一般LDF值会规定染料最适的染色条件,以将染色不匀性降至最低,并使色光重现性达到最佳。对于直接性高、第二次上染率和MI值低、LDF值中等的染料,需要以可控方式加入电解质。反之,对于直接性低、二次上染率高、MI值中到高的染料,LDF值低,这类染料染色要精确控制浴比、电解质浓度和固色碱剂的加入方式。
S、MI和LDF值可以用来表示染料对外部因素(如浴比、化学试剂浓度)的敏感性。但若要评价染料对不同固色时间和固色温度的敏感性,则必需研究染料的反应性。测试一个染料反应性的简便方法是测试其半染时间T50。表2是系列蓝色染料在制造商推荐的标准染色方法中的T50值。
这一系列染料的T50值在3~14min。T50值为3min的染料,初始固色速率很快,碱剂的加入是影响匀染性的关键步骤。
在匹染染色中,棉针织物绳状循环时间一般为2~3min,在这种情况下,一个最极端的情况是50%染料在第2个循环周期前已发生固着,此时碱剂已经全部添加完毕。筒子纱染色中,染液从外部流向内部,再从内部流向外部的整个循环时间设定为10min,如从内向外3~4min,从外向内6~7min。极端的情况是50%的染料固色发生在从内向外的循环之前,此时碱剂也添加完毕。固色太快会给匀染造成很大风险,因此对这一工艺过程需要精确控制。T50值取决于染料的反应性、固色温度、碱剂加入方式。为达到匀染性,T50值应至少设为10min,或者绳状匹染5个循环,或者筒子纱则从内向外再从外向内完成一个循环。在可控染色中,选择活性染料的关键要以S、MI、LDF、T50值为基础,最大限度的实现一次准生产。这些参数是活性染料性能的关键,也代表了染料的配伍性。染料具有以下的配伍性范围,可使一次准生产最大化:
在中性电解质存在下的直接性S70%~80%,移染指数MI>90%,LDF>70%,T50>10min。
4 设备应用
浸染设备(喷射、绞盘、循环绞盘、筒子、绞纱)的容量对浸染工艺是一个极其重要的参数,它决定了染色的浴比。通常在染机的一侧都安装一个有刻度的液位指示装置。染机在交货前已由制造商进行校正。通过电磁流量计将已知用量的水泵入染机,每次注入的水量都记录在液位指示装置上,通过已知的注水量进行校正。因此,在加入吸水性染色物后,可以知道精确的“工作容量”(以前此参数不能准确获知)。
5 活性染料染色机理
5.1 活性染料
活性染料具有很多不同的活性基种类,其中最主要的是一氯均三嗪型染料(MCT)和乙烯砜型染料(VS)。这些染料的反应机理不同,所需的反应条件,如pH值、温度、时间等也不同。
染料可能包含不止一个活性基。包含两个相同活性基的活性染料称为双官能团活性染料(如MCT-MCT,VS-VS型),每个染料分子可提供2个基团与纤维反应。包含两个不同的活性基的活性染料被称为混合型或异双官能团活性染料(如MCT-VS型)。异双官能团染料的染色适用条件更广。正确使用活性染料,可提高固色率和一次准染色。
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