涤纶白粉问题求助
白粉又叫低聚合物Oligomer,是原丝化学聚合的控制欠佳,本篇讨论除高温排液外,分散均染剂/还原洗净剂/洗缸剂共同改善,可达差强人意的地步,但由于发生濒率很低3-5年才遇到一次状态每次15天,对碱性染色及导染剂有所探讨。
同时色郎也用物理及化学角度解说每一个现象,及学理。这个问题已讨论50年了不过色郎仍愿意把它泠饭热炒, 与诸大师共研究。
本文
在合成纤维染纱经常出现的问题,例如涤纶及锦纶都有此白粉的现象原因是纱的质量(品质)不好的原因.
●纱所购买的纱质量(品质)不佳,(这不是染廠的罪过,可能是老板无奈的选择)今日竞争的社会能省一毛钱就要省,或者现在买纱很困难,不好的纱也要将就使用:不好的B级纱其内部的聚合不良短聚合物,我们称做Oligomer:一旦染色高温纤维膨胀,短聚合物Oligomer纷纷游离出来到染液中,纱正好像是精密的过滤器,过滤到最内层,及最外层,外层由于液体流向从内往外冲(In →Out)时会游离到染液内故呈现较少,而Oligomer正巧白色的因此愈深的色愈明显,黑色当然最明显,丈青‥暗红‥‥次之。
●原纱不良,纱中加了消光的钛白粉(Ti O2),也会一并与Oligomer游离出来到染液中.
学理的讨论
在学术的立场叫〝低聚合物Oligomer〞又叫〝短聚合物〞俗话称〝白粉〞1).它形成的原因：
涤纶(polyester)是由{PTA(对苯二甲酸)+EG(已二醇)}聚合而成,形成长链的聚合物,
－[PTA(对苯二甲酸)+EG(已二醇)]n－即是－[ethylene terephthalate]n－
在[PTA+EG]聚合过程中希望n的数量控制到一模一样,但是化学反应并不能如人所愿,
有的会超大有的过小,一旦过小(聚合量n约在10000以下)称低聚合物,有人叫斉聚物,
又叫短聚合物,化学名称叫Oligomer一般聚合反应少数量的低聚合物(Oligomer)是难免而允许的,如果聚合化学反应控制失当,形成很多n低10000则问题就如下
n=2 叫dimer
n=3 叫trimer
n=4 叫tetramer
n=5 叫pentamer
n=6 叫hexamer
n=8 叫octamer
n= ‥‥‥
n < 10000
平时它们共存于长链的[PTA+EG]聚合物中,当染色时聚合物不断的因为热膨胀,而展开聚合物间隙,有兴趣请参考
涤纶的染色原理
而那些短聚合物,无法与长链聚合物挂勾存于聚合物链束里,纷纷游离出来,以
麻绳做比喻,一条麻绳就如一支涤纶单丝,麻丝就如涤纶长聚合物,麻绳就是麻丝捻合在一起；而短聚合物就如特別短小的麻丝,当麻丝退捻后麻丝间矩就增加,不停展开一旦大到一定程度那短的麻丝就跑出麻绳落到地面。
涤纶单纤丝,是一束的涤纶长聚合物捻合一起的状态；当染色时因温度渐渐升高,涤纶聚合物分子间隙逐步开展,这些开展的间隙就让染料卡进分子间隙中；如果有短聚合物(化学链长太短)会因为分子间隙展开,原在同束纤维的长聚合物因交结不会游离出来,而短聚合物分子太短,当展开到卡挂不住,它就从长分子的间隙中游离出聚合物链束外,到水中这就所谓"白粉"而白粉正好在纱球的最内一
圈,(因纱有如过滤网式的过滤到一大推白粉)。长链(即是正常的多元脂分子)它们是一束的交结在一起,故有分子间隙,这些分子间隙就是所谓的染色座,可供染料分子卡上,由于游离出短聚合物是单体分散入水中,没有短聚合物交结的机会,故短聚合物不存在聚合物间隙〝染色座〞所以无法上色,永远是很短小的聚合体,把它放大来看可把它看做极细的砂粒,当它游离出来之后本身是安定的单体化合物,又因为很细微的〝粉状"又没有颜色故称"白粉"
2).发生时机
因此都发生在〝化学原料飞涨时〞纤维制造厂为了降低成本,买到不良的原料, 或者新的原料尚未抓到正确的聚合条件,所以很多工厂买到〝不纯熟〞的合成纤维‥
3).形成的条件
a.它必须经高温110-140℃→膨胀分子间隙的过程,→才会引出白粉
b.或用导染剂将纤维聚合物分子膨胀,故100℃也会产生白粉,有兴趣请参考
导染剂
对于布或纱的影响
A.染纱染布共同影响
1).颜色方面会较浊
2).染缸的缸壁特别在热交换器附着大量白粉晶块,不易清除；尤其是用不佳界面活性剂, 因高温而分离消泡剂,或浴中柔软剂,导染剂,残留的主体会与白粉晶块结合,它们会吸附染料,晶块破裂会被纤维吸收形成色点,色斑。而且白粉晶块累积,会增加清洗染缸次数。有兴趣请参考
洗缸剂
B.染纱染布各别影响
1).染纱方面
a.在纱的两个上下端面,或纱球最内层白粉累积最多,尤其是最内层,往往倒筒残留20%不能使用,
b.用内层纱编织在大面积色块时,会有麻花及横挡瑕疵
c.倒筒有白粉飞扬问题,倒筒到处落满白粉,造成环境及机器清理的困扰,尤其是对纱通过路径形成硬块,对纱的张力控制增加困扰度。
d.含大量白粉的纱球,同样对编织布厂(针织,梭织,经编)同样造成环境及机器
清理的困扰,白粉卡入机械内部,造成严重磨耗,以及对纱的张力控制增加困扰度2).染布方面
布在染色筒体運転,磨擦有白粉缸壁时,会沾白粉有如白色油漆画上的施痕,如有白色斑后义需要花很长时间清除,至为困扰
白粉解决方案:
1).招纱的供货商来解决,甚至更换新的供应厂商。
2).染纱时彻底的方法是高温排液法,例如130℃恒温后立即开排液阀就完成
3).改变还原洗净的流程,①使用好的还原洗净剂②加重碱量③温度提高到90℃
4).用好的洗缸剂及增加洗缸濒率
连络供货商
令供货商快速的改变纱的质量(品质),理赔损失甚至用釜底抽薪办法更换新供货商。
因发生最主要的原因是原丝聚合反应不佳之故。
染纱的高温排液
A.原理
130-140℃高温排液,由于高温下缸内有极高压力3.0-4.5 Kg/㎝3利用快速启排水阀门,使得排在大气中水溶通纱球流向外有3.0-4.5 Kg/㎝3压力,卡在纱球内的白粉,经不起高的水流而把白粉带出纱球。
B.注意事项
a.话虽如此说看起来很简单,其实安全的问题最困难：高温排液的那一剎那声音及机械的振动很惊人,老化的机械易振裂或螺丝松动,机械龟裂染色机械会爆炸(特别注意)
b.要改装最好请到机械原厂来设计改装,不可随便将人命当儿戏
c.排液有向水槽内排法及向大气外界排法两种
d.要注意排完后产生回冲现象(有经验染缸制造公司很清楚)
e.高温排液有缩短染色的优点但重现性不良的工厂就很困扰
加强还原洗
