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还原染料连续轧染须注意的问题

来源:印染在线 发布时间:2015年02月26日
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 6、还原染料的氧化速度

不同结构的还原染料,其氧化速度不同。 
有些还原染料的隐色体,氧化速度很快,汽蒸后只要经水洗、透风就可完成氧化。 
比如,兰蒽酮蒽醌染料中的还原兰RSN、还原漂兰BC、还原艳兰3G、还原兰GCDN等。紫蒽酮蒽醌染料中的还原艳绿FFB、还原艳绿2G、还原深兰BO等。咔唑蒽醌染料中的还原橄榄绿B、还原卡其2G(C.1 G-8#)等。但也有些还原染料的隐色体,氧化速度却很慢。比如,蒽醌染料中的还原艳橙RK(C.1.0-3#)。硫靛染料中的还原桃红R、还原红青莲RH。黄蒽酮染料中的还原黄G等。正是由于还原染料的氧化速度,有快有慢而且相差较大,所以,在连续轧染中应用时,要注意以下事项。

(1)氧化速度慢的染料,不宜与氧化速度快,且容易“过氧化”的染料(如,还原兰RSN、还原漂兰BC、还原艳兰3G、还原兰GCDN、还原深兰VB、还原橄榄绿B等。)相拼染。不然,容易造成氧化慢的染料氧化不足,或者氧化快的染料产生氧“过氧化”。导致色光暗淡,艳度下降,色泽稳定性差。

(2)氧化前的水洗去碱程度,要依据染料的氧化特性而定。 
  难氧化的染料,适合在适当碱性条件下氧化。因为,染料隐色体比染料隐色酸的氧化速度要快得多,这样,可确保氧化充分。而氧化快,特别是容易“过氧化”的一些染料,在碱性较强的条件下氧化,则容易发生“过氧化”,使色泽泛绿变暗,使色光失去真实性。所以,氧化前的水洗要强一些,织物带碱要少一些。以还原兰RSN为例正常为艳兰色红光,过氧化为吖嗪结构化合物,变暗绿色

(3)为了使氧化性能不同的染料,均能实现“正常氧化”,确保色光艳丽、纯正。连续轧染时,不宜采用水洗、透风氧化法,而适合采用双氧水氧化法。因为,双氧水在弱碱性条件下,氧化温和,不致引起染料的“过氧化”。

7、还原染料的皂洗效应

所谓“皂洗效应”,就是染着在纤维上的还原染料,经高温湿热处理,(如皂洗、水洗、烘干等),会发生深浅,色光变化。
浸轧在纤维上的染料,经汽蒸、水洗、氧化后,在高温皂洗的过程中,会发生以下改变:

(1)染料经氧化,由还原态变为氧化态,对纤维的亲和力大大下降,在高温皂洗过程中,这些处于高度分散状态的染料分子,会发生移动,形成聚集,甚至形成晶体—结晶状态改变。

(2)染料分子在纤维内的存在取向,在皂洗过程中,也会从与纤维分子链平行的状态,变为与纤维分子链垂直的状态—存在取向改变。

(3)在皂洗过程中,有些染料会异构化(顺式 反式)—分子构型改变。 
正是由于纤维上的染料,在结晶、取向、构型等方面发生了改变,而导致染料吸光性能改变,染色色光改变。

可见,经过汽蒸、水洗、氧化后,纤维上的还原染料,并非是稳定态,而是亚稳态。实验表明,要使染着在纤维上的染料,从亚稳态变为稳定态,使之充分发色,保持色光稳定,只能通过高温皂洗来实现。然而,现实的问题是,不同品种的还原染料,实现“充分发色”所需的时间是不同,有的发色快,有的发色则很慢。

大部分染料基本发色所需的皂洗时间,最少也要1min以上,而充分发色至少需4—5min以上。在连续轧染生产中,由于轧染设备的限制,皂洗时间通常只有60—70秒,(60m大皂洗箱,车速50—60m/min)。这对容易发色的染料,如,灰BG、黄G、紫2R、兰GCDN、漂兰BC、艳绿FFB、棕R等,可以达到“基本发色”,而达不到“充分发色”.

对于发色慢的品种来说,如,深兰BD、深兰VB、桃红R、棕G、棕GG等,不要说“充分发色”,就是“基本发色”也实现不了。 显然,还原染料按常规工艺连续轧染,落布色并非是稳定态,而是一定程度的亚稳态。 正因为如此,还原染料(尤其是发色慢染料),连续轧染下来的织物,(1)在湿热后整理(柔软热拉、预缩)的过程中,由于纤维上的染料会继续发色,(直到实现稳定状态),所以,深浅、色光会发生一定程度的改变。(2)还原染料轧染的色布,在耐洗色牢度(GB/T 3921-4,95±2℃*30min)测试过程中,原样变色一般较大,甚至达不到外销要求。可见,“皂洗”对还原染料轧染而言,不仅是为了去除浮色,提高鲜艳度和色牢度,还有一个使染料发色,稳定色光作用。 为此,对还原染料轧染中的“皂洗”务必要十分重视。

(1)因为温度越高,染料发色所需的皂洗时间越短。所以,必须在95—98℃高温条件下皂洗,绝对不能边开车边升温。

(2)皂洗时间起码要保证在60秒以上。所以,轧染车速的确定,对还原染料来讲,不仅要考虑所染色泽的深浅、织物的厚薄、染料还原速度和氧化速度的快慢,还必须保证皂洗时间,能使染料“基本发色”。

(3)实验表明,不同类型的皂洗剂,不仅与染色牢度密切相关,对还原染料的发色,也有一定的促进作用。因此,应选用阴/非离子复合型,内含螯合分散剂的皂洗剂。因为这类皂洗剂,具有较强的分散、乳化、净洗、携污能力,综合效果良好。

由于还原染料,具有较全的色谱,尤其是有许多中间色,如:橄榄色、卡其色、棕色、绿色、灰色、肉红色等。而且基本上是单一组份;染色牢度特别是皂洗白布沾色牢度,日晒牢度,汗光复合牢度,比活性染料好等优点,所以,还原染料的应用范围,日益扩大,消耗量日渐增加。如何将还原染料用得最好,应成为染色工作者认真研究的课题。

  1、还原染料的质量

还原染料,无论用于悬浮体轧染,还是隐色体浸染,共同的质量要求是:

(1)染料颗粒要细。 80%以上的染料颗粒,应<2μm(微米),没有大于微米级的粗颗粒。这是因为,还原染料不溶于水,用于轧染时,只能制成悬浮液(分散液)使用。若染料粒子粗,第一,悬浮液稳定性差,容易沉降。第二,同样重量的染料,比表面积小,接触烧碱、保险粉发生反应的机率少,还原溶解的速率慢,这不利于染料的匀染透染,以及染色牢度的提高。第三,染料不经研磨浸轧染色,会降低染料的透染性,甚至会产生色点。

(2)润湿性要好即,染料撒入水中,亲水性好,润湿快,不飘浮在水面上或结球结块。这有利于提高染料的分散均匀性以及染液的分散稳定性。同时,也可降低染料粉尘的飞扬性。

(3)要有良好的悬浮稳定性即,配就的染料悬浮液,在放置过程中,染料粒子不聚集,不沉降,分散均匀。

(4)批间深浅,色光差异要小与活性染料相比,还原染料的合成方法要复杂得多。合成条件既使有很小的波动,也会影响成品的色光。统一化处理稍有疏忽,就会造成成品的深浅差异。这一点,要彻底克服,客观上难度很大。但是,从应用的角度讲,要求染料的批间深度差,只能在3%以内。批间色光的差异,必须控制在肉眼不可察觉的范围。因此,在染料加工过程中,必须进行“调色处理”,(这类似于染色中的修色),目的是使染料成品的力份、色光达到出厂标准。 

 

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