化学化工学院2016届本科毕业论文
4.2.4 温度的影响
温度是控制上染过程的另一个重要因素。温度的高低，会直接影响纤维的膨化程度、 染料的性能比如溶解性、上染率、分散性、色光等以及助剂性能的发挥。染色过程中， 温度的升高会使染料分子的活性增大，对纤维的上染加快，充分进入纤维无定形区， 可提高染色牢度。同时，由于上染速度快，染花的可能性也增大，纤维水解增多，强 力下降增大。
4.2.5 保温时间
保温对透染和染料的固着十分重要。染色保温时间的控制应该根据不同染料、不同染色深度和鲜艳度、捻度和强力、原料的纱支、染色的 pH 值、温度等因素综合考虑。如果染色时保温时间太短，色牢度降低，染料不能充分固着在纱线上。保温时间按颜色深浅而分，浅色一般保温30min，中深色一般保温 45~90min。完成保温后，降温至常温，进行染色后第一次水洗，将残留在纱线的残液、浮色充分洗去。
4.2.6 后处理的影响
筒子纱的后处理过程中，后处理助剂容易与纱线作用对染色质量产生影响，如硅油在织物表面分布不均匀，会导致局部色差。对此，必须对后整理工艺进行严格规定。对于后整理助剂也必须充分了解其性质，知道其在各种条件下是否会与其他助剂或者染料反应，避免产生染色质量问题。
4.3 单因素试验方案及结果分析
4.3.1 筒子纱卷绕密度对不匀染程度的影响
目前，阐述在相同条件下染色时筒子纱卷绕密度的变化引起不匀染程度变化原因的资料很少。通过实验发现，筒子纱不同的卷绕密度，染色之后的匀染程度也会有所不同。本次试验的卷绕密度控制是在瑞士SSM公司的DP系列络筒机上采用数码卷绕技术，即分层采用不同参数的精密卷绕电位计记录筒子直径，保证筒子纱线里中外的密度均匀一致，从而使得卷绕质量更高。本试验选用圆柱形筒子进行染色。在卷绕过程中，运行换向部位绕在筒子上的纱线要多于在筒子中部的纱线，这导致筒子边缘堆积而产生硬边。所以改变纱线在卷绕起始位置的横动速度，使筒子边缘的部分纱线向筒子中部移动，避免产生硬边筒子。 本次试验对不同卷绕密度涤棉筒子纱在如表4-1所示的染色条件
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下进行了染色，用分光光度计和目测评定的筒子纱不匀染程度结果如表4-2所示：
表4-1 不同卷绕密度的色差试验设计方案
编号
染料浓度(owf)
升温速率 ℃ /min
1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
卷绕密度匀染剂浓元明粉浓循环泵速（%）
75 75 75 75 75
（g/cm3） 度（owf） 度（g/l）
0.36 0.37 0.38 0.39 0.40
1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
60 60 60 60 60
1 2 3 4 5
5 5 5 5 5
表4-2 不同卷绕密度与不匀染程度的试验结果
编号 1 2 3 4 5
卷绕密度（g/cm3）
0.36 0.37 0.38 0.39 0.40
目测评定 匀染 匀染 匀染 不匀染 不匀染
色差△ E的测定
0.18 0.28 0.3 0.47 0.6
由表4-2可以看出，筒子纱的不匀染程度随筒子纱卷绕密度的增加而增加。 色差 △ E也随着筒子纱卷绕密度的增加而增加。所以为了得到良好的染色结果，筒子纱的卷绕密度应尽量低些。但如果筒子纱的卷绕密度过低，则极易引起筒子纱形的崩溃，而且还会过多地减少筒子染色机的装料量，因此涤棉筒子纱染色时，筒子纱卷绕密度应控制在0.36-0.38g/cm3左右。
4.3.2 升温速度对不匀染程度的影响
筒子纱染色的升温速度直接影响到筒子染色时间的长短，还会影响筒子染色机的能耗和产量。因此，确定合理的升温速度是筒子染色工艺中的一个重要内容。 从染色吸尽作用的原理出发，避免升温速度过快引起每循环上染率增加过大而导致筒子纱不匀
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染，对确保筒子纱的染色质量是十分重要的。 为了研究升温速度对筒子纱不匀染程度的影响。本试验在如表4-3所示的条件下进行了试验，试验结果如表4-4所示
表4-3 不同升温速度的色差试验设计方案
编号
染料浓度(owf)
升温速率 ℃ /min
1 1.5 2 2.5 3
卷绕密度匀染剂浓元明粉浓循环泵速（%）
75 75 75 75 75
（g/cm3） 度（owf） 度（g/l）
0.36 0.36 0.36 0.36 0.36
1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
60 60 60 60 60
1 2 3 4 5
5 5 5 5 5
表4-4 不同升温速度与不匀染程度的试验结果
编号
升温速率 ℃ /min
目测评定 色差△ E的测定
1 2 3 4 5
1 1.5 2 2.5 3
匀染 匀染 匀染 不匀染 不匀染
0.19 0.22 0.8 1.2 1.9
由表4-4可以看出，筒子纱的不匀染程度随升温速率的增加而增加。色差 △ E也随着筒子纱卷绕密度的增加而增加。当染色过程中升温速度增加时，这将导致筒子纱色差程度的增加。考虑到染色质量和企业的经济效益，升温曲线一般控制在1-1.5℃ /min之间。
4.3.3 匀染剂浓度对不匀染程度的影响
匀染剂大多数是水溶性的表面活性剂，根据匀染剂对染料扩散与聚集度的影响，主要分为两种类型：其一为亲纤维性匀染剂，它对染料的聚集度几乎没有影响．但对纤维的亲合力要大于染料对纤维的亲合力，因此在染色过程中，此类匀染剂会先与纤维结合，
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降低染料上染速率，但随染色条件的变化，染料会逐渐代替匀染剂，固着在纤维上，这类匀染剂只具有缓染的作用；其二为亲染料性匀染剂．它可以显著提高染料聚集度，对染料的亲合力大于染料对纤维的亲合力，染料上染之前．匀染剂先与染料结合生成某种稳定的聚集体，从而降低了染料的扩散速率和延缓了染色时间。随着条件的改变，染料逐渐脱离匀染剂，与纤维结合，但此时匀染剂对染料仍然有一定的亲合力，对于不匀染的织物还可以将染料从纤维上拉下，上染到色泽浅的地方，因此这类匀染剂不仅具有缓染作用，而且具有移染作用。为了研究不同匀染剂浓度对筒子纱不匀染程度的影响。本试验在如表4-5所示的条件下进行了试验，试验结果如表4-6所示：
表4-5 不同匀染剂浓度的色差试验设计方案
编号
染料浓度(owf)
升温速率 ℃ /min
1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
卷绕密度匀染剂浓元明粉浓循环泵速（%）
75 75 75 75 75
（g/cm3） 度（owf） 度（g/l）
0.36 0.36 0.36 0.36 0.36
0.5 1 1.5 2 2.5
60 60 60 60 60
1 2 3 4 5
5 5 5 5 5
表4-6 不同匀染剂浓度与不匀染程度的试验结果
编号 1 2 3 4 5
匀染剂浓度（owf）
0.5 1 1.5 2 2.5
目测评定 不匀染 不匀染 匀染 匀染 匀染
色差△ E的测定
1.5 0.9 0.19 0.32 0.38
由表4-6可以看出，筒子纱的不匀染程度随匀染剂浓度的增加而减少。色差 △ E也随着匀染剂浓度的增加而减少后又增加。匀染剂对上染率和半染时间都有一定的影响，当匀染剂用量为 0.5%半染时间过短，起不到缓染和移染的作用，综合考虑最终选用 1.5%的用量。 在染色过程中，匀染剂既有缓染、匀染作用，又有促染作用，用量为
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1.5%时能提高得色率和匀染性，能够满足色差要求。
4.3.4 元明粉浓度对不匀染程度的影响
为了研究元明粉浓度对筒子纱不匀染程度的影响。本试验在如表4-7所示的条件下进行了试验，试验结果如表4-8所示：
表4-7 不同元明粉浓度的色差试验设计方案
编号
染料浓度(owf)
升温速率 ℃ /min
1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
卷绕密度匀染剂浓元明粉浓循环泵速（%）
75 75 75 75 75
（g/cm3） 度（owf） 度（g/l）
0.36 0.36 0.36 0.36 0.36
1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
50 55 60 65 70
1 2 3 4 5
5 5 5 5 5
表4-8 不同元明粉浓度与不匀染程度的试验结果
编号 1 2 3 4 5
元明粉浓度（g/l）
50 55 60 65 70
目测评定 不匀染 不匀染 匀染 匀染 匀染
色差△ E的测定
0.9 0.51 0.22 0.36 0.41
由表4-8可以看出，筒子纱的不匀染程度随元明粉浓度的增加而减少。色差 △ E也随着元明粉浓度的增加而减少后又增加。因为元明粉既有缓染作用，又有促染作用。当元明粉用量太少就起不到促染作用，用量太多就会起到缓染作用。所以根据实际生产情况，用量为60g/l时能提高得色率和匀染性，能够满足色差要求。
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