小样机是染色中决定放样符合率的关键因素之一。提高小样放大样的色泽准确率,一直是染色生产中的一个重要课题。小样打样的准确性和工艺条件的相似度影响着大样放样的准确率,也决定了能否适应快交货要求,小样打样设备的性能及其适应能力,亦是解决好放样工作的基础与前提。
筒子纱、绞纱以及散纤维的小样打样设备,现多采用自动化程度比较高的小样机。目前,我公司的小样机包括高温高压红外线染色打样机、常温圆周平动机。染色形式上的不同,导致筒子纱、散纤维染色小样打样的效果明显不同。
小样的打样,应为大生产作出匹配的色泽定量配方,并应不产生色花。色花的小样容易使色泽的判断受干扰,严重时无法确认准确色泽的部位,无法剪出客户认可的小样。
1 小样机的类型、特点及适应性
升降式小样机的染色运转方式是吊钩(吊笼)作垂直升降的搅动式运动。它适合于织物(尤其是组织结构比较疏松的品种)的小样打样。上下升降的单一运动方式,要求染色物下降到最低点时,必须浸没于染浴的液面以下,故浴比不能太小,一般需在1:20左右。而筒子纱、散纤维的染色机的浴比一般常在1:10左右,只有绞纱染色机的浴比才较大。对于某些吸水性差、纤维直径比较小的长丝类纤维,因受上下升降时的作用力及水的阻力作用,容易相互吸引及黏并,产生色花现象,严重时根本无法看其色样。所以,升降式小样机不适于散纤维的小样打样。
旋转式小样机的染色杯的运转方式是360○上下翻滚,对于纱线小样的染色,它还配备有专用的工字形纱线架,可以使纱线染色后仍保持整齐。360○的翻滚旋转要求染色杯在运转中必须密封,故适于一次性投料染色的染料品种,如分散、酸性、中性、阳离子染料等品种。旋转式小样机染色杯必须密封的性质,使它容易因沾污而产生搭色。特别是分散染料在130℃高压条件下染深色后改染中、浅色或改染互补色泽时,染色杯需要较多的专色专用或强化清洗。
振荡式小样机的染色杯运转方式是在水平方向作来回的往复式单一运动。它对于纱线、散纤维类小样打样的适应性比升降式好得多。振荡式小样机不需吊笼等器件配合。对于活性、还原等需在染色中途追加药剂的染料品种来说,振动式的运行方式方便易行。染色杯运动的单一性,使其抗色花的能力逊色于旋转式,故浴比不能过小。可采用增大振荡频率的方法提高抗色花的能力,但振荡频率过大会引起杯中染液的外溅。
2 圆周平动式小样机的性能与特点
圆周平动式是改进的小样机类型。圆周平动式小样机的染色杯不作旋转,仅是其中心轴线围绕一点作圆周运动, 即染色杯作圆周平动。由于染色杯圆周平动的向心加速度,杯壁对染液产生同方向的向心推力,染液在这种推力作用下,克服杯壁阻力,围绕染色杯内壁作圆周平动同方向的流动。染色杯运动的速度越快,染液的流动速度也越高。从流体力学可知,当染液的流动速度较低时,杯内染液是一种规则的圆周层流,当杯内染液圆周流动的速度越过一个临界值时,它的流动就变成了紊流——这种流动使染液不但作圆周流动,而且还作上下左右不规则的翻滚,加上染色杯设置为倾斜的,更进一步加剧了紊流的力度,紊流的速度越大,染液与纤维的相对运动也越大,使染液与纤维之间的接触进一步频繁,也使得相互之间的包括热量、染化料物质等的交换也越趋充分和均匀。这比仅作单一往复直线运动方式的振荡式的染色过程,更利于匀染,从而提升了染色抗色花能力。
圆周平动式小样机独特的设计使其在工作状态时,几乎无振动和噪音,使工作室的环境甚为安静,这是一般旋转式、升降式、振荡式小样机不可比的。无振动、噪音低是圆周平动式小样机的环保特点。圆周平动式小样机还具有优于振荡式小样机的另一特点,由于机械运动中力的平衡,极大地减少了冲击磨损。
目前,圆周平动式小样机的规格主要有500 ml×l2杯,250 ml×12杯,250ml×24杯等用于常温染色试验,适于活性、还原、酸性、中性、阳离子染料等常温常压条件的染色试验。
3 结束语
放样与大机染色的“一次成功”化,不单是企业经济效益上所要求,也是产品质量保证体系健全与否的体现,解决放样色差则是一个前提。