染整加工過程中“濃度”的詮釋

鄒臘牙

（江西恩達麻世紀科技有限公司  分宜  200336）

摘  要：時間、溫度、濃度是染整過程化學處理中三大工藝要素，其中濃度除采用的工作液濃度與供給液濃度之外，織物帶液量的濃度才是工藝施加最終目的，往往大家容易誤認為工作液濃度就是工藝濃度。文中分析了染整工藝中的濃度、帶液量、軋余率與處理關系之間的幾個概念問題。

關鍵詞：染整；平幅加工；濃度；工藝原理/紀律；操作技巧

1．前言

1.1 時間、溫度、濃度是染整化學處理的三大工藝要素。處理織物時，施加物（化學藥劑、助劑）對織物的施加量、作用時間、溫度控制是工藝的核心。工藝路線、工藝處方、工藝紀律是決定工藝能否成功的關鍵。在生產實踐中經常會碰到這樣一些情況，即采用相同的工藝處理，坯布批號不同質量差異也很大，即使是同一批號加工，質量亦有波動。對某一產品即使采用相同的工藝和措施，產品質量仍達不到相同的水平。究其原因，主要是對工藝三要素執行不嚴格所致。因此有條件的企業通過在線檢測和自控來達到工藝三要素的一致性，以提高工藝加工水平，在生產實踐過程中也必須找到相關切入點，才能行之有效。

1.2 在三要素的控制中，溫度的控制較易達到；處理時間的控制，則可通過控制容布量與車速來達到工藝的指定要求。至于供給液、工作液和織物攜帶液濃度的控制則比較復雜，質量的波動亦大多起因于此。必須認識到，處理織物時，施加物（染料、化學藥劑、助劑）對織物的施加量才是工藝的核心；而不同的施加方式，以及施加物對纖維的親和性都會影響其施加量?？椢锲椒B續染整工藝路線長、工序多，而且每一工序加工的隨機質量評定，目前還是以傳統的經驗為主，量化工作做得較少，這些都給現場實時控制帶來困難。

1.3 在平幅連續染整加工中，有關染料、化學藥品和助劑的正確施加應該是工藝實施的核心問題。根據多年來在穩定產品質量方面的工作體會，就此問題介紹于下。

2．濃度概念

如前所述，染整工藝中的濃度有以下三種概念：供應液濃度（g/L）；工作液濃度（g/L）；織物接受濃度，即施加物對織物的施加量（g/kg織物）。

2.1 在平幅連續加工中，濃度概念習慣上都是指工作液的濃度，一般以施加物在溶液中的含量（g/L）來表示。這種濃度概念并不能準確反映實際加到織物上的量。在平幅連續加工中，由于織物組織結構不同、含濕不同、通過工作液時間不同，以及軋車軋液效果的不同，即使工作液濃度相同，施加到織物上的量也因條件而異，而織物實際接受到的施加物（染料、化學藥劑、助劑）量也不相同。

確切地講，真正的施加濃度應該是對單位重量織物的實際加量（g/kg織物），這是制定工藝時首先要考慮的。根據織物的施加量，以及設備狀況、纖維對施加物的親和性能，計算出供應液、工作液和織物接受濃度三者相聯的具體工藝處方。

2.2 帶液量

2.2.1 通常以軋余率表示，即軋后濕織物重量減去標準回潮率時織物重量與標準回潮率時織物重量之比（一般用百分率表示），所以，軋余率的測定是以水（比重為1）為基準的。而實際染整加工過程中所使用的工作液，一般是染料、化學藥劑和助劑的水溶液，各自都具有一定的比重；不但如此，某些施加物對纖維還具有比水更大的親和力。因此，只有采用單位重量織物的帶液量（L/kg織物），才符合運算規則。

2.2.2 帶液量與處理關系

染整過程中的施加，既與化學反應有關，又與物理作用有關，因此對織物帶液量的要求也各有不同。前處理的退漿、煮練、漂白過程以化學作用為主，水作為參與化學反應的介質，由于平幅連續工藝與間歇式浸漬法不同，織物經浸軋工作液后所剩的水分有限，這不利于化學反應的充分進行，所以必須提高其帶液量。

2.3 轉換率

2.3.1 干布浸軋料時因纖維內部含水量極少我們通常忽略不計，濕布浸軋料因纖維內部含大量水分，工作時需把它置換成我們所需工藝濃度，這就是我們通常講的轉換，水與助劑置換的比例就是“轉換率”了。

2.3.2 影響轉換率三大主要因素為：機械的擠壓（也就是前后軋車的軋余率，有條件的料槽導輥上加膠輥再次擠壓），布在料槽作用時間與化學藥劑的親和力也就是滲透性。生產時前軋壓力要大擠壓出水分，最后軋車需多帶料壓力要小，軋輥硬度要軟左中右軋余率要控制在5%以內。導輥不能跳穿有條件的兩個料槽（或一大一?。?，再有條件的配備高給液更好。

2.3.3 工作液（料槽）濃度很容易習慣地認為就是我們所需的工藝濃度，真正所需的濃度是織物進汽蒸箱時或其他作用狀態下布面所帶勻透的化學藥劑、助劑濃度。如冷堆時進布為干布吸料，所以不存在轉換率，布面帶料濃度幾乎就是料槽濃度。氧漂時就完全不一樣了，它是濕布進料槽布面存在大量水分，需通過物理與化學作用，如槽前后軋輥的擠壓，導輥的作用與助劑的親和力來把進料槽前纖維內的水分置換出去，讓織物帶上工藝料濃度進入工作狀態。

2.4 料槽

料槽是藥劑、水與纖維置換作用場所，保障藥劑濃度與帶料一致性并充分滲透是冷堆工藝的核心。

2.4.1 料槽軋輥

干布（特別是坯布）軋料時為了保證藥劑充分滲透到纖維內部，料槽與軋輥必須至少兩個，導輥不能跳穿，否則影響作用時間。坯布進入第一個料槽時，布面由纖維、助劑與空氣組成，這時空氣是阻止助劑滲透到纖維內重要因素。當經過第一軋車擠壓后空氣基本擠壓出氣，進入第二料槽時余下助劑與纖維了，沒有空氣存在助劑很好滲透到纖維內部。纖維充分滲透后經第二軋車擠壓多余的助劑，因此軋輥同樣不能抬起或跳穿，以上這些就是料槽與軋輥工作原理。

2.4.2 作用時間

生產時保持助劑液面一定的工藝高度與恒定的車速，助劑與纖維作用時間才可能一致。杜絕液面一會高一會低，車速一會快一會慢的現象，特別是拖料或沒料這是工藝的最大的忌諱。作用時間有長短必然影響其滲透效果。除加強員工內部管理外，工廠對設備上也應該提供自動裝備，如高位槽或自動供給液等。

2.4.3 機械張力

纖維在松馳情況下利于纖維吸咐助劑，反之過緊則較差，因此料槽導輥張力在不起縐或不卷邊的情況下張力盡量放小。

2.4.4 料槽轉換率

我們通常把料槽濃度習慣地認為就是我們所需的工藝濃度，真正所需的濃度是織物進汽蒸箱時或其他工作狀態下布面所帶的助劑濃度。干布吸料時纖維幾乎不帶水所以不存在轉換率，布面帶料濃度就是料槽濃度。煮煉或氧漂時就完全不一樣了，它是濕布進料槽布面存在大量水分，需通過料槽前后軋輥的擠壓，導輥的作用與助劑的親和力來把進料槽前纖維內的水分置換出去，讓布帶上助劑進汽蒸箱，水與助劑置換的比例就是“轉換率”了。

影響轉換率三大主要因素為：機械的擠壓（也就是前后軋車的軋余率），布在料槽作用時間與助劑親和力也就是滲透性。生產時前軋壓力要大擠壓出水分，最后軋車需多帶料壓力要小，軋輥硬度要軟左中右軋余率要控制在5%以內。導輥不能跳穿有條件的需改進雙槽加循徊過濾，再有條件的配備高給液更好。

3．施加方式

織物施加方式主要有兩種即干布施加與濕布施加，也就是我們通常所說的干布吸料或濕布吸料），干布吸料由于纖維含水分極少所以轉換率忽略不計，影響濃度的主要因素是纖維與藥劑的親和力。濕布由于含大量水分需把纖維水分置換出來，所以影響濃度主要是轉換率（也就是怎么樣把纖維內水分置換出來變成所需的工藝濃度。

3.1 干布施加

3.1.1 在平幅連續染整工藝中，如退漿（酶退漿或堿退漿）、軋染和后整理等，大多數采用干布施加，練漂工藝偶爾也采用干布施加，施加物對纖維的親和性不但與其本身性質有關，而且還因使用濃度的不同，或在工作液中浸漬時間、浸軋帶液量，織物類別的差異而影響其親和性系數。

3.1.2 舉例

如前處理絲光時由于液堿的親和性大于水對纖維的親和性，在生產時往往供給液濃度是工作液濃度的1.2～1.25倍（如；絲光工藝濃度200g/L，供給液濃度就需要240g/L左右，這就是親和性的影響）。如染色時直接性、親和性的活性染料或還原溶解后的硫化染料的親和性系數更為復雜。染色在連續染色和活性染料的軋烘軋蒸法帶來的固色液，或還原染料懸浮體軋染帶來的還原液，初開車時合理追加染料或生產時續料的措施就是由于各染料的親和性不同而采取的辦法，所以染料配伍時宜選用相接近的就是此原因。

3.2 濕布施加

影響濕布施加主要是轉換率（也就是把纖維內水分置換出來），轉換率的高低起決于軋余率、帶液量、作用時間、親和性、機械張力。

3.2.1 軋余率

進入工作液槽前必須采用重軋，提高軋液效率擠出水分，盡量降低進入工作液槽的織物帶液量；而出工作液槽的帶液量盡可能達到最高允許范圍，使前后兩者有一個帶液差，而且該帶液差越大越有利于工作液槽內濃度的平衡。

3.2.1.1 軋余率維護

為了保證軋車軋余率左、中、右均在合格范圍內，保證帶液量前后的一致性，對所有軋輥定期測定軋余率與軋線（根據軋輥部位的重要性規定不同的測試時間），料槽前后與烘缸前軋車每月檢測一次，各水洗箱軋車每三個月檢測一次，發現異常，及時處理。左/中/右相差在2.5%以內為合格，軋線控制在5mm內為合格。

3.2.1.2 氣缸檢測

為了使軋車兩邊壓力一致，對氣缸的調壓閥與軋輥上下的靈活性要進行檢測。在開機與測定軋余率時檢測。對難調平軋余率的料槽前后或烘缸前后軋車，可在兩邊安裝調壓閥。

3.2.1.3 軋輥更換

當檢測到膠輥不平或硬度不夠（水洗箱軋輥80±2HS、料槽/均勻軋輥70±2HS）時，要及時更換軋輥。更換前對軋輥硬度和軋余率進行測試，合格后才能使用。由于軋輥中間磨損機會大，特殊情況或有需要時使用橄欖形的軋輥（中間略高，兩邊略低）。

3.2.2 液面控制

工作液料槽的液位必須嚴格控制保持一致，過去采用人工控制液位器，現在宜選用液位自控替代。

3.2.3 傳統的濕布施加方式單槽施加，槽內各點濃度是不同的，需改進雙槽加循徊過濾，保證工作液濃度均勻一致干凈，為濃度安全提供保障。

4．穩定施加途徑

染整工藝中首先要做到施加工藝恒定一致，對難以及時準確反映質量問題的前處理工藝，要求尤其嚴格。

4.1 供應液施加量的控制

其方法是：通過工作液槽液位自控來控制供應液的施加，也可稱自動加液。這類自控系統采用的方法各有不同，上下限的液位差越小，則精度越高，液位在2mm以內，此時工作液槽內的濃度變化可忽略不計。這類液位自動控制的加液方式始于軋染工藝，現已擴展到前處理和其他施加工藝中。

4.1.1 干布施加

用于軋染、退漿、冷軋堆和后處理等工藝中，施加物對織物的施加量與處理時的帶液量和施加物對纖維親和性程度有關，自動加液可減少帶液量的波動，降低在不同液位時施加物的親和性影響。

4.1.2 濕布施加

大多數用于前處理的練漂工藝中很少濕布絲光，供應液的濃度是織物施加量的4倍左右。

4.2 施加物直接自動計量施加

亦稱原液施加或稱標準液施加（也就是自動配料系統，稱料時取母料）。根據工藝規定，對單位重量織物的施加量，用原液或標準液分別自動加入，即定量喂入，大多數用于前處理工藝。

4.2.1 直接施加的優點

（1）避免配制供應液產生的人力、物力浪費。

（2）通過定量或工作液濃度自控，使施加更為穩定。

（3）避免高濃度混合液中各組分的相互影響。

4.2.2 直接施加應考慮的問題

施加物直接施加必須先規范化（標準化），因為施加以流量控制方法進入工作液槽；因此，必須制成標準液（g/L）。處方中各施加物必須按規定的施加量分別同步加入。

從理論上講，定量喂入法只要控制好液位，對帶液量影響不大，但實際生產中還是要考慮帶液量。如在濕布施加時，增大帶液量差，既有利于工作液濃度的平衡，又可減少槽內殘留物的積聚。設置各施加物標準液的過濾和防塵措施，可避免計量器阻塞引起故障。

4.3 可測濃度的施加

工作液槽內施加液的濃度可通過在線檢測測定，以水控制液位，施加物原液自動加入，并保持其在工作液內的濃度。同浴中其他不可測的施加物原液應預先設制，與可測物原液按比例同步加入，這種施加可簡化很多參數。目前，用得較廣的是配制絲光用堿，但對檢測的精度以及探頭的維護非常重要。

5．小結

5.1 濃度、溫度、時間是染整工藝的三大要素，施加物對織物的施加量是工藝實施的真正目的，必須遵循這一原則。

5.2 在平幅連續染整工藝的施加中，根據具體情況準確控制供應液濃度（g/L）；工作液濃度（g/L）；織物接受濃度，即施加物對織物的施加量（g/kg織物）三者關系。

5.3 在工藝施加中，不管采取何種方式（人控或自控），液位控制必不可少。

參考文獻：

[1]上海棉紡邱雄飛,樂祺紡織季青,李耀平,印染[J].2010年,連續染整加工的濃度控制.

作者簡介：

鄒臘牙，染整工程師，近二十多年梭織印染知名大企業一線生產管理經歷，成功幫助過國內多家知名企業現場問題解決，組建成本管控、薪酬績效體系設計與管理，需要深入了解可在百度搜索“鄒臘牙”字樣會向您展示更多內容。

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