滌綸長(zhǎng)絲油劑品種很多,有POY、DTY的油劑,常規(guī)紡紡絲油劑、拉伸絲油劑、變形絲油劑以及工業(yè)用絲油劑等。它們均可起到集束、潤(rùn)滑、降低摩擦系數(shù),抗靜電等作用,但又有各自特殊的功能和適應(yīng)性,甚至對(duì)同一品種的長(zhǎng)絲,因加工設(shè)備和后加工過(guò)程不同,所需油劑的特性亦應(yīng)不同。滌綸長(zhǎng)絲油劑可分為紡絲油劑和成品油劑兩大類,油劑的基本性能相同,但對(duì)紡絲油劑的性能要求高于成品油劑。
平滑性、或稱潤(rùn)滑性,實(shí)質(zhì)上是油劑的摩擦特性。常以上油后絲與絲(F/F)、絲與金屬(F/M)和絲與橡膠(F/R)之間的靜摩擦系數(shù)(μs)及動(dòng)摩擦系數(shù)(μd)來(lái)表示。 一般來(lái)說(shuō),較好的油劑上到絲上后,F(xiàn)/F的靜摩擦系數(shù)應(yīng)適當(dāng)大些,這樣絲的集束性好,卷繞成型好,退繞性優(yōu)良。對(duì)F/F的動(dòng)摩擦系數(shù)無(wú)特殊要求,但在假捻變形時(shí),絲若滑動(dòng),易于變形。F/M的靜摩擦系數(shù)小一些為好,動(dòng)摩擦系數(shù),則是愈小愈好,這可減小絲與金屬之間的摩擦,減少毛絲和斷頭,減少絲對(duì)金屬的磨損,可提高絲的加工和織造性能。F/R的靜、動(dòng)摩擦系數(shù)適當(dāng)即可,因在加工過(guò)程中,使用橡膠部件來(lái)增大對(duì)絲的握持力,摩擦系數(shù)過(guò)小,易打滑。平滑性由油劑各組分的性能決定,并和潤(rùn)滑狀況有一定關(guān)系。含油量較高(0.5%~1.0%)時(shí)的潤(rùn)滑為流體潤(rùn)滑。流體潤(rùn)滑中,摩擦系數(shù)隨油劑粘度的增加和含油量的增高而增大。含油量最低、而摩擦系數(shù)最小的潤(rùn)滑為臨界潤(rùn)滑。在高速、高接觸壓力時(shí),保持臨界潤(rùn)滑有很重要的意義。臨界潤(rùn)滑狀況下,除油劑的粘度影響摩擦系數(shù)外,油膜強(qiáng)度(界面吸附力、分子間凝聚力)對(duì)摩擦系數(shù)影響也很大,油膜強(qiáng)度高,摩擦系數(shù)波動(dòng)小。聚酯是良好絕緣體,在加工和使用過(guò)程中被摩擦?xí)r,會(huì)因電荷的積累而產(chǎn)生負(fù)電性的靜電。靜電使絲條松散,使加工性變壞。因此,上油后的纖維應(yīng)具有抗靜電性??轨o電的機(jī)理通常有三種:即增強(qiáng)纖維的吸濕性;減少摩擦作用;中和產(chǎn)生的電荷。三種機(jī)理可同時(shí)發(fā)生作用。最簡(jiǎn)便的油劑抗靜電性的測(cè)定方法是測(cè)定上油后絲條的比電阻,亦可測(cè)定絲條的摩擦帶電量。對(duì)于需經(jīng)受熱加工(拉伸、假捻等)的絲條,所上油劑的耐熱性非常重要,耐熱性差的油劑,高溫下會(huì)分解,油劑的物理性能發(fā)生變化。高溫下油劑的揮發(fā),使上油量減少,并污染環(huán)境,產(chǎn)生的焦油或油滴還會(huì)影響操作??刹捎脫]發(fā)減量法測(cè)定油劑的耐熱性,即將油劑放在220℃的烘箱中8h,測(cè)定其揮發(fā)和分解減量。油劑必須具有一定的乳化性能。要求油劑乳化穩(wěn)定,乳化液的表面張力低、粘度小。在纖維表面可均勻附著。如果界面特性不好,即使其他性能很好,也無(wú)法滿足使用要求。
機(jī)織用絲要求上漿性好,上漿后在織造中漿膜不剝落或落下極少。這就要求油劑與漿料相容性好。平滑劑為礦物油的油劑其上漿性較好,因?yàn)榈V物油粘度較低,其乳化物油膜不僅能與漿料相容,而且易進(jìn)行再分散,在纖維的表面油劑與漿料置換,油膜可保護(hù)漿膜。
針織用絲將直接上機(jī)整經(jīng)和織造,將與織針產(chǎn)生高速摩擦,對(duì)平滑性、集束性和抗靜電性要求均較高,使用的油劑粘度應(yīng)低、摩擦系數(shù)小、上油量高。
耐高溫應(yīng)是假捻變形用油劑的主要特征,而其平滑性適中即可,因過(guò)大或過(guò)小均會(huì)引起張力變化,使捻度不勻。另外要求油劑產(chǎn)生的白粉少、附著均勻。附著不勻則影響絲的染色性能。油劑的牌號(hào)較多,新使用某種油劑時(shí),最好經(jīng)小試后,再正式用于生產(chǎn)。因使用不當(dāng),將影響生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。2、油劑用量油劑用量以絲條的含油量(OPU)計(jì)算常規(guī)紡機(jī)織用絲OPU為0.6%~0.7%,針織用絲為0.7%~0.9%,加彈用絲為0.5%~0.6%。常規(guī)紡的上油量還要根據(jù)拉伸中是否產(chǎn)生毛絲和斷頭而定,因有的油劑含量高時(shí),會(huì)使絲條張力變大,造成毛絲和斷頭。高速紡絲隨DTY機(jī)的加工速度不同,0PU有所變化,加工速度愈高,OPU應(yīng)愈低(見(jiàn)表1)。高速紡絲的POY若用于拉伸制拉伸絲,應(yīng)適當(dāng)提高上油量。
DTY機(jī)的加工速度與上油量的關(guān)系
變形后的變形絲重新上的成品油劑,針織用POU為2%~3%,機(jī)織用為0.5%~1.5%,用于噴水織機(jī)的變形絲,為便于退繞,上0.5%左右的油劑。經(jīng)紗若不上漿,可在加網(wǎng)絡(luò)后,再上1.5%左右的油劑。一些特殊絲,如異形絲、有色絲,上油量應(yīng)比普通絲高0.1%~0.2%。
油劑濃度受幾種因素的制約,應(yīng)綜合平衡決定。從油劑在絲上的附著均勻性考慮,油劑濃度愈低愈好,但隨之而來(lái)的是油劑易飛濺,尤其是油輪上油設(shè)備,飛濺更嚴(yán)重。一般常規(guī)紡絲油劑濃度為10%~15%,高速紡絲油劑濃度為8%~15%。
在某些品種的長(zhǎng)絲油劑中,有的組分不易乳化(分散)于水中,即使乳化,也是以凝聚絡(luò)合物粒子的形態(tài)存在。凝聚絡(luò)合物粒子的大小主要決定于初期乳化條件,即油劑與水接觸瞬間的條件。1.溫度:桶裝油劑在低溫下存放時(shí),會(huì)出現(xiàn)組分分層現(xiàn)象。遇此情況,應(yīng)將油桶放到40℃的水浴或暖房中,待固體部分溶解后,攪拌均勻再使用。 配油時(shí)的水溫隨油劑性能的不同而不同,但多為20~30℃。 2.水質(zhì):一般離子交換水可滿足要求,但離子交換水可能含有硅元素,長(zhǎng)期使用,硅與油劑的結(jié)合物易堵塞上油噴嘴。3.攪拌:油劑注入水中需經(jīng)攪拌才能均勻。油水接觸時(shí)間愈短,形成的凝聚絡(luò)合物粒子愈小。油劑以細(xì)流方式注入攪拌速度最快的水中,所形成的粒子小。當(dāng)攪拌速度在100~400r/min,靠近釜壁處的液體流速最快。注畢油劑后,應(yīng)繼續(xù)攪拌約30min。 4.油劑溶液的防腐:配制好的油劑在貯存和使用中會(huì)因其腐敗而產(chǎn)生沉淀物,堵塞管道。細(xì)菌(微生物)、氧氣、營(yíng)養(yǎng)源和溫度是腐敗產(chǎn)生的條件。常用的防腐方法有兩種。一是控制溫度,二是加防腐劑。在20℃以下,細(xì)菌繁殖較慢,25℃以上,細(xì)菌繁殖較快,但因在18℃以下,油劑乳化液可能析出沉淀物,故油劑溫度應(yīng)控制在20℃左右。防腐劑即殺菌劑。高速紡絲的油嘴后部接管處易堵塞,因而油劑中一定要有殺菌劑。常規(guī)紡絲可以不用,但要經(jīng)常清潔,以保持管路暢通。殺菌劑的用量一般為110~500ppm。使用一段時(shí)間后,細(xì)菌會(huì)產(chǎn)生抗藥性,故要提高它的用量。最好是兩種殺菌劑交替使用,可提高抗藥性。
一.化料操作要點(diǎn)
1.要按處方單核對(duì)所準(zhǔn)備的染化料是否準(zhǔn)確。分散染料化料時(shí)一般先用冷水打漿攪勻(攪拌機(jī)攪拌約20-30min),使用時(shí)再用40~45℃溫水沖淡化勻。
2.分散劑、勻染劑則用溫水化開(kāi)攪勻,要隨用隨化。
3.遇到分散紅3B、分散紅玉S-2GFL等難化的染料,冷水打漿攪勻,溫水沖淡。
4.加料順序?yàn)?0℃左右加入醋酸,運(yùn)轉(zhuǎn)片刻,調(diào)節(jié)PH值為5~6,再加入染料,運(yùn)轉(zhuǎn)10min后,按預(yù)定升溫曲線染色。如加料后發(fā)現(xiàn)機(jī)內(nèi)泡沫過(guò)多,為了避免損傷循環(huán)泵、降低揚(yáng)程甚至使織物漂浮,應(yīng)及時(shí)加入消泡劑消泡。
二.染色過(guò)程操作要點(diǎn)
1.染色時(shí),要在升溫前關(guān)好機(jī)蓋,并隨時(shí)由玻璃視孔觀察坯布在機(jī)內(nèi)的運(yùn)行情況,并檢查機(jī)器各部位是否有異常聲音及現(xiàn)象。
2.在50~60℃時(shí),分散染料上染很慢或基本不上染。
3.在80℃以上時(shí),上染速度加快,因此,在80~130℃之間升溫不宜過(guò)快。
4.一般采用分級(jí)升溫、分級(jí)保溫來(lái)控制升溫率,對(duì)易造成色漬的分散紅3B、分散紅玉S-2GFL、分散大紅S-BWFL等尤需要注意這一點(diǎn)。
5.降溫時(shí),降溫速度也不能過(guò)快,以免形成折皺印和雞爪印等病疵。因此,要要嚴(yán)格控制降溫速率。
一般升溫速率以織物每運(yùn)轉(zhuǎn)一圈溫度變化不超過(guò)1~1.5℃為原則(指升降溫主要階段而言)。
三.噴嘴噴射壓力大小掌握的原則
1.織物上機(jī)時(shí),噴嘴壓力可以大些,當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常時(shí),噴嘴壓力可小些;
2.織物厚度或重量越大,噴嘴壓力越大,噴嘴直徑要大些;
3.一般繩狀織物直徑與噴嘴直徑之比為9:10。
4.降溫時(shí),嚴(yán)禁在高溫時(shí)向機(jī)內(nèi)注入冷水直接強(qiáng)行降溫。
四.染后洗缸要點(diǎn)
1.在染深色后改淺色時(shí),洗缸用劑一般采用98%燒堿4~6kg,保險(xiǎn)粉。工藝條件:液量2000L,溫度130℃,時(shí)間60~90min。
2.洗缸時(shí),打開(kāi)各管道所有閥門(mén),使洗缸液暢通,保溫完畢后高溫排污。
3.生產(chǎn)中長(zhǎng)纖維織物時(shí),過(guò)濾網(wǎng)每班刷一次;生產(chǎn)滌綸長(zhǎng)絲織物時(shí),過(guò)濾網(wǎng)每天刷洗一次;生產(chǎn)滌綸等增白品種時(shí),采用淺色缸,并經(jīng)刷洗。
4.染完紅色產(chǎn)品的染缸,應(yīng)先改染藍(lán)色產(chǎn)品,染后再經(jīng)洗缸,才能染白色品種。否則生產(chǎn)出來(lái)的增白織物不僅白度差,且?guī)в屑t光,即使在生產(chǎn)增白品種前連刷兩三次缸也無(wú)效。
5.對(duì)污染嚴(yán)重的染缸,也可視沾污情況,用滲透性強(qiáng)的高分子洗滌劑、雙氧水、氟化氫銨、草酸和有機(jī)酸緩蝕劑組成的清洗劑進(jìn)行清洗。
泡沫是高溫高壓噴射溢流染色最常見(jiàn)的問(wèn)題。在高溫高壓噴射溢流染色機(jī)中,泡沫的發(fā)生是由于織物高速運(yùn)行和液體循環(huán)引起高能量湍流的結(jié)果。影響泡沫形成的主要因素是染料和助劑的性能和數(shù)量。用低泡沫助劑或溶劑法預(yù)精煉能消除纖維上可能的沾污所引起的泡沫;在選擇染料時(shí)應(yīng)考慮其起泡性能,盡可能選擇低起泡性的染料。最好避免使用消泡劑,因?yàn)樗鼈兡苷次鄣娇椢锷先ァ?/span>滌綸織物在高溫高壓噴射溢流染色機(jī)上染色出現(xiàn)的折皺常常為雞爪花形狀,這是由于織物呈折疊狀堆放在堆放區(qū)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的關(guān)系。如果織物呈折疊狀,而這種纖維的冷卻通過(guò)二級(jí)玻璃化溫度時(shí),最容易產(chǎn)生永久性的折皺。機(jī)器不要過(guò)載,主要不引起纏結(jié)問(wèn)題,整個(gè)堆放區(qū)要充分利用;在堆放區(qū)內(nèi)織物的翻轉(zhuǎn)速度和移動(dòng)速率應(yīng)該相當(dāng)高(一般能認(rèn)可的最高翻轉(zhuǎn)時(shí)間為2~3min);加熱和冷卻速率不要太快,兩個(gè)因素中后者更為重要;染色時(shí)先將織物松弛、精煉,再將織物預(yù)定型,在染色周期的終了時(shí),不要一開(kāi)始就通過(guò)文杜里管,引入冷水冷卻,這樣的處理會(huì)使織物受到相當(dāng)大的沖擊;織物應(yīng)在室溫下出機(jī);除非有特殊需要,不要將織物離心脫水,可選用真空脫水;降低最高染色溫度;在染浴或前處理時(shí)采用平滑劑。產(chǎn)生原因及防治方法:升溫過(guò)快,應(yīng)合理確定升溫時(shí)間;保溫時(shí)間太短,應(yīng)合理確定保溫時(shí)間;布的循環(huán)速度過(guò)緩,應(yīng)重新調(diào)整噴嘴壓力,重新選擇噴嘴隙縫及圓錐管,以增加布速;染料吸附不均勻,應(yīng)合理選擇染化料,拼色時(shí)如選用上染速率相差較大的分散染料,則應(yīng)適當(dāng)增加分散劑或染料的用量;布容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)容量,布容量要適中。低聚物是聚合時(shí)生產(chǎn)的低分子量縮聚物,在滌綸商品中,大部分的低聚物是三個(gè)乙基對(duì)苯二甲酸酯形成的環(huán)狀化合物。低聚物在高溫時(shí)能溶解在染浴中并從溶液中結(jié)晶析出,冷卻時(shí)沉積到機(jī)械或織物表面,特別是在低液流區(qū)。低聚物沉積在交換器上,可使液流受到約束,使之熱交換效率降低。低聚物沉積在纖維表面,形成白色斑點(diǎn)或呈白霜狀。在染色前將織物用溶劑精煉,可以大大降低低聚物的產(chǎn)生。也可以在染色時(shí)加入低聚物控制劑,它能增加低聚物在染浴中的溶解度或產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的低聚物分散體。在后處理中采用一定的助劑進(jìn)行清洗,也能幫助去除沉積的油脂和染料。染料的凝聚可使織物上產(chǎn)生色點(diǎn),降低染料的上染率,并使摩擦牢度變差。
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染浴中的電解質(zhì)太多,應(yīng)盡量減少染浴中的電解質(zhì);
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助劑選擇不當(dāng),能引起助劑和染料兩者的沉淀,非離子型助劑能夠在高溫時(shí)促進(jìn)染料沉淀與凝聚或阻止其上染,應(yīng)選擇相容性好的助劑;
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染色時(shí)間太長(zhǎng),應(yīng)縮短染色時(shí)間;上染速率太快,應(yīng)控制上染速率不要太快;
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染料的加工質(zhì)量太差,應(yīng)做好染料進(jìn)廠的檢測(cè)分析;
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染料的濃度太高(染料在高濃度時(shí)易凝聚,但在高濃度的商品染料中可以增加分散劑的用量來(lái)克服凝聚),應(yīng)增加分散劑的用量;
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染浴受到沾污,織物在染色前應(yīng)充分洗凈,同時(shí)加強(qiáng)設(shè)備的清潔保養(yǎng)。
布束打結(jié)能導(dǎo)致停機(jī),特別是用全充滿式的設(shè)備以及染輕薄織物時(shí),這種麻煩最大。有些完全充滿式設(shè)備雖裝配了反噴射和控制閥,以控制織物的堆放,但由于不可能看到織物是如何堆放的,因此仍有可能產(chǎn)生纏結(jié)。減少纏結(jié)唯有依靠操作工的經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任心。產(chǎn)生原因:染料凝聚;染浴中產(chǎn)生低聚物。防止方法:參見(jiàn)染料凝聚和低聚物防治的有關(guān)內(nèi)容。產(chǎn)生原因及防治方法:噴嘴直徑過(guò)小,以至使噴嘴壓力過(guò)大,應(yīng)根據(jù)染物的克重選用合適直徑的噴嘴,使噴射壓力適中,不宜過(guò)大;布速與導(dǎo)布輪的旋轉(zhuǎn)速度比例失調(diào),應(yīng)使兩者相稱;搬運(yùn)坯布或半制品時(shí)由于撞擊而擦傷,搬運(yùn)坯布或半制品時(shí)應(yīng)輕拿輕放,防止撞擊擦傷;開(kāi)幅時(shí)被擦傷,應(yīng)采用手工開(kāi)幅。產(chǎn)生原因及防治方法:布容量過(guò)低,使布的運(yùn)送距離變長(zhǎng),以至張力增大,應(yīng)控制適中的容布量;染液的液面設(shè)定過(guò)高,因而增加了水與布間的阻力,應(yīng)盡可能保持液面以最低水平。
1.染色嚴(yán)重不勻
此種情況,不能利用染料的泳移性來(lái)回修,必須剝色后再染色。如為淺色的或中色的,可罩染成深色產(chǎn)品。
剝色方法有:
①氧化剝色。
處方示例:亞氯酸鈉2~5g/L,醋酸(98%)2~3g/L,甲基萘或氯苯3~5g/L。工藝為:30℃始處理,30min升溫至98℃,沸騰處理60min,水洗。必要時(shí),再用漂白粉和醋酸沸溫漂白。
② 還原剝色。
處方示例:苛性鈉(薄片)1g/L,保險(xiǎn)粉5g/L,氯苯5g/L。非離子表面活性劑2g/L。工藝為:30℃始處理,30min升溫至沸,沸騰處理60min,接著冷水洗和熱水洗。如剝色不充分,再處理一次,或再用氧化剝色法處理。采用以上方法,可能會(huì)使織物手感受損,因此要盡量避免。
2.折皺和輕度的染色不勻
折皺處理方法:把織物重新放入噴射染色機(jī)中,升溫,溫度應(yīng)比原來(lái)的染色溫度稍高幾度,然后緩緩冷卻。
對(duì)輕度染色不勻織物,一般利用染料的泳移性進(jìn)行復(fù)染,工藝流程:60℃始染,15min升溫至90℃,再以40min升溫至130℃,保溫60min,然后冷卻。
回修配方為:分散染料(試驗(yàn)后確定),勻染劑1~2g/L,PH值調(diào)節(jié)至5~6。
在采用染料泳移性差的染料時(shí),應(yīng)將染色溫度提高到135~140℃,但必須以機(jī)械性能允許及不影響織物手感為前提,分散性勻染劑包括載體(或修補(bǔ)劑)。
3.染色油斑
①小批量局部油斑或死油斑的去除。通常采用非離子洗滌劑、四氯化碳、汽油等有機(jī)溶劑,用噴槍噴射,用人工搓洗,然后將織物洗凈。
②大面積油斑的去除。采用除油劑和非離子洗滌劑各2~3g/L,在100℃下處理20min,或采用除油劑非離子洗滌劑各2~3g/L,高溫分散劑1~2g/L在130℃下處理20min。
③較難去除的油斑,若油斑比較嚴(yán)重,去除比較困難時(shí),可考慮將其改染成深寶藍(lán)、黑色等覆蓋性較好的顏色。