我国从上个世纪60年代开始,随着合成纤维,尤其是涤纶的日益发展,因此,对它继续采用载体法染色或靠进口色布显然是不能满足市場的需求了。所以,从70年代后期起,就对涤纶及其混纺交织物开始应用高温高压溢流喷射染色机进行染色了。首先,引进了美国一加斯顿·康蒂(Gaston County)染色机械公司在1967年国际纺织机械博览会(ITMA)上展出的加斯顿·康蒂Ⅰ型,它是一种罐状的染色机,我国统称：O-型机。几乎同时,德国蒂斯(Thies)公司就推出了U-型机和单管的J-型机,等多种高温高压溢流喷射染色机。紧接着香港立信、台湾亚矶等公司制造的溢流喷射染色机,包恬常温溢流(拉缸)等多种机型就佔领了国内大部分市埸,加上,当时我国的乡镇企业正处蓬勃发展,以无锡前洲的一些印染机械厂来说,纷纷仿制溢流喷射染色机,確实对我国的染整业的发展也出了一把力。可以讲,溢流喷射染色机是间歇式染整工程中用途颇为广泛的一种机型。经过20多年的反复实践证明,无论进口机还是国产机都在涤纶及其混纺织物的染整工程中发揮了各自的积极作用。由于溢流喷射染机几乎能对绝大多数梭织/针织物都能进行染色加工,所以在目前的染整企业中该设备的佔有率约为60%左右,換句话说,无论是出口的、或内销的大多数纺织品都是从溢流喷射染色机上染出来的。至今的状况大致是立信、亚矶二家染机在染整企业中约佔50%左右,尤其在针织沶染业中立信的常温溢流机是佔了绝对的多数,在高温高压溢流喷射染机中亚矶的质量普遍反映不错,其他人家生产的该类染机,严格来讲,各有利弊,主要是看加工什么产品,怎样使用?我认为染机在某种程度上是和染料相似,确保产品质量起到至关重要的作用,据报导，目前国内外溢流染色机的水平对比见表：

　　主要指标　　　　　 　 国内　　　　　　 　　　 　 国外

　　最高布速(r/min)　　　　200　　　　　　　　　 700

　　浴比　　　　　　　　 1∶6~8　　　　　　　　 　1∶5

　　型式管数　　　　　　　 1~4　　　　　　　　　　 1~12

　　可适应织物　　　　　　梭/针织物　　　　梭/针织物及表而敏感织物和超細纤维织物

　　机电一体化　　　　计算机控制生产过程　　计算机控制生产过程,变频器同步控制提布系统、折布系统、染液泵等

　　当然，在一定程度上也不是绝对的，只要掌握其基本性能,稍微差一点还是能染出较好的产品来的,行业中流传着这样一句话：浙江的染整企业设备都较好,但加工产品档次欠高;而江苏的设备虽差一点,但加工的产品档次却不低。所以在业内要多开展技术交流,提高对染整设备的进一步认识和利用是非常必要的

　　1.染色

　　1.1浴比的控制：据印染机械生产企业的产品说明书上介绍浴比似乎越小越能吸引客户,其实不然,无论何种溢流喷射染色机的浴比不是由机械生产企业规定的,而是应该由染整企业根据加工的产品在制订工艺时確定,如染60~100g/m2重量的轻薄的涤纶织物,浴比一般控制在1∶12~1∶15之间,因为轻薄织物的体积大,相对长度也长,所以浴比宜大一些,反之,如加工250g/m2重量的涤/棉(或粘胶)混纺交织物浴比宜控制在1∶10左右。一般浴比的大小要视织物在机内运转一回(r)大约需花1.5~2min之间的时间,实践证明,对轻薄型织物来说,如果转速太快,织物接触导布辊的几率越多,织物交织点往往会因此而产生滑移(纰裂),但是相反,则容易产生色花,就是对一般的织物来说,也要注意超载,它不仅是因织物在储布槽内堆积时间长,加之织物在机内滯留过程中难免受热不勻以而导致色花,而且往往还会因机内的染液流向快慢引起织物打结和堵布等现象。现在的溢流喷射染色机最小的浴比有1∶6,多数均为1∶10,总的来说,染色的质量优劣不能孤立地看浴比大小,更重要的看整机设计得是否合理,它的机械可控性等而定。从染整角度而言,要做到浴比定得恰当与否,还是要看整体的染色质量。

　　1.2.升温、保温与降温：这个问题总的也要看具体产品而定,它和染色时采用的染料品质,以及助剂的合理使用有一定关系。从快慢速度来讲一般可在0.5℃范围去调节,如原来是以1℃/min,考虑到其他因素,则可以加快或延缓0.5℃,即为1.5℃/min或0.5℃/min℃,切忌大起大落。并因溢流机上的温度与压力也要符合物理常数。

　　1.3.PH值的控制：这里讲的PH值尤其是在应用分散染料染涤纶及其混纺交织物时,大家都知道大约要用98%冰醋酸0.6ml/L把PH值调节到5±0.5,但有时就忽略如何把它稳住!防止出现色差色变。实践认为,分散染料染色时,颜色越浅对PH的影响越敏感。某企业老总问我：为什么我们厂里染出来的颜色总是“元色象咖啡,藏青象毛蓝”?结果我就考察了该厂的水质及染色工艺后决定,只要去除原来处方中的六偏磷酸钠就可以,这种盐类化合物是不宜作为软水剂的,因为它经加热后会使染浴的PH值上升(不稳定),只有加入1.5~2g/L硫酸铵(NH4)2SO4,才可稳定原先调节好的染浴的PH值。当然磷酸二氢铵NH4H2PO4也可以,因为它们都有释酸作用,从染整角度讲,不仅分散染料染涤纶如此,酸性染料染锦纶也不例外,其实,每种染料在染色时都要讲究介质的PH值,这是不容置疑的。

　　1.4.化料与加料：严格地说,用于染涤纶的分散染料的化料与加料很有讲究,否则都会不同程度地影响溢流喷射机的染色质量。因为分散染料本身是一种非离子的疏水性染料,在商品化时填入了扩散剂MF,有的甚至是NNO(不耐高温),还有木质素磺酸钠,防尘剂甚至无机盐类化合物等,因此卖给染整企业的分散染料商品却变成了阴离子染料,由于它的溶解度很低,染料在水中是呈极细小的颗粒悬浮液,所以首先它只能采用30℃左右的温水加料。如果化料水温太高,反而会使染料产生聚集倾向,有时虽经搅拌,甚至筛滤入缸,但进入染浴后还会发生二次凝聚,很容易在染色时产生斑点导致染疵。其次是要注意加入染机时的速度和浓度,实践证明,一般应稀释至1∶10(即1kg染料或助剂要用10kg的水稀释)宜多而不宜少,然后用5min左右时间缓慢注入染机,不宜燥之过急!

　　1.5. 勻染：匀染是染整工程的核心。因此无论在什么设备上进行染色,一切都要环绕“匀染”两字,我在前面讲到的,或者是后面要讲的都是为了匀染。这里要强调的是在溢流喷射染色机中以分散染料染涤纶及其混纺交织物时怎样去达到勻染目的。早期的高温高压匀染剂由东邦盐A-10,后来原上海纺织工业专科学校的黄茂福和黄舒宇在1983年笫二期《印染》上发表了“勻染剂FZ-802的性能和应用”一文,实践证明,该匀染剂在一定程度上是可以取代价格昂贵的东邦盐A-10的。当时上海助剂厂生产的涤纶匀染剂GS和BOF也不错,我对FZ-802和BOF几乎应用了20多年,价廉物美。此间,我国助剂业的迅速发展,推出了各种品牌高温染涤纶的匀染剂,尽管如此,有时侯就是用了什么“宝”照样还会出现色花,某厂染涤纶超细纤维桃皮绒、卡丹绒、水洗绒之类的高附价值产品,几乎用过所有能承受的勻染剂,但仍有色花。严格来讲,产生染色色花的因素颇多,当时2000年前后国内分散染料由于市场价格竞争剧烈,染料品质每况愈下,染整企业要从苛刻的加工费中获取一点利润十分艰难，所以知道这种苦衷的人是不会向人家介绍世界一流的产品的。后来经讨论减掉1/2正在使用的所谓比较好的匀染剂,同时添加1~2g/LSZ-108修色灵(时价8.80/Kg),或者按同样用量亦可用德美的修色剂L,结果该厂经过生产实践,终于选中了前者,此事例充分说明,选用助剂要因事因地制宜,只要解决问题,不要去攀比品种。有时感到使用的匀染剂无济于事,干脆将涤纶染色的修補剂当匀染剂使用,不过用量只需修補用的1/3~1/4,因为涤纶染色的修補剂一般都有优秀的移染作用。正由于修補剂有这种优势,所以希望在实际生产中不要把它当药吃,有时也可当菜吃,只要达到匀染目的,经济实惠。

　　2.操作要点

　　2.1.回流阀的调节：原来的溢流喷射染色机上均装有Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,三只回液水阀,一般按装在机器左侧后部(图2)所示,它们主要用来控制和调节织物运行及在机内的分布状况。实践证明,阀Ⅰ要相对开大一些,而阀Ⅱ、Ⅲ,尤其是最后一只阀Ⅲ就要开得小些,阀Ⅱ一般待染机调试正常后,即使对加工产品变化不大的话,则可把它固定下来,总之要使机内染液充分倾向溢流趋势,这是溢流喷射染色机的特点。反之,如果把阀Ⅲ开大了一些,特别对轻薄型织物,就会使织物滞后,既影响织物顺利流动,甚至引起紊乱,出现打结堵布;而且还会增加机头喷咀部分对织物增加张力,造成导布辊和喷咀之间的空打,对轻薄型织物容易产生纰裂,而对厚重织物表面还会出现刮伤印,造成这种局部张力过剧而引起织物收缩不等的机械性疵病,通常是可以用运回液水阀的调节予以解决。

　　2.2.喷咀的选择：在溢流喷射式的染机上都装有喷咀,其直径一般配有50、60、70、80、100mm数种,有时用户要加工特薄或特厚的产品,还可让机械生产厂商提供<50mm或>100mm的喷咀。

　　2.2.1对轻薄型织物,如涤纶的蚊帐布、巴里纱、春亚纺、有光汗布及羽纱等,它们的重量一般在50~100g/m2之间,以选择ø50mm的喷咀为宜。

　　2.2.2一般织物,如涤/粘中长仿毛织物、涤纶华达呢、克罗丁、牛肚布、T/C、N/C等混纺交织物等,它们的重量在150~300g/m2之间,以选择ø60、或70mm的喷咀为宜。

　　2.2.3较厚型织物,如涤纶蓬帆布、毛圈布、涤纶及其混纺的呢绒、一般仿革类产品,它们的重量大致在400g/m2左右,宜选择ø100mm的喷咀;最厚重的甚至可以选择100mm以上的特大喷咀。

　　在选择时,首先喷咀的直径要适当比织物绳状(湿态)的直径稍宽一些,织物越厚重就越要注意这一点,防止在染色过程中被疋与疋之间的缝头或打结处交叉卡住喷咀。其次,对喷咀拆卸一定要细仔稳当,全方位固定在三只螺钉上,並经检查不再动摇为止。最后,应用双管和多管溢流喷射机染色在配缸时最好对每一管中的织物重量和长度要力求一致,实践证明,管与管之间的重量和长度相差10~15%还无大碍,否则就会产生管差。

　　2.3堵布的排除：应用溢流喷射机染色,堵布现象似乎不可避免。经长久观察认为,不论是进口机还是国产机,如使用不当都会出现不同程度的堵布状况,产生原因有四点：①织物进机后须缓慢平稳地走顺3~5min后,再关门、加料,有时由于加工品种的变动,而机械上的某些装置尚未调整,如回液阀、喷咀等,就急于投染以致产生机械性堵布;②有时对一些轻簿高密织物,如春亚纺、涤塔府等它们进机后不是往下況,而是飘浮在液面的,如既不采取充滿全溢流方式,加之回液阀热交換器和滤网等的影响,又不采取在染浴中添加除氣剂等让纤维中的空氣排出等措施,织物很容易打结堵布,这样就要视织物,订工艺,选助剂,防止问题发生;③操作人员将织物输进染机,不能就万事大吉了!而仍然要不时注意观察机内织物是否出现堵布,一经发现立即启用反冲排堵装置,就容易排除,如时间一长将越套越深,即使被发现了也会欲排则不能,以致劳命伤财;④织物进机加料后,染浴中的泡沫是否增多?因为有时不加消泡剂或用量加得不到位,或抑泡作用差,甚至水质硬度高都会在常温下发生泡沫,从而产生“气搏”而形成堵布,必须指出,如在染色时要加消泡剂,就应在泡沫未出现前加入,这样的抑泡效果较好。另外,我认为在国产的间歇式染机上配备电脑的利用率一般只有70%左右的作用,还有约30%的问题还是要靠操作工的熟练程度辅以解决,就是昂贵的进口溢流喷射染色机上的电脑也不太可能产生100%的作用,因为影响染色一次成功的因素实在难以摸测,这是完全可以理解的。我曾多次向同行说,间歇式染色生产技术是作坊式的生产技术,不象连续式轧染才是工业化的生产技术。

　　2.4.操作的安全性：

　　2.4.1.启盖与闭盖：在任何高温高压染机上染色结束时,必须先关住蒸汽阀,终断热能。接着开启降压阀,待压力降至“O”兆泊(Mpa),同时将染机内的温度降到85℃以下,才能启盖。有时虽在此条件下,但仍不能随手启盖的话,往往是因为有关表具失灵,恐怕机内尚有余压,届时必须冷静查找原因,千万不要生硬启盖,以兔发生危险!另外织物进机,虽运转正常,但如机内温度还未到达95℃的话,请不要紧闭排压阀,尽量让机内的空气向外排除,尤其是半充满式的染机,因为机内的饱和蒸汽压力一般是要温度升至99℃以上一点才起压,所以过早紧闭排气阀,不仅会使机内产生虚压,以致色变色浅,而且还容易引起泡沫,以致使循环泵内产生“气博”从而都会引起打结堵布等不正常现象的发生。

　　2.4.2.高温高压溢流喷射染色机特别要注意安全操作：如机上按装的钢化玻璃观察窗口,当机内的染色温度超过100℃以上时使用绝不能用湿布去擦洗它,因为玻璃受高/低温差的作用,发生激烈的热胀冷缩以致崩裂,十分危险!另外,水位玻璃管上当浴比调整后,上/下两端的截止阀应该关住,这些虽属小事,但笔者目睹的几件大禍都是从这些小事引发出来的,因此我还是要当一件大事提醒大家注意!

　　2.4.3.取样问题：在双管或多管溢流喷射机上染色的织物,最好在每管上取一块染样与标样对色。在一般情况下应该每管中的得色是一致的,但有时由于每管中的布长不同,或热交換器循环失常,或过滤器长时不清洗而造成局部堵塞,或加料浓度高而快,等等原因都会导致管与管之间的色差。既然色差是有这些主要因素引起的,那么,在日常生产中就要注意这些部件的正常与否,发现问题及时解决。

　　2.4.4.保养与维修：高温高压染色机,无论小样机或大生产用机,最注要的是密封圈(垫圈),实践证明,同一张加工单子上的织物,相同的前处理,有时为什么会出现缸差呢?长期以来,我感覚到多数是因为每只染机本身的密封性能存在差异,仅仅只要有个接头中漏氣,不仅会影响色差,漏氣大小,上染不一,而且还浪弗热能。所以除了要把好上述2.4.1.中所提到的问题外,提高染机的密封性至关重要,发现漏气及时调換。另外,安全阀,温度计和压力表,是否正常可参考“温度与饱和蒸汽压力常数对照表”(表1),发现不符,须立即检查,找出问题,并及时改正。千万不要只用一表,即只看温度表到130℃,就认为是有2kg/m2(压力)了,这样容易出事故!最后做到整机每年大修保养一次,主要部件装置半年维修保养一次,易损件每月检查保养一次,每天加一次油,做好日常清洁工作,这对延长机器的使用寿命,確保安全生产,提高每次的染色质量关系非常密切,避免“小洞不补,大洞吃苦”,特别是車间在管理上要加強督促。

　　操作流程：

　　1.退浆(精练)的处方、工艺。

　　⑴处方(g/L)

　　纯碱：2

　　螯合皂洗剂YX-178：2

　　退浆剂(或精练剂)：2

　　⑵工艺：浴比1：10~12,40℃时织物在染机中运转,依次加料,每加1次料间隔5min,然后从1℃/min的速度升温至98℃,保温30min,逐步冷却至70℃,进行溢流水洗10min,排除残液。不仅通过充分水洗,将溶解脱离纤维的浆料、油脂等杂质的去尽很重要,並且对于助剂来说,无论是退浆剂或精练剂,它的作用既要能使原纤(坯布)上污垢溶解剝离下来,同时还要具有不再沾污到纤维上去的功能,这对下道碱减量时去除可溶性聚酯“海”的部分,即开纤都十分有利。

　　2.碱碱量、开纤。

　　⑴处方(g/L)

　　鳌合皂洗剂YX-178：2

　　NaoH：10

　　⑵工艺：浴比同上,40℃加料,并以1℃/min速度升温至100℃,保温60min,降温至70℃,溢流水洗,最后,換新浴用98%醋酸1ml/L对织物进行中和。实践结果,通过以上兩道工序,织物手感蓬松柔软,减量率必须达到30~20%以上,否则便是去海组分不尽,甚至梭织物上还有浆料都难以去除。有时如果将兩道工序拼成一道完成,实践证明,效果不够理想,主要表现在开纤不良,明显影响手感及风格,所以开纤成了整体加工中的一道关键工序。

　　3.预定形。160℃,40m/min,超喂10%。实践认为,予定形的目的主要是使门幅平整,有利下道磨绒工序;促使织物组织结构稳定,避免染色过程中形成折印,为此,予定形的条件还是以各企业加工产品的具体情况而定,有时也可适当高些,但须防止布面发硬,影响磨绒效果。

　　4.磨绒。设备最好是意大利Caru公司的CSM型磨绒机,采用水磨方式,布速50m/min,水压3Kg/cm2,其优点是染色后绒面均勻、緻密。

　　5.染色。由于海島型的涤纶超细纤维一般来说海与島的组分通过退浆(精练)、碱减量(开纤)和予定形等前处理工序后,织物上的纤维不仅细化,表面积增大,而且纤维微结构的整列度大大提高,所以染色时普遍存在着纤维对染料的吸附较快,容易产生色花;相反,染料扩散到纤维上去的力减弱,以致匀染性、染深性都降低。实践证明,要染好这种织物除工艺条件外,还要注意这样几点：

　　①选择各项色牢度较好的分散染料。色牢度一般比染普通涤论织织物要升高0.5~1级,现在大多做得好的企业都采用上海安诺其纺织化工有限公司的ANOCRON(安诺可隆)ERD&DRD两类,它们不仅配伍性好,提升率高,而且各项色牢度俱优(见表3和4)。

　　②染料用量也要比染普通涤纶增加2.5~3倍。这是由于超细纤维直径很小,而表面积大,织物表面对光的漫反射增强,得色相对减弱,所以要获得相同的深度则需要增加染料的用量;

　　③要选择泡沫少,勻染效果好同时又有抗绉作用的匀染剂。实践证明,为了减少返工率直接采用分散染料的染色修补剂1~2g/L作为匀染剂效果不错。大多数修色剂的特点是:移染性极佳,所以在没有染花以前先加入防止染花的助剂则是一种很聪明的作法;

　　④严格控制升/降温工艺,避免在染色过程中形成折印。但有时因操作工的熟练程度不同,加上设备等原因仍然不可避免地为出现一些折印,所以在染浴中加入适量的浴中抗绉剂、或浴中柔软剂还是有必要的,它们多数具有柔软性,能使织物在染浴中不断变換折印,增加返染能力,减少因折印造成的染疵。当然,工艺的合理性仍很重要,如浴比,降温速度等始终是关键;

　　⑤涤纶仿麂皮或仿革类产品无论在那一道湿处理中,最好使用软水。同时,务必选择一种清洗效果较好,但还要能防止己经被洗下来的污垢再次沾污到织物上去的净洗剂,经对比认为：螯合皂洗剂YX-178(上海永鑫)不仅具有多种功效,降低生产成本,特别具有防止再沾污的作用,只要具备这样的性能,才能达到每道工序的目的。此外,溢流水洗也不可忽视;

　　⑥纬缩和浴比的控制。这种织物坯布门幅为160cm,成品门幅要求145cm,染整加工后的纬缩一般控制在5~8%之间,重量为250~300g/m2,所以染物在每条染管中的容量一般控制在400m(150kg)左右,最好控制在1r/1~1.5min较理想。換句话说,浴比1∶12~15之间,不宜太小,严防折印产生,尤其在普通的国产机上染色则更需注意!

　　工艺条件：40℃用98%醋酸调节PH值至5,先加助剂让机内织物运转10~15min后再将事先溶解搅拌好的染料用100目筛子滤入染机的加料桶内,并经稀释用5~8min时间缓慢注入机内,以1℃/min的升温速度升至130℃,保温染色40~60min,然后以0.5℃/min速度降至80℃,如果得色与标样相近似,便可采用还原清洗剂2g/L进行处理,如有些染料遇还原剂会产生色变,如分散深蓝H-GL等则可采用2g/L鳌合皂洗剂YX-178处理10~15min,然后打开进布窗,开大冷水阀进行溢流水洗,待水洗浴温度降到60℃,并恆温片刻再进行排除残液,继续进行清洗,視水洗液清而不浊为止。