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涤锦织物的染色

发布日期:2014-05-09 11:23:00  来源:本站整理  将本页收藏至:QQ书签 百度收藏

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涤锦织物的染色

                                            涤锦织物的染色
                                                  崔浩然
                     ( 常州市新浩印染有限公司,江苏常州213031)
    摘要: 分散染料染涤锦织物存在同色性和湿牢度差等问题。涤锦织物染中深色,必须采用分散/中性染料或分散/酸性染料一浴一步法染色。通过分析分散染料染锦同色性差、皂洗沾锦牢度差和色泽耐晒牢度差的原因所在,指出在染整加工中要选择低温型( E 型) 分散染料,设定的染色温度应低于120 ℃,严格控制升温速率,添加阴/非离子表面活性剂的复配物,并调节pH 值至4 ~ 5,以获得优良的二相同色性。
    关键词: 染色; 分散染料; 中性染料; 涤纶; 锦纶
    中图分类号: TS193. 638 文献标识码: A 文章编号: 1000 - 4017( 2013) 09 - 0044 - 05
    1· 涤锦织物染色难点
    涤锦织物中涤纶和锦纶二种纤维染色性能差异较大,采用单一分散染料染色存在着以下三大缺陷:
    ( 1) 涤锦二相同色性差( 深浅不同、色光不同) ,布面色泽不匀,“夹花”现象显著,染品的外观质量不佳。
    ( 2) 色泽坚牢度差( 淡浅色日晒牢度不良,中深色皂洗沾锦牢度低下) ,染品的内在质量不佳。
    ( 3) 涤纶要求在125 ~ 135 ℃染色,若温度低于125 ℃,涤纶得色变浅; 而锦纶染色的最高温度为120 ℃,温度过高,锦纶就会“纸化”,产生消弹、泛黄、僵硬等质量问题,甚至完全丧失实用价值。因此,涤锦染色缺乏适应的工艺。
    2· 问题分析
    2. 1 分散染料染涤锦同色性差[1-5]
    涤纶和锦纶虽然同属疏水性纤维,均可用疏水性的分散染料染色,由于纤维结构存在显著差异,其染色性能差异明显。涤纶纤维由于大分子链挺直,又无侧链,结构紧密,玻璃化温度较高( 80 ~ 85 ℃) ,染料上色较困难。当染温在玻璃化温度以下时,涤纶纤维几乎不上色,只有少量表面沾色。染色温度高于玻璃化温度后,涤纶纤维大分子链段开始运动,微结构的孔穴才逐渐增大增多,分散染料才能逐渐上染。但在100 ℃以下,由于涤纶纤维只是表层“解冻”,所以,染色只是环染; 随着温度的继续升高,涤纶纤维逐渐进入高弹态,整个结构变得松弛,其吸色能力才显著增强。当染色温度达到135 ℃时,涤纶纤维才能达到最大吸色量。
    而锦纶纤维由于其分子结构中含有大量的极性酰胺基( —NHCO—) ,在大分子链两端又含有氨基—NH2和羧基—COOH,所以其疏水性比涤纶小,吸湿率为涤纶的10 倍( 涤纶为0. 4%,锦纶为4%) 。在湿热条件下,锦纶容易发生溶胀,结构变松弛,使染料的可及性显著提高。在水中,锦纶的玻璃化温度甚至可以降低至室温。染温在50 ℃以上,上色明显加快,染温达到100 ℃ 并保温一定时间,染色便可达到最大吸色容量。而此时,涤纶上色才刚刚开始。
    因此,涤锦织物采用分散染料染色时,二相的上色同步性很差,涤纶远远滞后于锦纶。即在100 ℃以下,分散染料主要上染锦纶,涤纶上色很少。但是,随着染温的升高,提前染着在锦纶上的分散染料,会发生从锦纶向涤纶转移。其染色结果是,大多数染料是涤纶深于锦纶,部分染料是锦纶深于涤纶,得色深度相当的染料品种并不多。因此,涤锦织物采用分散染料染色,色泽深度往往不一。
    与此同时,涤锦二相的得色色光也不尽相同,主要原因为:
    ( 1) 分散染料在涤纶和锦纶上的发色效应不同大多数分散染料染涤纶和锦纶,得色色光和鲜艳度有显著差异。而且,不同色调的染料,在涤锦二相纤维中的色光差异程度也不同( 表1) 。大红、枣红等染料,色光差异较大,黄色染料色光差异相对较小。这种现象与分散染料在不同纤维中的分布和结合状态有关。
    
    ( 2) 染浴pH 值对色光的影响不同
    分散染料在高温条件下染涤纶,染浴的pH 值控制在弱酸性( 4 ~ 5) 。因为分散染料在弱酸性浴中,染得的色泽最浓艳纯正,重现性也好。
    然而,分散染料在弱酸性浴中染锦纶,会使色光异变,色泽鲜艳度和得色稳定性下降,导致涤锦二相的同色性更差( 表2) 。
    
    综上可知,分散染料同浴染涤锦,存在着染料的分配量不同、发色效应不同、染浴pH 值对得色色光的影响不同等问题。因此,涤锦织物采用分散染料染色,必然会产生二相的同色性差异。
    2. 2 分散染料染涤锦色牢度差
    2. 2. 1 皂洗沾锦牢度差
    主要原因有二方面:
    ( 1) 分散染料与锦纶的结合力弱
    涤纶染色是在高温条件下纤维大分子结构松弛,分散染料扩散进入纤维内部,并以氢键、范德华力等分子作用力发生固着。当温度降至玻璃化温度( 80 ~ 85 ℃) 以下时,涤纶纤维会重新“冻结”,染着在纤维中的染料,在牢度测试条件下,很难解吸并移染溶落下来。因此,分散染料在涤纶上显示出良好的皂洗牢度。
    而锦纶则不同。分散染料对锦纶的染着结合力比涤纶低,而且锦纶纤维的吸水性远高于涤纶,且锦纶在水中的玻璃化温度低,容易溶胀,所以,在色牢度测试条件下( 如60 ℃皂洗) ,染着在锦纶纤维上的部分染料容易解吸下来,沾污试样,从而表现出染色牢度低下。
    从表3 可看出,分散染料在高温条件下染涤纶和锦纶,锦纶的皂洗牢度比涤纶低一级左右。色泽越深,涤锦二相的牢度差异越大。因此,涤锦织物采用分散染料染色时,锦纶组分是染色湿牢度差的重要因素。
    
    ( 2) 分散染料染涤锦织物热迁移性大
    分散染料无论染涤纶还是锦纶,在高温( 130 ℃以上) 干热条件下,都存在热迁移现象。染料的热迁移会形成二次浮色,使纤维表面染料增多。这不仅会使布面色光发生变化,还会使皂洗牢度和摩擦牢度显著下降( 表4) 。
    
    2. 2. 2 色泽耐晒牢度差
    大多数分散染料在涤纶上日晒牢度良好,在锦纶上低下,这主要与锦纶纤维不耐日晒、气候牢度差有直接关联( 表5) 。
    
    3· 应对措施
    3. 1 正确设定染色温度
    涤纶的耐热性好,结构紧密,溶胀困难,只有在高温( 125 ~135 ℃) 下才能获得较高的染料得色量。而锦纶结构较松弛,溶胀容易,在煮沸条件下染色,即可获得较高的上染量。如果染色温度过高( > 120 ℃) ,锦纶纤维会发生“纸化”,产生严重的质量问题。因此,涤锦织物染色宜在低于120 ℃的条件下进行。
    3. 2 正确选用分散染料
    常用的分散染料染涤锦织物时,往往存在二相纤维上的发色效应不同,色光差异明显; 120 ℃高温染色时,二相纤维上的染料分配量不同,有的涤深锦浅,有的涤浅锦深; 染料在锦纶上的日晒牢度低,较浅色泽时的日晒牢度只有2 级; 锦纶的色光会随染浴pH 值的不同而发生明显变化,色光的稳定性不良; 在高温干热后整理过程中,热迁移性明显,染品的皂洗牢度和摩擦牢度较差。
    适合涤锦织物染色的分散染料应该符合以下几个条件:
    ( 1) 属于低温型( E 型) 染料
    这是因为高温型( S 型、H 型) 分散染料染涤纶的最佳染色温度为130 ~ 135 ℃; 中温型( SE 型) 分散染料的最佳染色温度为125 ~ 130 ℃; 低温型( E 型) 分散染料最佳染色温度为120 ~125 ℃。
    低温型染料由于分子质量较小,结构简单,扩散较容易,对染色温度的要求较低。在120 ℃染色,得色量尚可,重现性较好。
    ( 2) 对涤纶上染量要高,对锦纶上染量要低,涤锦二相的深度差要大。这是因为,只有选用“涤深锦浅”染色效果的分散染料,才能确保采用复合染料( 分散/中性或分散/酸性染料) 染色时,分散染料主要上染涤纶,对锦纶上色很少。而锦纶主要是以中性或酸性染料染色,这样从根本上解决锦纶织物染色的色牢度问题与涤锦二相的同色性问题。
    ( 3) 染料在锦纶上的日晒牢度要好,因为它决定着涤锦织物整体的日晒牢度。
    ( 4) 在高温干热处理过程中,热迁移性要小,以保持涤锦织物染色后有一个较好的皂洗牢度与摩擦牢度。
    3. 3 正确制定染色工艺
    3. 3. 1 染浅淡色泽
    染浅色泽涤锦织物的工艺关键点如下:
    ( 1) 采用单分散染料染色
    浅淡色对匀染效果要求高。分散染料由于分子质量小,扩散性好,且不会与锦纶发生离子键结合,完全依赖分子力上染,且移染性好,对锦纶质量的差异所引起的色泽不均匀性( 经柳、纬档) 具有优良的遮盖性。因此,选用在涤锦二相纤维上色光纯正、上色接近、日晒牢度良好的分散染料染色,可以获得较好的染色效果。色泽浅淡,对分散染料染涤锦同色性差的缺陷具有较好的掩盖性。同时,由于色泽浅淡对皂洗、摩擦等湿牢度的要求较低,使分散染料染涤锦湿牢度较差的缺陷也暴露较少。
    涤锦染色时染温不宜过低,否则,涤纶会产生“环染”,降低干热后处理后色光的稳定性,以及染品的熨烫牢度。对锦纶上染率过低的分散染料,如分散翠蓝S-GL、分散红E-3B 等,在单分散染料涤锦织物染色中,不宜使用。
    分散染料在涤锦二相纤维上的分配量,除受染料性能、染色工艺( 温度、时间) 、染色助剂的影响外,纤维的类别( 如锦纶6、锦纶66) 、纤维的品质和湿热处理程度等,影响也十分显著。因此,选择染料时,需现场测试。
    ( 2) 严格控制升温速度
    ①锦纶的玻璃化温度低,在100 ℃以下对染色温度表现敏感。检测表明,在60 ℃时染料的上染速率显著加快。染浅淡色泽,很容易产生吸色不匀( 平幅卷染易产生头尾色差,绳状喷染易产生云状色花) 。因此,染色过程中不仅要控制升温速率( 1 ℃ /min) ,而且在65 ~ 70 ℃ 还应保温染色一段时间( 10 ~20 min) 。
    ②涤纶的玻璃化温度较高,在100 ℃以下,染料的上染既少又慢。所以,可以适当提高始染温度、加快升温速率,以缩短染色时间。但在100 ~ 120 ℃区间,由于染料上染比较迅速,故升温速率宜慢( 1 ℃ /min) 。而且,在升温过程中( 低温E 型染料染浅淡色在100 ℃) 需保温染色10 ~ 20 min。实践证明,合理控制升温速率,并在升温中保温染色一段时间,对分散染料染涤锦浅淡色获得匀染效果,具有重要意义。
    ( 3) 认真选用染色助剂
    ①染色匀染剂
    虽然染料中含有较多的阴离子型分散剂( 如分散剂N、分散剂MF、分散剂CNF 等) ,但在高温以及染液流动、织物运转所产生的剪切力作用下,仍会因分散染料的耐热稳定性较差,小的染料晶粒转变为大的染料聚集体,影响匀染透染效果,甚至还会产生色点、色渍。所以,必须添加适量( 1 ~ 1. 5 g /L) 的高温分散匀染剂。
    常用的阴离子型分散剂能与染料微晶形成带负电荷的胶粒。由于胶粒之间具有同电荷的斥力,所以在较低温度下具有良好的分散稳定作用。但是,由于其耐热性差,分散稳定效果会随着染温的升高而降低,故沸染以上同温染色的实用效果并不理想。
    一些非离子型分散剂( 扩散剂) ,由于在水中形成的胶束或胶粒外层缺乏同电荷的排斥力,对分散染料的分散稳定能力不如阴离子性分散剂好。然而,由于它们对染料有一定的亲和力,因此,染色时既有良好的缓染作用,又有较强的移染、匀染功能。但是,非离子型分散剂染温超过其浊点温度,便会呈油粒状态析出。此时,它不仅完全丧失对染料微粒的分散作用,反而会与染料微粒以及纤维低聚物、纤维毛屑等结合,形成焦油状聚集体,严重沾污缸体和织物,造成难以修复的疵点。可见,非离子型分散剂( 扩散剂) 对分散染料虽然具有较好的缓染、移染功能,但对分散染料的高温分散稳定作用,相对较差。
    单独使用阴离子性分散剂或非离子性分散剂,染液的高温分散效果并不理想,但阴离子分散剂与非离子分散剂按一定比例复配使用,则具有协同效应,使用效果较好。
    目前,市场上供应的一些高温分散匀染剂产品,大多属于阴/非混合离子表面活性剂的复配物。其中,阴离子组分主要用作染液的高温分散剂,提高染液的分散稳定性; 非离子组分主要用作染料的缓染移染剂,提高匀染效果。阴/非离子表面活性剂配合使用,可以提高非离子表面活性剂的浊点,改善其耐热性能。同时,由于两者可以形成带双电层的混合胶束,对染料微粒的保护作用更强,分散液更稳定,而且起泡性低,对上染率的影响也小。
    ②pH 值缓冲剂
    分散染料的分子中不含亲水性基团( —SO3Na、—COONa) ,在水中不电离。因此,与中性染料、酸性染料等阴离子型染料有所不同,它与锦纶之间不会发生离子键结合,染浴pH 值的高低对其上染率的影响较小。
    然而,分散染料在高温高压条件下,存在化学稳定性问题。即染浴的pH 值一旦偏高( pH > 6) ,一些含酯基、酰胺基、氰基的分散染料就可能发生水解,使得色变浅、色光异变:
    
    常用分散染料中的分散深蓝S-3BG( HGL) ( C. I. B79) 、分散红玉S-5BL( S-2GFL) ( C. I. R167) 、分散大红S-R( S-BWFL)( C. I. R74) 等,就是典型的代表。
    分散染料在≤120 ℃染涤锦织物时,必须添加适量的pH 值缓冲剂( 醋酸+ 醋酸钠或醋酸) ,将染浴pH 值稳定在4 ~ 5 的范围内。 
    ( 4) 有效的染色工艺
    单分散染料以喷射溢流机或气流染色机染涤锦织物浅淡色泽时,以下染色工艺效果较好:
    
    3. 3. 2 染中深色泽
    前已述及,分散染料染涤锦织物中深色,对锦纶组分存在着染深性和色牢度差等问题,对涤锦二相纤维存在着同色性差的问题,因此,分散染料不宜单独使用。采用分散/中性染料或分散/酸性染料,以一浴一步法染色,可以较好地解决以上问题。
    ( 1) 分散/中性染料染色
    中性染料是国产商品的简称,其实为2 ∶ 1 型金属络合染料,故又称酸性含媒染料。中性染料和酸性染料一样,都能很好地上染锦纶( 对涤纶沾色轻微) ,这是因为它们与锦纶之间既能产生离子键结合,又能产生氢键和范德华力结合的缘故。
    中性染料染锦纶最大的优点是湿处理牢度好,其日晒牢度以及氯浸牢度亦优良,而且吸尽率高,染深性好,容易染得深浓色泽。缺点是色光不够艳亮,而且上色快,匀染性和遮盖性较差,布面容易暴露“经柳、纬档”。
    涤锦织物采用分散/中性染料同浴染色应注意以下几方面:第一,分散染料与中性染料应具有良好的同浴适应性
    ①染色温度
    为防止锦纶受损伤,涤锦织物染色只能在120 ℃ 条件进行。中性染料的耐热性好,对染色温度的适应范围宽,染温在100 ~ 120 ℃范围内波动,其得色深度变化不显著。可见,中性染料完全适应与分散染料同浴120 ℃染色。
    ②染浴pH 值
    在高温高压条件下,由于涤纶会碱性水解,产生剥皮、降强; 分散染料碱性水解会产生减色变色。因此,分散染料高温高压染涤纶,必须在弱酸性( pH = 4. 5 ~ 5. 5) 条件下进行。中性染料染锦纶,对染浴pH 值的适应范围较大。经检测,当pH 值在4 ~ 7 范围内,其得色量波动不大。因此,中性染料完全适应与分散染料在弱酸性条件下对涤锦织物进行同浴染色。
    ③染色助剂
    分散染料在高温高压条件下具有热凝聚性,容易形成较大的染料聚集体,轻则会影响染料的匀染透染效果及染色坚牢度,重则会产生色点、色渍,甚至产生无法修复的“焦油斑”。为此,分散染料高温高压染涤纶,必须添加1 ~ 2 g /L 的高温分散匀染剂,以缓解染料的热凝聚程度。
    锦纶由于玻璃化温度低,在水中溶胀容易,加之中性染料对锦纶的亲和力高,上色快,所以,容易吸色不匀,暴露“经柳、纬档”。为此,必须添加1 ~ 2 g /L 的锦纶匀染剂,以提高染色的均匀度。
    分散/中性染料同浴染色,采用复合匀染剂( 高温分散匀染剂1 ~ 1. 5 g /L + 锦纶匀染剂1 ~ 1. 5 g /L) 染涤锦织物,对分散染料上染涤纶与中性染料上染锦纶,并不会产生明显的负面影响,反而有一定的协同效应。但是,匀染剂浓度不宜过高,否则会因其助溶、增溶、移染、分散等综合作用,使得色深度减浅。
    第二,分散染料与中性染料具有良好的染色定向性与染色专一性
    从染色性能上讲,分散染料既能上染涤纶,又能上染锦纶。但是,染涤锦织物时,它对涤锦二相却有着良好的染色定向性。即在100 ℃以下升温过程中,主要是上染锦纶,对涤纶上色很少; 在100 ℃以上升温过程中,主要是上染涤纶,对锦纶上色较少; 在120 ℃保温过程中,染着在锦纶上的分散染料向涤纶定向移染。
    中性染料对锦纶具有很高的染色专一性,即使在高温高压条件下,对涤纶也不会产生上染行为。
    因此,用中性染料拼色,可以使分散染料对锦纶的染着率显著下降,对涤纶的染着率明显提高。由于锦纶主要是中性染料所染,残留的分散染料较少,可以有效提高涤锦织物的外观质量( 改善涤、锦同色性) ,以及涤锦织物的内在质量( 改善染色牢度) ,因此,涤锦织物彩用分散/中性染料一浴一步法染色比采用单一分散染料染色效果好。
    分散/中性染料同浴染涤锦织物,必须采用120 ℃高温染色,而且保温( 120 ℃) 染色时间要适当延长。这是因为染色的温度较高,时间较长,涤纶的溶胀越充分,分散染料的上染能力相对越强,已被锦纶吸附的分散染料会向涤纶定向移染,从而达到锦纶以中性染料染色为主,分散染料残留很少的目的,涤锦二相的同色性更容易精确调整,染色牢度更佳。
    染色时还必须认真落实匀染措施。涤锦织物以分散/中性染料同浴染色,即使是染中深色泽,仍需施加复合型匀染剂( 高温分散匀染剂1 g/L + 锦纶匀染剂1 g/L) ,低温起染,缓慢升温,并于65 ~ 70 ℃二个温度段105 ~ 115 ℃分别保温染色一个时间等。
    实用工艺推荐如下:
    
    ( 2) 分散/酸性染料染色
    中性染料的色光灰暗,缺乏艳亮的色谱,所以,染鲜艳的大红色、亮紫色、艳蓝色、艳绿色等色泽时,锦纶组分必须采用弱酸性染料。
    弱酸性染料替代中性染料,与分散染料同浴染锦织物时,具有以下特点:
    ①在100 ℃以上染锦纶,与沸温( 100 ℃) 染色相比,大多数染料的上染率相近而略有下降,如弱酸性大红E-R、卡普俞黄3G、普拉红B、普拉红10B、普拉黄GL 等; 少数染料如普拉蓝RAWL 等,上染率下降严重。显然,这是由于染色温度高,染料的溶解度增大,吸尽率降低。因此,对弱酸性染料要选择使用。
    ②在100 ℃以上染锦纶,弱酸性染料的得色鲜艳度有下降趋势,不如沸温( 100 ℃) 染色艳亮。
    ③弱酸性染料染锦纶,对染浴pH 值的依附性比中性染料大,其上染率随染浴pH 值的波动而显著变化。因此,必须施加醋酸-醋酸钠缓冲剂,将染浴pH 值稳定在4 ~ 5 范围内,以确保染色重现性。
    ④弱酸性染料染锦纶,在高温条件下的匀染透染效果比中性染料好,但染色牢度相对较差。因此,染深浓色泽时,需要固色处理,以提高锦纶组分的湿牢度。
    ⑤采用分散/酸性染料一浴高温( 120 ℃) 染涤锦织物,分散染料对锦纶的沾染程度比分散/中性染料一浴染色时大,这与弱酸性染料在锦纶上的色牢度( 实为亲和力) 比中性染料差有关。实用染色工艺可参照本节( 1) 分散/中性染料一浴染色。
    4· 结语
    涤锦织物以分散染料染色,存在着同色性和湿牢度差的缺陷。因此,分散染料只适合染浅淡色泽( 色泽浅淡对涤锦二相的同色性以及湿牢度,具有一定的掩盖性) 。
    实践证明,以分散/中性染料或分散/酸性染料一浴一步法染涤锦织物中深色,既能有效提高涤锦二相的同色性,又能显著改善涤锦织物的染色牢度。参考文献:
[1]崔浩然. 涤锦复合超细丝织物染色的难点与对策[J]. 印染,2004,30( 8) : 10-15.
[2]李凤其,文明. 涤锦混纺织物同色染整工艺[J]. 印染,2006,32( 7) : 24-26.
[3]刘昭雪,黄晓华,张广之. 涤锦弹力灯芯绒染整工艺[J]. 印染,2006,32( 8) : 15-16.
[4]李志群,陈国强,施艳秀. 涤锦复合超细纤维分散/活性一浴法浸染工艺[J]. 印染,2009,35( 2) : 16-19.
[5]曹机良,王柯钦,程献伟,等. 涤锦交织物低温染色[J]. 印染,2012,38( 23) :5-9.


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作者:佚名
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