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解决方案

涤/锦/棉一浴一步法染色技术

染涤/锦/棉织物,改传统的二浴二步套染工艺为一浴一步染色工艺,其工艺关键点有二,一是要选用符合条件的分散染料染涤,中性染料染锦,热固型活性染料染棉;二是要施加涤纶与锦纶复合型匀染剂。该工艺染色效果良好,而且“优质、高效、节能、减排”优势特别突出。

1 前言

涤/锦/棉织物集三种纤维的优点于一身,布面挺括、耐用、舒适,在当今服装面料中占有重要地位。

涤/锦/棉织物通常是采用二浴二步套染法染色。即以分散染料或分散/中性染料染涤、锦,再以活性染料套染棉纤。该工艺存在着能耗大、排污多、产量高、效益差的缺陷。

采用一浴一步法工艺染色,显然最符合“节能、减排、增效”的染整理念。

2 一浴一步染色工艺的关键点

2.1 染色温度的选定

锦纶的耐热性差。经检测,锦纶在高温湿热条件下,所能承受的温度上限为120℃,在此温度以上,锦纶会明显发生“纸化”现象(即消弹、泛黄、变硬、脆损),甚至失去实用价值。这就决定了涤/锦/棉织物的染色温度,只能是l20℃。

2.2 染料的选用

涤/锦/棉是三种染色性能不同的纤维,因此理应选用三种染色性能相适应的染料染色。

(1) 染棉纤组分

显而易见,40℃染色的低温型活性染料与60℃染色的中温型活性染料,以及80℃染色的高温型活性染料,在该工艺中是不适用的。经检测,采用热固型活性染料染棉最为合适。理由是:热固型活性染料是靠温度固着而不是靠碱剂固着,它需要在100~130℃的中性盐浴中染色,与中性染料锦纶,分散染料染锦纶所要求的染色条件相近,可以实现一浴化。

(2) 染锦纶组分

分散染料既能上染涤纶,也能上染锦纶。分散染料染锦纶最大的优点是匀染性、遮盖性特别好,为其它燃料所不及,但也存在着日晒牢度差、水洗牢度差、染深效果差、色光纯度差等诸多缺点。因此,单一分散染料染锦纶,从整体效果看并不理想。

实验结果说明,中性染料染锦纶效果最好。原因有四:

① 中性染料染锦纶,日晒、水洗牢度特别优良。

② 中性染料的耐热性好,120℃染色与l00℃染色相比,得色量尚有走高趋势。因而,可以在高温高压(120℃)条件下染色。

③ 中性染料染锦纶,对pH没有特殊要求,既可以在弱酸性(pH=5~6) 条件下染色,也可以在中性染料下染色。后者匀染效果优良,唯得色量略有下降,但幅度不大。

④ 中性染料在中性浴中染锦纶,电解质的存在具有促染作用,对中性染料上染锦纶,没有不良影响。因此中性染料染锦纶,完全适应热固型活性染料染棉纤的条件。

(3) 染涤纶组分

染涤纶当然要用分散染料,不过适合该工艺的分散染料,应该符合以下条件:

① 应属于低温型(E型)或中温型(SE型)。因为该工艺的染色温度为120℃,E型或SE型的分散染料(分子结构相对简单,分子量相对较小,扩散比较容易),可以获得相对较高的上染率。

② 对锦纶的上染量要低。这是因为对锦纶的上色性差,在高温染色过程中,残留在锦纶上的分散染料要少(要以中性染料为主),染色物的色牢度好。

③ 热水介稳定性要好。因为该工艺是在中性浴中染色,只有热水介稳定性好的分散染料,才会有稳定的得色色光和良好的色泽呈现性。

④ 热凝聚性要小。因为该工艺是在电介质存在下染色,电介质具有降低分散染料分散稳定性的作用,容易因染料过度凝聚产生染疵。

2.3 助剂的选用

一浴一步法工艺染涤/锦/棉织物,要采用复合匀染剂(高温分散匀染剂1.5g/L锦纶匀染剂1.5g/L) 染色。

 

这是因为:

(1) 涤/锦/棉织物中的涤、锦组分,为超细复合丝,比表面积大,对染料吸附快,容易吸色不匀产生色花。实验表明,加入复合匀染剂,可以适度降低染料的吸附速率,确保染料被纤维均匀吸附。

(2) 分散染料在高温高压条件下自有热凝聚倾向,电介质的存在会使染料的热凝聚性增大,容易对匀染透染效果以及染色牢度产生不良影响。施加l.5 g/L高温分散匀染剂,可以有效防止染疵发生。

(3) 锦纶的玻璃化温度低(47~50℃),在水中容易溶胀,加之中性染料既能与锦纶中的氨基(-N+H3)成离子键结合,与酰胺基(-NHC0-)成氢键结合,又能与锦纶大分子产生较强的范德华力结合。故中性染料对锦纶的亲和力高,上色快,即容易吸色不匀,又容易暴露锦纶的经柳、纬档质疵。施加适量锦纶匀染剂,可以有效提高锦纶的匀染效果。实验表明,采用复合匀染剂染色,对分散染料上染涤纶与中性染料上染锦纶,不会产生明显的负面影响。

表1 复合匀染剂对分散染料染涤纶得色效果的影响

 

匀染剂

相对得色深度(%)

高温分散匀染剂 1 g/L

高温分散匀染剂 1 g/L

锦纶匀染剂 1g/L

分散金黄SE-3R

100

99.15,匀染好

分散红E-FB

100

98.98,匀染好

分散蓝E-4R

100

97.01,匀染好

分散红玉S-2GFL

100

95.47,匀染好

注:染料1%(omf),98%醋酸0.5 ml/L,六偏磷酸钠l.5 g/L,2℃/min升温,120℃保温染色30 min。(高温分散匀染剂与锦纶匀染剂由杭州美高华颐公司提供)

 

表2 复合匀染剂对中性染料染锦纶得色效果的影响

 

匀染剂相色深度(%)

锦纶匀染剂 1 g/L

锦纶匀染剂 1 g/L

高温匀染剂 1 g/L

中性黄S-2G

100

99.O2,匀染效果显著

中性红S-GN

100

97.70,匀染

中性棕S-GR

100

100.12,匀染效果明显

中性藏青S-B

100

98.99,匀染

 

注:条件同上。

 

这显示,高温分散染剂与锦纶匀染剂同浴使用,具有较好的相容性,可以发挥各自的匀染功能,而不存在相互抵制、彼此干扰的问题。

2.4 工艺的设定

以实际染色工艺为例。

 

(1) 色泽: 藕红色

(2) 织物:

(3) 处方:

分散金黄SE-3R 0.05%(omf)

分散红E-FB l%

分散蓝E-4R 0.3%

中性红S-GN 0.5%

活性黄NF-GR 0.07%

活性红NF-38 1.9%

活性蓝NF-MG 0.37%

六偏磷酸钠 1.5 g/L

锦纶匀染剂 1.5 g/L

高温分散匀染剂 1.5 g/L

食盐 20g/L

pH缓冲剂OT l.5 g/L

(4) 工艺(略)

(5) 提示

① 染料要分开化料。分散染料要以50~55℃温水调开,中性染料要以90~95℃热水溶解,活性染料要以50~60℃温水溶解。

② 涤锦棉织物中的涤、锦组分为超细纤维,具有比表面积大吸色快的特点。因此,起染温度宜低不宜高,升温速率宜慢不宜快。

③ 升温至65℃要保温染色一段时间。原因有二:一是锦纶玻璃化温度低(47~50℃),65℃以上随着温度的提高,上染会急剧加快,容易吸色不匀;二是热固型活性染料,在染温70℃以下,固着反应不明显,故移染作用显著。而染温高于70℃后,染料的固着反应会快速发生,移染作用会明显变小。所以65℃保温染色一段时间,对锦纶与棉纤的匀染透染十分有利。

④ E型与SE型分散染料,由于分子结构相对简单,分子质量相对较小。所以在105 ℃以上吸色比较迅猛,容易产生色泽不匀(尤其是涤纶超细纤维表现最为突出)。因而升温至105℃后保温染色一段时间,有利于超细涤纶均匀吸色。

3 结论

经适当选择的分散染料、中性染料、热固型活性染料,三者具有良好的同浴适应性。利用三种染料的上色专一性与上色定向性,采用一浴一步法可以将涤/锦/棉织物染得匀净的均一色。该工艺效率高、耗能低、排污少、经济效益十分显著。

作者:常州市新浩印染有限公司 崔浩然

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点击次数:  更新时间:2016-05-23  【打印此页】  【关闭