滌/錦/棉一浴一步法染色技術(shù)
染滌/錦/棉織物,改傳統(tǒng)的二浴二步套染工藝為一浴一步染色工藝,其工藝關(guān)鍵點(diǎn)有二,一是要選用符合條件的分散染料染滌,中性染料染錦,熱固型活性染料染棉;二是要施加滌綸與錦綸復(fù)合型勻染劑。該工藝染色效果良好,而且“優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、減排”優(yōu)勢特別突出。
1 前言
滌/錦/棉織物集三種纖維的優(yōu)點(diǎn)于一身,布面挺括、耐用、舒適,在當(dāng)今服裝面料中占有重要地位。
滌/錦/棉織物通常是采用二浴二步套染法染色。即以分散染料或分散/中性染料染滌、錦,再以活性染料套染棉纖。該工藝存在著能耗大、排污多、產(chǎn)量高、效益差的缺陷。
采用一浴一步法工藝染色,顯然符合“節(jié)能、減排、增效”的染整理念。
2 一浴一步染色工藝的關(guān)鍵點(diǎn)
2.1 染色溫度的選定
錦綸的耐熱性差。經(jīng)檢測,錦綸在高溫濕熱條件下,所能承受的溫度上限為120℃,在此溫度以上,錦綸會(huì)明顯發(fā)生“紙化”現(xiàn)象(即消彈、泛黃、變硬、脆損),甚至失去實(shí)用價(jià)值。這就決定了滌/錦/棉織物的染色溫度,只能是l20℃。
2.2 染料的選用
滌/錦/棉是三種染色性能不同的纖維,因此理應(yīng)選用三種染色性能相適應(yīng)的染料染色。
(1) 染棉纖組分
顯而易見,40℃染色的低溫型活性染料與60℃染色的中溫型活性染料,以及80℃染色的高溫型活性染料,在該工藝中是不適用的。經(jīng)檢測,采用熱固型活性染料染棉為合適。理由是:熱固型活性染料是靠溫度固著而不是靠堿劑固著,它需要在100~130℃的中性鹽浴中染色,與中性染料錦綸,分散染料染錦綸所要求的染色條件相近,可以實(shí)現(xiàn)一浴化。
(2) 染錦綸組分
分散染料既能上染滌綸,也能上染錦綸。分散染料染錦綸大的優(yōu)點(diǎn)是勻染性、遮蓋性特別好,為其它燃料所不及,但也存在著日曬牢度差、水洗牢度差、染深效果差、色光純度差等諸多缺點(diǎn)。因此,單一分散染料染錦綸,從整體效果看并不理想。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明,中性染料染錦綸效果好。原因有四:
① 中性染料染錦綸,日曬、水洗牢度特別優(yōu)良。
② 中性染料的耐熱性好,120℃染色與l00℃染色相比,得色量尚有走高趨勢。因而,可以在高溫高壓(120℃)條件下染色。
③ 中性染料染錦綸,對pH沒有特殊要求,既可以在弱酸性(pH=5~6) 條件下染色,也可以在中性染料下染色。后者勻染效果優(yōu)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錦綸,電解質(zhì)的存在具有促染作用,對中性染料上染錦綸,沒有不良影響。因此中性染料染錦綸,完全適應(yīng)熱固型活性染料染棉纖的條件。
(3) 染滌綸組分
染滌綸當(dāng)然要用分散染料,不過適合該工藝的分散染料,應(yīng)該符合以下條件:
① 應(yīng)屬于低溫型(E型)或中溫型(SE型)。因?yàn)樵摴に嚨娜旧珳囟葹?20℃,E型或SE型的分散染料(分子結(jié)構(gòu)相對簡單,分子量相對較小,擴(kuò)散比較容易),可以獲得相對較高的上染率。
② 對錦綸的上染量要低。這是因?yàn)閷﹀\綸的上色性差,在高溫染色過程中,殘留在錦綸上的分散染料要少(要以中性染料為主),染色物的色牢度好。
③ 熱水介穩(wěn)定性要好。因?yàn)樵摴に囀窃谥行栽≈腥旧?,只有熱水介穩(wěn)定性好的分散染料,才會(huì)有穩(wěn)定的得色色光和良好的色澤呈現(xiàn)性。
④ 熱凝聚性要小。因?yàn)樵摴に囀窃陔娊橘|(zhì)存在下染色,電介質(zhì)具有降低分散染料分散穩(wěn)定性的作用,容易因染料過度凝聚產(chǎn)生染疵。
2.3 助劑的選用
一浴一步法工藝染滌/錦/棉織物,要采用復(fù)合勻染劑(高溫分散勻染劑1.5g/L錦綸勻染劑1.5g/L) 染色。
這是因?yàn)椋?/p>
(1) 滌/錦/棉織物中的滌、錦組分,為超細(xì)復(fù)合絲,比表面積大,對染料吸附快,容易吸色不勻產(chǎn)生色花。實(shí)驗(yàn)表明,加入復(fù)合勻染劑,可以適度降低染料的吸附速率,確保染料被纖維均勻吸附。
(2) 分散染料在高溫高壓條件下自有熱凝聚傾向,電介質(zhì)的存在會(huì)使染料的熱凝聚性增大,容易對勻染透染效果以及染色牢度產(chǎn)生不良影響。施加l.5 g/L高溫分散勻染劑,可以有效防止染疵發(fā)生。
(3) 錦綸的玻璃化溫度低(47~50℃),在水中容易溶脹,加之中性染料既能與錦綸中的氨基(-N+H3)成離子鍵結(jié)合,與酰胺基(-NHC0-)成氫鍵結(jié)合,又能與錦綸大分子產(chǎn)生較強(qiáng)的范德華力結(jié)合。故中性染料對錦綸的親和力高,上色快,即容易吸色不勻,又容易暴露錦綸的經(jīng)柳、緯檔質(zhì)疵。施加適量錦綸勻染劑,可以有效提高錦綸的勻染效果。實(shí)驗(yàn)表明,采用復(fù)合勻染劑染色,對分散染料上染滌綸與中性染料上染錦綸,不會(huì)產(chǎn)生明顯的負(fù)面影響。
表1 復(fù)合勻染劑對分散染料染滌綸得色效果的影響
勻染劑 相對得色深度(%) |
高溫分散勻染劑 1 g/L |
高溫分散勻染劑 1 g/L 錦綸勻染劑 1g/L |
分散金黃SE-3R |
100 |
99.15,勻染好 |
分散紅E-FB |
100 |
98.98,勻染好 |
分散藍(lán)E-4R |
100 |
97.01,勻染好 |
分散紅玉S-2GFL |
100 |
95.47,勻染好 |
注:染料1%(omf),98%醋酸0.5 ml/L,六偏磷酸鈉l.5 g/L,2℃/min升溫,120℃保溫染色30 min。(高溫分散勻染劑與錦綸勻染劑由杭州美高華頤公司提供)
表2 復(fù)合勻染劑對中性染料染錦綸得色效果的影響
勻染劑相色深度(%) |
錦綸勻染劑 1 g/L |
錦綸勻染劑 1 g/L 高溫勻染劑 1 g/L |
中性黃S-2G |
100 |
99.O2,勻染效果顯著 |
中性紅S-GN |
100 |
97.70,勻染 |
中性棕S-GR |
100 |
100.12,勻染效果明顯 |
中性藏青S-B |
100 |
98.99,勻染 |
注:條件同上。
這顯示,高溫分散染劑與錦綸勻染劑同浴使用,具有較好的相容性,可以發(fā)揮各自的勻染功能,而不存在相互抵制、彼此干擾的問題。
2.4 工藝的設(shè)定
以實(shí)際染色工藝為例。
(1) 色澤: 藕紅色
(2) 織物:
(3) 處方:
分散金黃SE-3R 0.05%(omf)
分散紅E-FB l%
分散藍(lán)E-4R 0.3%
中性紅S-GN 0.5%
活性黃NF-GR 0.07%
活性紅NF-38 1.9%
活性藍(lán)NF-MG 0.37%
六偏磷酸鈉 1.5 g/L
錦綸勻染劑 1.5 g/L
高溫分散勻染劑 1.5 g/L
食鹽 20g/L
pH緩沖劑OT l.5 g/L
(4) 工藝(略)
(5) 提示
① 染料要分開化料。分散染料要以50~55℃溫水調(diào)開,中性染料要以90~95℃熱水溶解,活性染料要以50~60℃溫水溶解。
② 滌錦棉織物中的滌、錦組分為超細(xì)纖維,具有比表面積大吸色快的特點(diǎn)。因此,起染溫度宜低不宜高,升溫速率宜慢不宜快。
③ 升溫至65℃要保溫染色一段時(shí)間。原因有二:一是錦綸玻璃化溫度低(47~50℃),65℃以上隨著溫度的提高,上染會(huì)急劇加快,容易吸色不勻;二是熱固型活性染料,在染溫70℃以下,固著反應(yīng)不明顯,故移染作用顯著。而染溫高于70℃后,染料的固著反應(yīng)會(huì)快速發(fā)生,移染作用會(huì)明顯變小。所以65℃保溫染色一段時(shí)間,對錦綸與棉纖的勻染透染十分有利。
④ E型與SE型分散染料,由于分子結(jié)構(gòu)相對簡單,分子質(zhì)量相對較小。所以在105 ℃以上吸色比較迅猛,容易產(chǎn)生色澤不勻(尤其是滌綸超細(xì)纖維表現(xiàn)為突出)。因而升溫至105℃后保溫染色一段時(shí)間,有利于超細(xì)滌綸均勻吸色。
3 結(jié)論
經(jīng)適當(dāng)選擇的分散染料、中性染料、熱固型活性染料,三者具有良好的同浴適應(yīng)性。利用三種染料的上色專一性與上色定向性,采用一浴一步法可以將滌/錦/棉織物染得勻凈的均一色。該工藝效率高、耗能低、排污少、經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。
作者:常州市新浩印染 崔浩然
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