筒子纱染色中最可疑和常见的质量问题是内-中-外色差。在这里，不管由纤维质量引起的内-中-外色差，内-中-外色差在工艺和设备方面的主要原因是染液流量不足。可以从以下12个方向进行分析。

1、主泵流量不足

内中外色差的实质是内中外纱线上染色的染料量不同。在这里，我们可以想象一个特殊的情况:如果在筒子纱染色过程中主泵没有打开，也就是说，如果筒子纱浸在一个静态的染色槽中，筒子纱的内层和外层与染料的接触部分将被染色，颜色将向中间变浅，而中间部分可能仍然是原来的颜色。这类似于20世纪70年代轴流泵染色机因皮带打滑和泵速不足而出现的“白芯”现象。显然，此时染液不与筒管中间层的纱线接触。虽然内层纱线由于毛细作用而变湿，但由于纱线沿途的吸附作用，染料已经被首先接触的纱线所吸收，因此中间层纱线可以在没有染料的情况下进行染色。

从上面可以看出，主泵没有强制循环，不可避免地会造成筒管内外的色差。

从筒子纱染色的理论模型分析可以看出，筒子纱染色有一个明显的特点，即在染液在筒子纱中循环运动的过程中，染料浓度会沿程降低(dc/dx，沿程浓度差)，只有当染液的循环速度大到足以补充染料的吸收和细化，使内、中、外所有纱线接触的染液浓度一致时，才不会出现沿程色差。

也就是说，为了防止内-中-外色差，主泵必须提供足够的染液流速-流量。因此，结合其他因素，得出第五章中涉及的比流量、循环频率等。理论和实践证明:只要流量足够，即使只使用正循环，染色也可以均匀，这样就可以达到内-中-外满意的色差效果(实际上，由于染液在内-中-外环的流线密度不同，内-中-外环会有色差。

2.有效流量不足

主泵的流量不等于实际穿透干酪层的流量(有效流量)，但两者的比值是有效流量(有效流量=主泵的有效流量/实际流量)。两种流动之间存在差异的原因是一些流动的泄漏，例如管道之间的密封不良。如前所述，不同机筒的有效流量从60%到90%不等，由隔板密封的不锈钢锥形机筒主泵的流量有近一半是无效流量。此外，由于某些原因引起的“睁眼”或“破肚”会导致染液“短路”，这也将显著降低有效流速。

3.主泵的扬程不足

主泵的扬程用于克服各种阻力(沿程阻力、局部阻力、纱线过滤阻力等)。)在染液循环期间。如果系统阻力大，主泵扬程不足，就会出现问题。从泵的高品质特性曲线可以看出，虽然染液不会循环，但随着高品质的增加，工作点会偏移，流量会降低，从而造成内-中-外色差。

4.卷绕密度太大，干酪层太厚

众所周知，为筒子纱染色准备疏松的筒子纱是必要的，它不仅密度均匀，而且比传统的筒子纱更疏松——密度更小。无论染色包装的卷绕密度如何，在包装染色过程中都会产生“过滤阻力”。高密度导致高电阻，而低电阻。过滤阻力是圆筒染色系统阻力的一部分，它会改变系统阻力曲线的形状，导致主泵工作点的偏移，即阻力大流量小。因此，筒子的卷绕密度也应与染色机相匹配。当泵容量不够时，绕组密度应较小。

如果缠绕在筒管上的纱线层太厚(纱线太多)，过滤阻力会增加。一般认为纱线层的厚度不应超过50毫米

5.正反循环排列

从内层到外层，染色筒管的半径逐渐增加，每层的纱线容量也逐渐增加，但每层主泵的有效流量并没有增加。也就是说，染液在不同半径下通过纱线水平的流速是相同的。当染液从内向外正向循环时，纱线沿路径的面积逐渐增加，单位面积通过的染液随着半径的增加而增加。降低(即流线密度降低)。虽然流体的速度足够大，可以弥补沿途浓度的下降，但由于染料较少，纱线较多，也会出现内深外浅的问题。

当染液反向循环(由外向内)时，沿程流动的染液流线密度越来越大，出现了(染)料多、纱线少，沿程染料浓度降低的情况，有利于减少内中外色差。

因此，对于主泵容量不足的染色机，应考虑一定的反循环时间。因此，有些人设计反周期时间比正周期时间长。

然而，作者不赞成频繁换向，特别是对于一些换向较慢的染色机。因为换向可以缩短染液的循环时间，还会引起纱线毛羽增加、缩绒等问题。

6.进料过程中染液的主循环方向

通常，当染色机进料时，准备好的材料通过注射泵被泵送到主泵的入口，然后主泵与主釜中的其它染液混合，并通过出口进入纱线强制循环系统。有正循环方向和负循环方向。

在正循环中，泵出口处的染液直接通向每个筒管的内层。此时，染浴的这一部分中的物质浓度大于整个浴中的物质浓度，并且纱线量最小。在反向循环中，泵出口处的染浴首先进入染缸的缸体与整个浴混合，然后从线轴的外表面压入(或吸入)到线轴的内侧。在反循环中，一方面，由于染液被稀释，浓度差不如正循环开始时大，另一方面，纱线数量由大变小，因此沿途的浓度差小得多，这也有利于减少筒管内层沉积物。这本书的作者建议，当注射材料时，主循环应该颠倒，这有利于减少内-中-外色差。

7.包装密度变化引起的内中外色差

不同的纤维在纱线染色过程中有不同的溶胀度。例如，在水中，棉纤维直径增加20%，羊毛直径增加15%，粘胶纤维直径增加35%以上，天丝直径增加更多。由于退绕筒管时纱线是干的，直径在水中增加，导致纱线变粗，而长度增加很少(1% ~ 2%)，增加了卷绕密度。在碱性溶液中溶胀更严重。合成纤维的长度将在热水中收缩，这也将增加包装密度。一些弹性纱线(如氨纶包芯纱、包芯纱)在湿热条件下也会急剧收缩。所有这些都会破坏原来均匀缠绕的线轴，并且一方面，密度会增加，另一方面，它会变得不均匀。

如上所述，包装密度越高，过滤阻力越高，染料流速越小，内-中-外色差越差。

8.线轴直径及其穿透率的影响

所有数据和大量实践表明，大的线轴直径有利于整平，而高的穿透率有利于整平，因为:

(1)筒子直径大，卷绕的纱线层薄:在相同卷绕量下，筒子直径大，纱线层薄，这是一个明显的事实。当纱线层较薄时，染液渗透循环的过滤阻力较小，流速较大，因此内外色差较小。

此外，纱线层越薄，内层和外层之间的卷绕直径、流线密度和色差的差异就越小。纱线层越薄，染料渗透时间越短，沿途染料色差越小，内外色差越小。

(2)筒管具有高穿透率和低阻力:筒管被孔眼覆盖，染料溶液只能通过这些孔眼重新分布到纱线的内层。对于染液，这些孔形成局部阻力，这是系统阻力的一部分。穿透率高，阻力小。相反，阻力高，流速降低，这将导致内-中-外色差。

9、染色性能和染色工艺

无论是染色化学品的性质还是染色工艺参数的设定，都会影响染色速率(尤其是初始染色速率)和转移速率。当染色速度过快，转移率过低时，会造成染色不均匀，即内-中-外色差。

10.染色后柔软剂使用不当的影响

一般来说，染色后的纱线会有涩味和毛羽，这使得后续工序难以进行，尤其是深色。出于这个原因，许多制造商增加了“上油”的过程，通常是用光滑的表面活性剂处理，有些用硅酮处理。然而，硅酮由于其低折射率而具有“加深”效果。如果“上油”不均匀，即加深不均匀，也会造成内-中-外色差。

11.水质影响

给筒子染色时，筒子上的纱线就像一种过滤材料。在整个染色过程中，前处理、染色、皂洗和清洗液要经过数千次过滤。当水质较差，杂质含量过高时，管道设备中或预处理过程中存在铁锈和污垢，纤维素类共生物沉积在预处理溶液中，一些杂质由于分散不均匀而沉积在纱线上，形成黄色(黄棕色)内层。铁锈(Fe2+、Fe3+)可以用草酸和乙酸处理去除。因此，圆筒染色应使用软水，设备管道必须冲洗干净。

12.包装缠绕密度不均匀

筒子卷绕时，径向密度分布不均匀，内层太松，染液轴向流量增加，造成内深外浅。