一、 引起頭尾差的因素

(1)染料直接性

由于染料對纖維素纖維有一定的直接性,所以浸軋時被擠壓出的染液,其濃度必定低于初始染液染料濃度,直接性愈高,濃度降低愈多;染液反復浸軋的次數愈多,濃度降低也愈多。

這樣,軋槽中染液濃度將不斷降低,低于貯存槽中新配制染液的濃度,而且只有運行一定時間后,軋槽中的染液濃度才趨于恒定。軋槽中染液濃度的變化,將造成染色織物顏色前深后淺,產生頭尾色差。頭尾色差的程度主要取決于染料的直接性,直接性愈高,色差愈嚴重。也有相反的情況,即軋槽染液濃度不斷增濃,特別是當染料溶解不充分或大量聚集時,它們被纖維的吸附能力會低于水。這時,染槽中的染料濃度不是降低,而是增加,此時頭尾色差是先淺后深。但在大多數情況下,頭尾色差是先深后淺。

(2)其它因素

除了纖維對染料的吸附性(即染料的直接性)外,影響頭尾色差的因素還包括纖維的性質、染液溫度、染液中的其它組成(例如電解質濃度)以及設備等。

事實上,浸軋槽中含有的染料在商品化時,一般都加入電解質等添加劑;如果采用一相法軋染,則軋槽中還含有堿劑;為了減少烘干時染料發(fā)生泳移,還將加入防泳移劑。

所以,染色一段時間以后,染槽中其它物質的濃度也會變化,并會因此影響染料的直接性,以及濃度達到平衡的時間,從而影響上染率和固色率,或產生頭尾色差。但是,對這些物質在染槽中的濃度變化和平衡問題研究很少,因此值得重視。例如染料中的中性電解質,它們對纖維素纖維的直接性小,隨著軋染運行時間增加,軋槽中的電解質濃度會逐漸提高,降低染料的溶解性,增加染料聚集,當然也會增強促染作用。至于防泳移劑,它們多半是高分子化合物,當染槽中的濃度增高,特別是與金屬離子形成膠凝物后,會產生色點,并粘結軋輥和導輥,使染色困難或產生色差。

另外,染槽中會有部分染料發(fā)生水解,特別是一相法染色時,堿劑和染料同浴,水解染料相對較多,也易產生先深后淺的頭尾色差。所以,軋染引起頭尾色差原因有多方面的,最主要的還是由染料本身直接性引起的染液濃度變化。

需要指出的是,上述分析僅針對一次浸軋染色工藝,即一相法染色工藝。如果是兩相法染色工藝,浸軋染液后,還要浸軋固色堿液,即要進行第二次浸軋。第二次浸軋也會產生頭尾色差問題,首先是未固著在織物上的染料在第二次浸軋時會發(fā)生解吸,解吸速度隨染料類型和用量而不同。為了減少這種解吸引起的色差,通常在固色液中加入適量染料,以平衡織物上未固著的染料解吸,防止第二次上染引起頭尾色差。但這種解吸和第二次上染也受很多因素影響,因此,添加的染料量視染料的直接性、反應性和顏色深度而不同,目前只能根據經驗來判斷。

另外,固色液中堿劑和鹽的濃度也會隨開車時間增加而有一定變化。它們對纖維的直接性也不同于水,有的會變稀,如堿劑;有的會變濃,如中性鹽,這些對頭尾色差也有影響,但不如染料的直接性影響大。有關固色液對色差的影響,將進一步在兩相法工藝中介紹。

二、減少頭尾色差的具體措施

總之,軋染工藝的浸軋過程雖然很短,但由于是連續(xù)加工,對染料在織物上的均勻分布(即軋染產品的勻染性)影響很大。

目前,減少頭尾色差主要有以下幾點措施:

(1)合理選用染料

以選用直接性較低的染料為宜,這樣可以減少色差,縮短染槽染料達到平衡濃度的時間。

(2)減小軋染槽容積

容積小,染槽染料濃度達到平衡的時間短,如果實現無槽染色,即軋染液全部直接均勻地施加到織物上,則可從根本上消除頭尾色差。

(3)適當提高車速
在保證勻染、透染的基礎上,車速加快,可以縮短織物在染液中的浸漬時間,減少由于直接性引起的頭尾色差。但車速加快會減少織物的帶液量,因此,應該調整染料濃度來平衡。

(4)適當稀釋初開車時的染液
對于不同染料和染料濃度,所稀釋的比例不同。

(5)提高供應液染料濃度
有的工藝可采用使染槽染液浸軋織物(染液被稀釋)后不斷增濃的方法以穩(wěn)定染液的濃度水平。增加的染料量,也視染料、車速、染槽容積而不同。

上述這些措施可以分別采用,也可以結合應用。以上解決頭尾色差的措施是通過人工操作來完成的,雖然有一定效果,但不能穩(wěn)定控制。

為了解決這個問題,染料商不斷改進其產品,篩選出直接性和反應性適中的染料,以減少頭尾色差。因此,根據不同軋染工藝,可以選用推薦的產品。

另外,染色機械制造者也在改進設備,通過在線控制軋液率,以減少頭尾色差。這種自動控制的加工方法是今后發(fā)展的方向,可以大大減輕勞動負擔,提高軋染的加工質量。