根据产品JxL格、生产成本和市场的需要,棉质纺织品可在其生产的相应环节进行染色,如散纤维、棉条、纱线、织物、成衣染色等。为使棉纱获得某种效果,如较 蓄的色彩层次,朦胧的感觉,或为减少纱线的色差,可采用散纤维染色方式。染后不同色泽的棉花散纤维按特定比例混合纺纱、织布,便可获得风格独特的色织物。活性染料在棉花散纤维浸渍染色中应用广泛,其色谱齐全、色泽鲜艳、价格低廉、匀染性好,且操作应用较方便。活性染料通过共价键结合赋予棉花散纤维较好的染色牢度。但棉花散纤维在使用、洗涤以及储藏过程中仍会时常发生褪色、变色或沾色现象,部分原因是由于活性染料自身的缺陷造成,但更常见的棉沾牢度或湿摩擦牢度不合格等问题实际上与染整加工工艺的控制密切相关。随着人们生活消费水平的提高,在国际贸易中纺织品染色牢度已经越来越被重视,我圜的色纺纱出口要想在日趋激烈的竞争巾立于不败之地.就必须努力提高棉花散纤维产品的染色牢度。
1 染色牢度的影响因素
至今为止,各国采用的色纺纱染色牢度测试主要包括:日晒、耐洗、耐水、汗渍、渗水、摩擦、干洗、耐氯等牢度。棉花散纤维染色通常由于染料用量高,色泽较深,因此与其最为相关的是耐洗牢度和湿摩擦牢度。
1.1 耐洗牢度
耐洗牢度主要用于检验染色产品在服用过程中耐洗涤的能力。洗涤过程中,纤维表面部分膨润的染料会从纤维上脱落并溶于水中,洗涤温度愈高,浴比愈大,时间愈长,搅拌愈剧烈,染料脱落越多。此外,洗涤中表面活性剂的加入也加速了染料从纤维中的溶出。影响棉花散纤维耐洗牢度的主要因素为染料化学结构、浮色染料和同色处理。
1.1.1 染料化学结构
耐洗牢度与染料的化学结构有关,包括染料分子的活性基和水溶性基团。
不同的活性基与棉纤维反应形成的共价键耐酸碱的稳定性不同。一般来讲,活性基的反应活泼怍越高,成键后的稳定性越差。例如,X型均三嗪类染料和纤维反应形成酯键,耐碱不耐酸;KN型乙烯砜类染料和纤维以醚键结合,耐酸不耐碱;含双活性基团的染料具有互补作用,耐酸碱的稳定性较高。
因此,活性基团成键的差异是影响耐洗牢度的重要因素。染料分子上的水溶性基团越多,染色过程中越有利于染料的溶解和上染,但染色结束后,水溶性基团的存在会使染料分子易脱离纤维素而溶解于水,因此,染料水溶性越好,染料的耐洗色牢度就越差。
1.1.2 浮色染料
经过了皂洗和水洗处理,棉纤维上仍有部分未同着或水解的染料附着(浮色),遇水时(如浸泡、洗涤等),它们较易脱离所染纤维,沾污到其他织物上。 Eft’]足引起棉花散纤维耐洗牢度和湿摩擦牢度下降的主要根源。染料对纤维的吸附有一个极限值,即染色饱和值,如染料用量超过染色饱和值,只能使过多的染料聚集在纤维表面,导致浮色染料增多。此外,染色工艺的选择是否合理,皂洗和水洗是否彻底,都会影响到棉花散纤维表面浮色染料的量。
1.1.3 水质
在染色过程巾,活性染料会与硬水巾的钙、镁离子等结合,形成细小的难溶的染料沉淀。这些小颗粒在浓度较高的电解质存在卜,会逐步凝聚并吸附沉积住纤维表面,从而增大了纤维表面摩擦力。清洗阶段尤其是皂煮中的水质也不容忽视,如钙、镁等金属离子将水解染料的水溶性基团封闭后,表面浮色将难以洗除,这也是影响耐洗牢度和湿摩擦牢度的一个重要因素。
1.1.4 同色处理
一般来说,染料浓度较高、颜色较深的棉花散纤维系列,如深大红、深绿、深黑、深翠蓝等,浮色染料对纤维的直接性很高,很难完全从纤维上洗除,因此这些棉化散纤维难以获得理想的耐洗牢度,需借助周色剂来改善和提高耐洗牢度。固色剂多为高分子螯合物,能在纤维表面形成保护膜;或与染料分子反应封锁亲水基的同时,义能与纤维素纤维反应交联,形成高度多元化交联系统,使染料、纤维紧密结合,防止染料从纤维上脱落而提高耐洗牢度。
1.2 湿摩擦牢度
本厂所测的棉花散纤维的湿摩擦牢度是按AATCC标准,使用湿态白布与棉花散纤维试样进行摩擦,根据白布的沾色程度进行评定,即观察染料分子和有色纤维原纤(微粒子),通过界面接触向测试白布的转移程度。由于湿态白布上水的存在,使染料易产生脱离纤维进人水介质的倾向,因此某些深色棉花散纤维的干摩擦牢度可达4级,而湿摩擦牢度仅为2~3级。引起深色棉花散纤维湿摩擦牢度不合格的主要原因是水溶性染料的浮色转移和有色纤维原纤的机械摩擦转移。
1.2.1 浮色染料
棉花散纤维颜色越深,或染后的皂洗、水洗不够充分,会导致过量未固着的浮色染料堆积在纤维表面,在外力和水的作用下脱落,造成湿摩擦牢度差 。
1.2.2 原棉的质量
在湿润状态下,由于棉的摩擦抵抗力较大,原纤维脱落后附着于沾色白布, 此多数场合下,造成棉花散纤维湿摩擦牢度差的主要原因不是染料的脱落,而是有色纤维原纤的脱落。不同棉纤维的成熟度、短绒率和含杂率存在较大差异,低品级棉花的染色加工质量较差,纤维末端裸露的染色短绒毛沾染到白布上,使湿摩擦牢度变差。
1.2.3 纤维的手感
影响湿摩擦牢度的另一重要因素是色纺纱的表面光洁度。纱线的表面光洁度越差,它与测试白布问的摩擦系数越大,有效接触面也增大,湿摩擦牢度因而下降。此外,通过改善色纱的手感,可降低摩擦时的摩擦系数,从而提高湿摩擦牢度。
1.2.4 染整工艺
a. 前处理
传统的棉花染色对前处理的要求很低,通常认为对染深色影响不大。但若精练或漂白较为均匀透彻,则有效地去除了原棉中的部分果胶、棉籽壳和蜡质等杂质,提高了纤维的毛效和染料的透染性,避免了纤维表而染料的堆积,从而提高了湿摩擦牢度。
b. 后处理
选择理想的皂洗剂,大幅度提高浮色染料的亲水性,削弱它们对纤维的亲和力,使其脱离纤维并稳定分散于水巾。通过充分水洗、皂洗可高效洗除浮色,以提高湿摩擦牢度。
2 改善染色牢度的措施
2.1 耐洗牢度
2.1.1 选用高力份、高提升性、高
同色率和I直接性适中的活性染料同色率高的染料上染后大部分与纤维I刮着,大大减少了浮色染料量。在染料量不多的情况下,提升性高的染料能达到要求的染色深度,纤维表面沉积的浮色少,易洗除.从一定程度上可提高耐洗牢度 。
染料的直接性越高,扩散性能则越差,染料越容易聚集在纤维表面而不易向纤维内部扩散和转移,造成浮色过多;直接性太低,又对固色率有影响, 此应选用直接性适中的染料。