摘要:分析了分散染料与热固型活性染料,中性染料与热固型活性染料,以及中性染料与高温型活性染料一浴法染锦棉织物的工艺适应性,介绍了锦棉织物浅色、中色与深色的实用染色工艺方法。该一浴法染色工艺节能减排,工艺简单,操作简便,且染品匀染性好,色光易于调整。
前言
锦棉织物通常采用二浴套染法染色,即以中性、酸性染料或分散染料染锦纶,以中温活性染料染棉。采用二浴套染法染色,优点是锦纶和棉纤维的色泽(色光、深浅)在套染过程中可相互弥补,布面色泽较容易调整和控制。缺点是工艺耗时长,加工产量低,能源消耗大,污水排放多,经济效益差。
锦棉织物曾一度采用过中性染料与中温型活性染料一浴法染色。即在添加电解质的条件下,先于中性浴85℃染色,再降温至60℃加碱固色,而后水洗、净洗。但该染色法有两大缺点。一是中性染料在85℃染色时,其对锦纶的上染率比在95~98℃时低10%~15%,达不到最高竭染率;二是中温型活性染料在较高温度下吸色,对锦纶的沾色重,锦纶组分的色光较难控制。由于该染色工艺的色泽(色光、深度)重现性较差,且调色较困难,所以基本被淘汰。实践证明,锦棉织物可采用分散染料与热固型活性染料(简称分散/活性)一浴法染色工艺。
1 分散/热固型活性-浴法染锦棉浅色
分散染料染锦纶匀染性好,对锦纶染色的品质差异具有良好的遮盖性,不会产生“经柳”、“纬档”等染疵,在染浅色时,不会出现分散染料对锦纶染深性差、色牢度差等缺陷。因此,分散染料特别适合染浅色锦纶。
热固型活性染料,如NF型(上海雅运)、N型(上海安诺其)、CN型(日本化药)和NE型(上海亚好工贸有限公司)等,是依靠较高温度固着的活性染料,其染棉时的最大特点是中性浴染色,匀染性良好。
1.1分散/活性染锦棉的同浴适应性
1.1.1染色温度
锦纶虽属疏水性纤维,但其玻璃化温度比涤纶低得多,只有47~50℃,且吸湿溶胀性比涤纶大。所以,分散染料染锦纶,在100℃条件下便可获得最高得色量,且重现性也较好。
热固型活性染料耐热性好。其在100-120℃保温足够时间足以达到染色平衡,上染率稳定,得色深浅变化不明显。若染色温度低于100℃,得色明显变浅,这表明染料与棉纤维反应固着不充分。若染色温度高于120℃,得色偏浅,但变化不大(小于5%),这与染色温度高致使染料的溶解度增大有关。因此,这类活性染料的染色温度范围较宽,既适合100℃染色,也适合130℃染色。
由此可见,分散染料与热固型活性染料同浴染锦棉织物,染色温度相匹配。
1.1.2染浴pH值
分散染料100℃染锦纶存在两大特点:
(1)分散染料上染锦纶完全依靠与纤维大分子间的氢键、范德华引力和偶极引力,而不像直接、中性、酸性等阴离子染料,主要依靠与锦纶上的氨基产生离子键而结合。所以,分散染料染锦纶对染浴pH值的依附性很小。在pH值6~8范围,染色效果无明显变化。
(2)分散染料在100℃条件下染锦纶,与在高温(130℃)条件下染涤纶完全不同,其耐水解稳定性很好。在染浴pH值6-8内,几乎无水解消色现象。因此,分散染料可在中性范围内(pH值6-8)对锦纶染色。
(3)热固型活性染料对染浴pH值较敏感,最适合在中性染浴中染色。若染浴pH值小于7或大于7,得色量都会显著降低。为此,染色时需添加pH值为7的缓冲剂,以便将染浴pH值稳定在中性范围。
由此可见,在100℃条件下染锦棉织物,分散染料与热固型活性染料对染浴pH值的适应性良好。
1.1.3电解质
热固型活性染料只有在电解质的促染作用下,才能获得最高上染率。虽然分散染料在100℃条件下的热稳定性比130℃好,但电解质的存在会对其热稳定性产生负面影响。因为分散染料与阴离子分散剂形成的染料胶粒带有负电荷,胶粒之间存在同性电荷斥力,因而染料胶粒不容易凝聚,而电解质的加入会削弱染料胶粒的负电荷,使染料胶粒之间的排斥力减小,在100℃条件下,相互碰撞聚集的几率明显增大。
试验表明,只要染浴中加入1~2g/L阴离子/非离子复合型分散匀染剂,电解质的负面影响就可得以改善,不会降低染色质量。因为阴/非离子表面活性剂复合使用,不但能提高非离子型表面活性剂的浊点,改善其耐热性能,而且由于两者产生协合效应对染料微粒的保护作用更强,使分散液更稳定。
1.1.4工艺操作
由于锦纶的玻璃化温度低(47-50℃),在水中较涤纶易溶胀,加之分散染料的分子质量较小,故在较低温度下,分散染料便可上染锦纶。
经测试,当染色温度高于65℃,上染速率会急速加快。所以,在升温过程中,必须有一个65℃的保温时段,这对匀染非常重要。
热固型活性染料染棉,染色温度在70℃以下时,染料与棉纤维间未发生明显固着,染料的扩散与移染活跃,匀染和透染效果良好。当染色温度高于70℃后,由于发生固着反应,染料的扩散和移染作用会随之消失。此时若升温太快,染色初期产生的不匀性易成为永久性色差、色花染疵。
所以,在染色升温过程中,必须在70℃以下保温染色一定时间,使染色初期产生的吸色不匀经染料的扩散与移染作用而得以改善。由此可见,分散染料染锦纶与热固型活性染料100℃染棉,具有良好的同浴染色适应性。
1.2分散/活性染浅色锦棉的实用工艺
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