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锦纶(或锦/棉)织物的打样技术(四)

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-05-17  作者:崔浩然  浏览次数:353
核心提示:崔浩然,男,中国纺织工程学会染整专业委员会顾问,常州市新浩印染有限公司总工程师,长期从事印染生产的技术与管理工作。
 接上期锦纶(或锦/棉)织物的打样技术(三)
二、纯锦纶织物染中深色
锦纶染中深色,对湿处理牢度和染深性的要求高。因此,锦纶染中深色的工艺关键是以湿处理牢度好、染深性好的染料为主,以匀染性好的染料为辅,相互拼合染色,而不采用单一类染料染色。这是因为:
分散染料仅靠染料与锦纶间的分子引力上染,彼此的结合力相对较弱,故湿处理牢度较低,提深性较差,通常达不到染中深色对湿处理牢度和染深性的要求。所以不适合单一染锦纶中深色泽。但它染锦纶却有着极佳的匀染效果,这一点对锦纶染色具有重要意义。
中性染料相对分子质量大,而且与锦纶能同时产生离子键、氢键、范德华力等多种结合,所以与锦纶的亲和力高,水洗、皂洗牢度好(日晒、氯浸牢度也好),染深性也好。故最适合染锦纶中深色。但它却存在着匀染性差、鲜艳度差的缺点,实用时必须予以弥补。
酸性染料染锦纶的上染机理与中性染料类似,因此上色饱和值较高,染深性较好。但染较深色泽,水洗、皂洗牢度较差,对锦纶质疵的遮盖性也较差,故染色时必须采取措施补救。酸性染料最大的实用优点是色泽鲜艳,为中性染料、分散染料所不及。
活性染料染锦纶的实用优点是色泽较艳,水洗、皂洗牢度比酸性染料好(染色后期通过加碱固色,使部分染料与锦纶成共价键结合,可使水洗、皂洗牢度显著提高)。最大的缺点,与酸性染料一样,也是匀染性差,应用时必须采取技术措施克服。
由于不同类型的染料染锦纶各有优缺点,所以只有不同类型的染料拼合染色,才能充分发挥各类染料的长处,相互弥补各自的短处,从而获得匀染性、染深性、色牢度、鲜艳度四者兼顾的综合效果。
(一)中性染料一分散染料拼合打样法
1.设备
红外线染样机。
2.处方
中性染料      x
分散染料      y
六偏磷酸钠    1.5g/L
锦纶匀染剂    1.5g/L
硫酸铵        2g/L(pH=6.2-6.3)
3.操作
浴比1:25,以1.5 ℃/min升温至100℃,保温染色30min,净洗。
4.工艺提示
(1)由于中性染料和分散染料的色光鲜艳度较差,所以该染样方法只适合染艳亮度要求不高的颜色。
(2)由于中性染料的色牢度好、染深性好,分散染料的匀染性好、遮盖性好,所以二者拼合染锦纶,可以取长补短,使牢度、染深性、匀染性三者皆可达到要求。
但二者的拼合比例一定要适当。只有二者的拼合比例达到或接近色牢度好、匀染性也好的平衡点,才可能得到良好的综合质量。据实践,二者的拼合比例应符合以下规律:所染色泽越深,中性染料的用量比例应越大,直到100%;分散染料的用量比例应越小,直至0%。所染色泽越浅,中性染料的用量比例应越小,直至0%;分散染料的用量比例应越大,直至100%。如下图所示。
(3)中性染料染锦纶,亲和力高,上色快,对锦纶质疵的遮盖性差。尽管拼合了一定比例的分散染料,使其匀染性有了很大改善,但仍需施加适量的匀染剂,进一步提高其匀染效果。
(4)中性染料与分散染料拼合染色具有良好的同浴适应性。经检测:
①在常压条件下,中性染料与分散染料染锦纶,都是在沸温(100℃)染色得色量最高,匀染透染效果最好。
②中性染料与分散染料染锦纶对染浴pH值的适应范围都较宽。染浴pH值在4-7范围内,分散染料的得色量变化不明显。中性染料在pH值较低的条件下染色,虽然得色量有所增加(增加幅度<5%),但匀染性差,为工艺所忌。因此,二者的实用pH值均以微酸性浴(pH=6-6.5)染色为最佳。故只需施加硫酸铵2-3g/L作释酸剂便可。
(二)酸性染-分散染料拼合打样法
1.设备
红外线染样机。
2.处方
酸性染料      x
分散染料      y
六偏磷酸钠    1.5g/L
锦纶匀染剂    1.5g/L
98%冰醋酸    0.3mL/L(pH=4.3)
3.探作
浴比1:25,以1-1.5℃/min升温至100℃,保温染色30-40min,水洗、固色、水洗。
4.工艺提示
(1)酸性染料染锦纶色光清纯而艳丽,以酸性染料与分散染料拼染锦纶,在一定程度上可以弥补中性染料-分散染料拼染鲜艳度差的缺陷。因此,该打样法通常用来染色光相对较亮的颜色。
(2)酸性染料染锦纶浅淡色,染浴pH值宜控制在锦纶等电点以上,pH=6-6.5,目的是降低上染速率,提高匀染效果。酸性染料染锦纶中深色,其染浴pH值则要控制在锦纶等电点以下(pH=4-5)。因为锦纶在等电点以下的染浴中末端-NH2的正离子化(-N+H3)程度最高,吸色容量相对最大,染深性较好。为此,需用醋酸来调节染浴的pH值。
(3)酸性染料在酸性Y(pH=4-5)中染锦纶中深色时,有两个行为值得注意:一是染料的色素阴离子与锦纶中的-N+H3之间成离子键结合的能力较强,故上色快匀染性差。二是亲和力大小不同或用量不同的酸性染料拼染时,对上染染座的争夺激烈,故竞染现象明显。当采用的酸性染料亲和力相差过大或用量相差过多时,亲和力小的染料或用量低的染料往往上色少,甚至不能上色,以至于达不到预想的拼色效果。
实践表明,除了选用竞染性小的酸性染料配伍染色外,施加适量效果好的锦纶匀染剂,通过锦纶染座(-N+H3)的暂时封闭和染料-匀染剂缔合体的预先形成,可以使上述问题得到显著改善。
(4)由于锦纶的玻璃化温度低(47-50℃),在水中容易溶胀,所以在染色温度较低的条件下酸性染料和分散染料就可以产生较快的上染速率和较高的上染量。如酸性染料60℃染色的相对上染量可达100℃染色的80%,70℃染色的相对上染量可达100℃染色的90%(注:其匀染性和透染性明显变差)。因此,染样时的升温速度一定要慢,一般以1-1.5℃/min为宜。
(5)酸性染料-分散染料拼合染锦纶深色,保温时间要充裕。染深浓色泽以保温40-50min为好。其目的,一是确保达到上染平衡,以提高染色的重现性。二是通过高温移染使升温过程中产生的不匀现象得到有效改善。
(6)酸性染料的水溶性较高,湿处理牢度(水洗、皂洗)一般较差。因此,以酸性染料为主染锦纶中深色时,需经固色剂固色处理。由于固色处理往往会影响亮度,所以必须在固色后核对色光。
(三)活性染料-分散染料拼合打样法
1.设备
红外线染样机。
2.处方
活性染料      x
分散染料      y
六偏磷酸钠    1.5g/L
锦纶匀染剂    1.5g/L
98%醋酸      0.3mL/L(pH=4.3)
3.操作
浴比1:25,以1-1.5℃/min升温至100℃,保温染色40min,水洗、固色、水洗。
4.工艺提示
(1)在酸性染浴中,中温型活性染料与锦纶既可成离子键结合,也可成氢键、范德华力结合。因此,同样可以上染锦纶。活性染料染锦纶,其色牢度、染深性、鲜艳度等与酸性染料大体相似,所以常用来替代酸性染料染一些特殊色,如翠蓝色、艳绿色等。
(2)中温型活性染料在酸性条件下染锦纶,基本上是以酸性染料的方式上染,因此绝大多数活性染料对染温的依附性大(表22)。
表22数据凸显两点:
①中温型活性染料在沸温条件下染锦纶,其得色量最高(色光也最纯正)。
②多数活性染料染锦纶对染色温度表现敏感。甚至染温稍有波动,其得色量就会发生明显变化。可见,常用中温型活性染料中有的适用于锦纶染色,如活性嫩黄B-6GLN、活性翠蓝B-BGFN、活性黄M-3RE等,有的则不适合锦纶染色,如活性蓝M-2GE等,因此,使用时必须筛选。
(3)经检测,中温型活性染料染锦纶只有在酸性条件下进行才能获得最佳染色效果,见表23。
注:1.190T锦纶6尼丝纺,染料1% (owf),六偏磷酸钠1.5g/L,锦纶匀染剂M-2200 1.5g/L,以硫酸铵和冰醋酸调pH值,浴比l:25,1.5℃/min升温,100℃保温染色30min,净洗。
2.染色残液pH值以杭州雷磁分析仪器厂pH S-25型酸度计检测。得色深度以Datacolor SF 600X测色仪检测。
表23数据显示:
①中温型活性染料染锦纶,染浴的最佳pH值范围为4-4.5,需用醋酸来调整。
②活性嫩黄B-6GLN、活性翠蓝B-BGFN、活性黄M-3RE对染浴pH值的依附性相对较小。
③活性艳蓝KN-R在pH=4-4.5的条件下染锦纶,其上染率会严重下降,艳亮的色光会完全消失。经检测,活性艳蓝KN-R染锦纶的最佳pH值范围是6.5-7.O。pH值低于6.5或高于7.0,其得色深度与得色艳度均会明显下降(表24)。
这里需要指出,锦纶染色pH值不可太低。不然锦纶分子链中的一些亚氨基(-NH-)也会吸附氢离子(H+)而正离子化(-N+H2-),-N+H2-同样能结合染料阴离子,因此会产生染料的超当量吸附现象。然而,这种吸附并不牢固,随着染后的水洗,和亚氨基结合的氢离子脱落,吸附的染料又会逐步解吸下来,结果使染色牢度明显下降。可见,锦纶“过酸”染色,不仅对染色质量不利,对锦纶也会造成损伤。
(4)在酸性条件下,活性染料与锦纶产生共价键结合的可能性极小,主要是以离子键、氢键、范德华力上染。因此,活性染料染锦纶深色的色牢度远没有染棉好(染锦纶的牢度水平与酸性染料相当)。因而采用活性染料染锦纶深色时,可以和酸性染料一样染色后经充分水洗,用固色剂固色,这会使水洗、皂洗牢度得到明显改善。但往往会影响颜色的鲜艳度。
(5)在常压条件下,活性染料与分散染料染锦纶,其最佳染色温度皆为100℃;分散染料常温染锦纶,对染浴pH值的适应范围宽,在pH=4-4.5的染浴中染色(活性染料染锦纶的最佳pH值)并不影响其上染率;锦纶匀染剂的施加,虽然对提高分散染料的匀染性作用不明显,但也不会产生负面影响。可见,活性染料与分散染料的同浴适应性良好。
(6)活性染料在酸性浴中染锦纶匀染性不太好。为了提高匀染效果,应该落实四点:低温入染;以1-1.5℃/min缓慢升温;加入1.5-2.Og/L锦纶匀染剂;拼入适量分散染料。
(7)活性染料在酸性条件下对棉的沾色很轻微。因此,非常适合染锦棉双色产品(锦、棉异色),以及锦棉闪白产品(只染锦、棉留白),这一点为酸性染料、中性染料、分散染料所不及。          (待续)
 
 
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