样，所以要根据实际进行实验比较来确定各种匀染剂的用量。

   考虑到小样用量极少，容易造成称料误差，故所用助剂应事先溶解至浓度为20g/L的标准溶液再按量添加。

4 操作工艺的控制

  大样生产时根据织物类型及颜色，选择合适的染色方法。生产实践证明，染料配伍恰当、工艺制定合理，是实现染色一次成功的前提。不同结构的染料，染色性能不尽相同，染色工艺要与染料的实用性能相适应，才能获得最佳的染色效果。

   4.1 染色温度

   染色温度是影响染色结果的关键因素之一，不论是打小样还是大缸生产对染色温度的控制要格外认真。不同的染料它的上染温度是不同的，比如分散染料要高温高压染色，而酸性染料要100度上色，而中温型活性染料只要60度就能上色，所以我们要根据坯布不同的纤维成份决定不同的上色温度。另外打小样时的温度要和大缸生产的温度相一致。染色温度实际上是指染液的温度，小样机和大缸温度仪表上显示的温度有时不能正确反映实际的染液温度，所以我们要对小样机和大缸进行定期的温度检测与修正，从根本上消除染色温度对染色结果的影响，从而可以有效的减少大小样之间的色差和大缸缸和缸之间的缸差。

  4.2 染浴pH值

   染浴PH值对染色结果的影响有时比染色温度的影响还要大，各种染料在染色时都有一个pH值范围，把染浴pH值控制在最佳范围内才能使染料充分发色，从而获得良好的重现性。比如中温型活性染料的最佳固色PH值范围为10.5-11（活性翠兰例外，为10.5-12），分散染料染涤纶时必须在弱酸性条件下进行，常用分散染料染浴pH在5-6左右最安全，色泽最纯正，得色最深浓。pH值偏高质量安全系数低，尤其是些耐碱稳定性差的染料，比如：闰土的分散200%深兰HGL，德士达的XF藏青等，但染浴pH太低<4时许多染料也会产生偏浅偏暗的趋势。

现场检测发现，以染后残液的pH值作为检测与控制染浴pH值的基点，更加安全，更加可靠。这是因为，染前水浴与染后残液的pH值是不同的。

引起染浴pH值移动的因素，主要有三个：

(1) 染色用水呈现碱性：许多地区的江河水为碱性水，即热处理前PH 值接近中性，经过100℃以上热处理冷却后却变为碱性。

(2) 待染半制品带碱：一般坯布在染色前都要进行碱性前处理，织物所带碱剂，即使经过中和也难以去净。因此在染色过程中会产生释碱现象。

(3) 染料溶液的PH值不稳定：不同的染料在不同的浓度下其PH 值是不一样的，比如酸性黄M-2R在2g/L时其pH值是7.8，而在5g/L时其pH值是8.5。

   外界带入染浴的这些碱性物质，当染浴的PH缓冲能力较弱时，染浴的PH值就会突破工艺设定的安全范围，从而导致染色的重现性显著下降，返工复修率明显上升。因此，提高染浴pH值的缓冲能力，是稳定染色质量的关键点。这里必须指出，pH缓冲体系的实用配比和浓度决定着染浴的PH值高低和缓冲能力的大小，所以一定要正确使用，决不可随意添加。实验室打小样和大缸生产使用的pH调节剂一定要统一，这也是控制大小样色差的主要因素之一。

4.3 浴比的控制

   打小样和大缸生产的浴比一定要统一，对于活性染料、酸性染料、直接染料等水溶性的染料，由于染料在水里会发生水解，所以浴比的影响是相当大的，即使是非水溶性的分散染料，当打深色样时，浴比的影响也是比较明显的。所以打小样前先要根据客户所投坯布的米数和克重计算出大缸生产时的浴比，再根据此浴比来打小样，按配方要求先将所加染料和助剂的溶液量加起来，算出所需要补充的水量后，再用量筒取水，加入到染杯，达到配方浴比，再进行染色打样。现在我们厂大多使用自动滴液系统，仪器会根据所加入染料或助剂的量自动加入所需的水达到设定好的总浴量，精度高，误差小，不存在不同操作人员间的操作误差。当浴比设计较小或试样织物面积较大时，织物在染液中浸渍不够均匀，很容易出现打样色花，一旦打出样色花，就很难制定染色配方，染色一次成功率下降，所以保证小样的均匀度，可以将试样剪成几小块，再加入染杯来提高打样均匀度。

   4.4 升温速率和保温时间

   升温速度以1-2℃/min为宜。速度过快易引起缸内温度梯度过大，导致染料上染不均匀，造成色花；过低则影响生产效率。保温时间按颜色深浅而分，浅色一般保温30分钟，中深色一般保温45-60分钟。完成保温后，降温至常温，进行染色后第一次水洗，将残留在布面的残液、浮色充分洗去。升降温太快容易引起色花，绉印等病疵，从而造成复修直接影响一次成功率。打小样时保温时间也要和车间相统一，配伍性再好的染料它们的上染温度和时间都有所差别，不一样的保温时间染后的颜色都会稍有差别，比如我们最常用的浅色三原色2BLN兰、E-GL黄、3B红这三个染料，保温时间越短3B红的上色就越差，所以控制升温速率和保温时间的统一性也是减少大小样色差的一个要点。

   造成大小样色差的原因除了以上的几个要点外，染整设备仪器自动化程度和其精确性、配桶米数的准确性、打样操作的正确性、后处理定型时的车速温度、对样布的烘干方法、对色灯源等等都会造成颜色上的差异，所以我们还要实施标准化、精细化管理，制定详细完善的操作标准，严格检查标准化操作情况，不断引进先进的自动化设备（电脑测色配色系统、全自动加料系统、小样自动滴液系统等）确保我们第一个工序都正确无误，以减小大小样之间的色差，提高染色的一次性成功率。

 5 结论

  产生大小样色差的原因是多方面的，它不仅涉及到前处理、染色、后整理等不同工序还与设备、管理、操作因素、染化料的选择都有紧密联系，所以我们要用心地控制生产过程中的每一个环节及细节并掌握其中的变化规律，减小大小样之间的差异，提高染色一次性成功率。