维普资讯 http://www.cqvip.com 第２６卷第４期 合成纤维工业 Ｖｏ１．２６ Ｎｏ．４ Ａｕｇ．２００３ ２００３年８月 ＣＨＩＮＡ ＳＹＮＴＨＥＴＩＣ ＦＩＢＥＲ ＩＮＤＵＳＴＲＹ 涤纶长丝织物产生色差的原因分析 吴江 ２１１９００） （中国仪征化纤股份有限公司技术质量监督部，江苏摘要：介绍了测试有色差涤纶长丝织物中深浅色差丝的热应力、取向度和单丝直径来分析织物产生色差 的原因。指出单丝直径的差异是产生织物色差的主要根源。织物色泽随直径变大而加深，单纤维的直径相 差越大，则色差越明显。 关键词：聚对苯二甲酸乙二醇酯 长丝热性能分析取向色差 中图分类号：ＴＱ３４２．２ 文献识别码：Ｂ 文章编号：１００１—００４１（２００３）０４—００４９—０３ 涤纶长丝织物的均匀染色性差，是由纺丝到 染整各工序引起的。纤维的力学性能及纤维直径 和截面形状等也都是影响纤维染色性能的原因。 作者着重讨论了有色差织物中深浅色差纤维的热 应力、取向度和单丝直径对织物色差的影响。 １试验 加弹丝或拉伸丝的各单丝间内在结构应尽量一 致，以保证其吸色水平尽可能一致，减少染色差 异。 、 涤纶长丝生产中，纤维由纺丝、冷却凝固成 形、拉伸、卷绕等一系列工序而产生…，虽然其原 料和工艺相同，但各单丝间结构性能肯定还存在 定的差异，本色涤纶长丝经织造、染色和整理 １．１试样 后，色差的存在是必然的，关键是色差大小是否影 响外观。目前织染用户对染色后织物色差评价也 没有统一的方法，国内也没有测试纤维色差的统 涤纶ＤＴＹ和ＦＤＹ：仪征化纤股份有限公司涤 纶五厂生产。 色差织物（Ａ）：涤纶ＤＴＹ １６７ｄｔｅｘ／４８ ｆ绿色 标准。一般是凭经验人为目测判定，在充足光 圆形编织布，布表面有等间隔的深色条纹。 色差织物（Ｂ）：涤纶ＦＤＹ ７６ ｄｔｅｘ／２４ ｆ蓝色塔 线下，从各个角度裸眼目测判定布面色差情况，而 此法受光线、织物形状和质感等外来因素的干扰 较大，敏感色易判定。有文献报道 ２．２纤维热应力与色差的关系 夫绸布，布面有经线方向的深色条纹，同一根经线 中深色部分呈不规则长度反复出现。 １．２测试 ，运用 Ｈｕｎｔｅｒ系统色差计可定量判定有色纤维色差。 用Ｅｌ本ＬＥＮＳ Ｘ４０纤维取向测定仪测量纤维 取向度。在Ｅｌ本产静态热机械分析仪（ＴＭＡ）上， 室温下将纤维试样两端固定，升温（２．２￣Ｃ／ｓ），记 录等速升温过程中纤维上的应力变化。 ２结果与讨论 ２．１染色差的判定 纤维热机械分析是研究高分子材料在温度变 化过程中，物理性质和化学性质的变化、纤维结构 的一种常用方法 Ｊ。吸色性不同的纤维，其热机 械曲线有所差异。试验中采用拉伸静态热机械分 析（ＴＭＡ）对同一布料染色深浅部分的单丝分别 进行了测试，其结果见图１。 由图１可看出：涤纶ＤＴＹ和ＦＤＹ试样均随 织物浸在染料溶液中，高温高压下染料渗透 到纤维内部，逐步进入纤维的非结晶区，与非结晶 区中官能团结合。正常染色操作中不可能给予无 限长时间来达到染色平衡，各根纤维的非结晶区 的大小或分布状态、取向度、热运动性质等很多因 素决定了其吸色差异。因此作为同一批号的涤纶 温度升高呈现出膨胀现象（曲线上表现为应力下 降），在晶区熔化之前的膨胀主要是热膨胀和拉 伸形变，其变化量从高到低，反映了各试样拉伸形 收稿日期：２００２—１２—０９；修订日期：２００３－０３－０５。 作者简介：吴江（１９６１一），男，学士，高级工程师。现从事 化纤生产质量管理工作。 维普资讯 http://www.cqvip.com 合成纤维工业 第２６卷 变难易程度，或分子链解取向收缩的多少。当温 度继续上升，则出现取向结晶熔化和解取向的收 表１ Ａ，Ｂ试样深、浅色丝的单丝取向度和直径实测值 Ｔａｂ．１ Ｆｉｌａｍｅｎｔ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｎＭ塌晤ｕｒｅｄ ｄ￣ｕｎｅｔｅｒ 缩，应力快速上升，即收缩加快。Ａ试样于 １９２℃，Ｂ试样于１７５℃后出现应力转折点，到达 ｏｆ ｓａｍｐｌｅＡ ａｎｄ Ｂ 顶点时，３，４，５号样应力值明显高于１、２号样，说 明其实际取向程度相对更高，所以解取向收缩也 较大。与实际中，吸色性从高到低为１＞２＞３＞４ ＞５号样的次序相吻合。到顶点时各试样的应力 标准偏差ＣＶ值越大，则色差越明显。 ２．４单丝直径差异与色差的关系 按相界面上光散射原理，纤维线密度不同对 表观色调深度有明显影响。表观色调随纤维变粗 而加深，纤维表观色调与线密度平方根成正比。 表２为Ａ，Ｂ试样深色丝和浅色丝的单丝直径测 定值。经计算Ａ试样线密度理论值约为３．５ ｄｔ— ｅＸ，相应理论直径约为１７．７ ｍ。Ｂ试样线密度 ａ．Ａ试样 约为３．２ ｄｔｅｘ，相应理论单丝直径约为１７．８ ｍ。 从表２可看出深色丝的单丝直径偏大。深浅丝间 表观色调相差越大，则色差越明显。 表２ 深色丝和浅色丝的单丝直径与表观色调关系 Ｔａ１．２ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｆｌＩＲｍｃｎｔ ｄｉｎｍｅｔｅｒ ａｎｄ ａｐｐａｒｅｎｔｔｏｎｅ ｏｆ ｓａｍｐｌｅＡ ａｎｄ Ｂ ｂ．Ｂ试样 图１ 试样的ＴＭＡ曲线 Ｆｉｇ．１ ＴＭＡ ＣＵＩ＇Ｖ￣ｏｆ ｓａｍｐｌｅ Ａ ａｎｄ Ｂ 注：ｄｌ，ｄ２分别为粗细纤维的线密度。 单丝直径产生差异，可能是在纺丝冷却成形 和拉伸变形加工时经受不同的热和拉伸应力引 起，但从纤维到织物还经过了整经、织造、染色等 １，２．深色丝；３，４，５．浅色丝 ２。３单丝取向度与色差的关系 纤维对染料的吸收能力与纤维的取向度有密 切关系，染料分子很难渗透到紧密的晶区分子之 系列工艺过程。这些工艺参数失控同样也会导 致纤维直径的变化。直径不同的纤维其结晶度和 间，而容易渗透到纤维的非晶区。纤维大分子的 有序排列越整齐，染料分子越难渗透进去。纤维 取向度结构也有差异。直径不同的纤维在一起织 布后，会使织物染色均匀性变差，产生色差。故单 丝直径差异是引起Ａ，Ｂ试样色差的主要原因。 ３结论 取向度越高，上染率越低。上染率与纤维的结晶 度（Ｘ）及取向度（Ａｎ）的乘积成反比。染色过 程中，取向度大小主要影响染色速度，当取向度高 时会降低上色速率，吸收染料的量更少。 表１为Ａ、Ｂ试样深色丝和浅色丝的单丝 Ａｎ，通常涤纶的取向度Ａｎ约为１６０～１９０。由 表１可看出：深色丝的分子取向度Ａｎ偏低，且深 浅丝间纤维Ａｎ相差较大，反映其超分子结构的 不匀性较大，易产生纤维色差。 产生涤纶长丝织物色差的原因很多，通过对 其中深浅色丝的热应力、取向度和单丝直径分析 可有效判断织物产生色差的主要原因。特别是单 丝直径差异是引起色差的重要根源之一。染色 时，色泽随直径变大而加深。深浅色丝间直径相 差越大，则色差越明显。 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００３年第４期 吴江．涤纶长丝织物产生色差的原因分析 ５１ 参考文献 ［３］徐锦龙．有色纤维色差的测定方法［Ｊ］．合成纤维工业， １９９３，１６（５）：４２ ［１］李允成，徐心华．涤纶长丝生产［Ｍ］．第二版．北京：中国纺 织出版社，１９９５．２５３，３９５ ［２］ 张亮恭，钱樨成，刘紫威等译校．纺织测试手册［Ｍ］．北京： 纺织工业出版社，１９８７．１１７ ［４］ 汪昆华，罗传秋，周啸．聚合物近代仪器分析［Ｍ］．北京：清 华大学出版社，１９９１．１５０ ［５］ 陈稀，黄象安．化学纤维实验教程［Ｍ］．北京：纺织工业出版 社，１９８８．２４７ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｃａｕｓｉｎｇ ｃｏｌｏｒ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ＰＥＴ ｆｉｌａｍｅｎｔ ｆａｂｒｉｃ ＷＵ Ｊｉａｎｇ （Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｎｇ Ｄｅｐｔ．，Ｙｉｚｈｅｎｇ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｆｉｂｅｒ Ｃｏ．，／ｚｄ．，Ｙ／ｚｈｅｎｇ ２１１９００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｃａｕｓｉｎｇ ｃｏｌｏｒ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ＰＥＴ ｆｉｌａｍｅｎｔ ｆａｂｒｉｃ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔｒｅｓｓ，ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ ａｎｄ ｆｉｌａｍｅｎｔ ｄｉａｍｅｔｅｒ．Ｉｔ ｗａｓ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｆｉｌａｍｅｎｔ ｄｉａｍｅｔｅｒ Ｗａｓ ｔｈｅ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｆａｃｔｏｒ ｃａｕｓｉｎｇ ｃｏｌｏｒ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ．Ｔｈｅ ｇｒｅａ— ｔｅｒ ｆｉｌａｍｅｎｔ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｉｓ，ｔｈｅ ｈｅａｖｉｅｒ ｔｈｅ ｃｏｌｏｒ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｂｒｉｃ ｉｓ．Ｔｈｅ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈｅ ｄｉｍｅｔｅｒ ｄｉａｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｆｉｌｍｅｎｔａｓ ｉｓ，ｔｈｅ ｇｒｅａ— ｔｅｒ ｔｈｅ ｃｏｌｏｒ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ｉＳ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；ｆｉｌｍｅｎｔ；ｔａｈｅｒｍｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ；ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ；ｃｏｌｏｒ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ＰＡ６纺丝单体烟中单体的回收 １ 回收系统基本原理 身散热显然是不够的，通过改造将原烟道夹套由 通蒸汽改通冷却水（与干燥共用），冷却水量太大 则会使单体由于过冷而粘结在烟道内壁上，不利 于单体回收，过小则起不到冷却作用，可通过阀门 来控制，最终看排气口的烟汽温度。 （３）自然风量 采用蒸汽与单体烟充分混合，利用两者的充 分接触，相互渗透及相互间的温差，加上通过循环 冷却水系统将充分混和后的烟汽体系及时强制冷 却，使单体烟中单体凝集成液态水单体，采取水封 式收集装置收集，通过控制蒸汽通入量即烟汽比， 使水单体达一定浓度后送单体回收处理成浓缩 由于烟汽体系温度较高，为减轻冷却水的冷 却负担，可通过外界自然风的通入，给烟汽体系适 当自然冷却。风量由风阀控制，太大，则 响抽吸 液，供聚合使用。 ２ 回收系统主要工艺控制 本系统是在原有的吸烟系统上加以改造而 成，仅仅增加了吸烟管道两末端大法兰蒸汽接入 管、水封桶及总管最低处排水管道，排烟管道夹套 里蒸汽改接冷却水。系统主要工艺为蒸汽压力、 冷却水循环量、自然风量的控制。 （１）蒸汽压力 效果；太小，则起不到给烟汽体系降温的目的。 在６台ＣＫＶ４５３纺丝卷绕机上进行试验，经 过一段时间的摸索，较佳工艺如下：蒸汽压力１．０ ＭＰａ；冷却水循环量５００ Ｌ／ｈ，（进水温度２３℃，出 水温度４３℃）；烟道排放口处烟汽温度为４７℃；水 单体浓度控制在３．５％左右。 采用上述工艺，系统运行正常，单体烟中单体 的回收效果较理想。 ３回收系统特点 由于单体烟温度高达１５２℃左右，蒸汽的温 度不可超过单体烟的温度，否则会影响烟汽相互 渗透吸附的效果，因此蒸汽压力须低于２．０ ＭＰａ。 此外，烟汽比例太高，影响吸收效果，使单体烟中 单体不能很好地吸收下来；太低，凝集的水单体浓 度太低，会增加单体回收的汽耗及单体回收的处 理负荷。由于风机抽风量一定，即单体烟抽吸量 投入设备少，无须添加任何动力设备；由于将 原夹套中蒸汽改为冷却水，蒸汽进入烟道内部后 形成自然冲洗效果，烟道内部较干净不再需定期 （以往每周一次）清理，改善了现场环境；以往单 体烟排放至大气中，既污染了环境，又造成浪费， 现回收后既降低了消耗，又减轻了对空气的污染； 由于回收了单体烟中单体，凝集成液态后降低了 风机抽吸量，减轻了风机负荷，以往开２台风机， 现在只须开一台，降低了风机的故障率。 （江苏群发化工有限公司沈多国） 定。因此，控制烟汽比就是控制接入蒸汽压力， （２）冷却水循环量 由于蒸汽及单体烟均高达ＩＯ０￣Ｃ以上，靠自 可通过阀门来调节。
