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锦纶(或锦/棉)织物的打样技术(八)

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-06-15  作者:崔浩然  浏览次数:539
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。
 3.一浴二段打样法
(1)棉/锦贡缎染艳湖蓝色。
①织物:18.2tex/(155dtex+44dtex氨纶)[32英支×(140旦+40旦氨纶)]、748根/lOcm×315根/10cm棉/锦弹力贡缎。
②色泽:艳湖蓝色。
③工艺:直接耐晒染料一浴二段打样法。
④处方:
染锦:    直接耐晒翠蓝FBL    0.15%
直接耐晒蓝FFRL               0.06%
六偏磷酸钠                   1.5g/L
锦纶匀染剂                    1.5g/L
98%冰醋酸            0.3g/L(pH=4.3)
染棉:    直接耐晒翠蓝FBL     0.93%
直接耐晒蓝FFRL                0.23%
纯碱(中和)                  0.6g/L
食盐                           25g/L
⑤操作:圆周平动式打样机染色,浴比1:30。
·以2℃/mln升温至98℃,保温酸性浴染锦纶30min。
·加入纯碱0.6g/L,将染浴pH值调至弱碱性(pH=8.1)。
·加入染棉的染料和1/3量食盐,保温染色10min。加入其余2/3量食盐,保温续染30min,水洗、固色、水洗。
⑥工艺提示:
a.艳湖蓝色色光特别亮丽,一般染料拼不出,因此无论是锦纶还是棉必须以翠蓝色染料为主染色。
中性染料中缺少翠蓝色谱,分散翠蓝对锦纶的上色性差(上染量低、色光萎暗、日晒牢度差)。所以,通常采用酸性染料与活性染料二浴法套染染色。即,先用酸性染料染锦纶,再用活性染料套染棉。然而,棉/锦弹力贡缎是棉为正面,锦纶为反面,必定要先染锦纶后染棉。而以酸性染料先染锦纶组分存在两大隐患:第一,酸性染料的耐碱洗牢度较差。在活性染料套染棉的碱固色过程中,锦纶组分的色泽减色变色程度大,难以掌控。第二,酸性染料中众多的翠蓝品种,如酸性湖蓝A、酸性翠蓝N-G、酸性湖蓝5GM、酸性翠蓝A-3G等,在锦纶上的日晒牢度普遍低下,一般不到AATCC标准3级要求。
因而,在先染锦纶后套棉的工艺中,酸性染料染锦、活性染料套棉的组合实际并不可取。实践证明,采用直接耐晒染料以一浴二段法染色,上述问题可以得到一定程度的改善。
b.直接耐晒染料染锦纶与酸性染料染锦纶很相似。它既可以通过染料与纤维间的分子引力(氢键、范德华力)上染,又可以通过与锦纶中的阳离子氨基(-N+H3)成离子键结合而上染。因此,对锦纶的上色性尚好。但在高温酸性条件下,存在着上染速率较快、匀染性遮盖性较差的缺陷。所以,染色时应施加1~2g/L锦纶匀染剂。
特别提示:直接耐晒翠蓝FBL在pH<5的条件下染锦纶时有些锦纶匀染剂的施加会造成色点、色渍。主要原因,一是直接耐晒翠蓝FBL在水中缔合度较大,染料分子呈缔合状态存在。二是在酸性浴(pH<5)中,染料分子中的强亲水性基团被封闭(-SO3Na→-S03 H),水溶性降低。三是匀染剂中的非离子组分具有亲染料性,会与染料分子的缔合体进一步缔合变大。四是匀染剂的耐酸溶解稳定性差,在pH<5的染浴中会析出黏稠的凝聚物,吸附染料沾污织物。因此,对市售锦纶匀染剂必须通过实验加以选择。经检测,直接耐晒染料染锦纶染浴pH值在4~5时平衡上染率最高,得色相对最深。因此,不适合以硫酸铵作释酸剂。理由是,硫酸铵的酸性较弱(2~3g/L,pH=6.2左右),其染浴pH值通常高于锦纶的等电点(5~6)。由于锦纶中的-COO-含量多于-N+H3,锦纶带有负电荷。于是,引出两个问题:一是染料-纤维间的离子键结合表现很弱,主要靠氢键和范德华力上染。二是染料阴离子由于受锦纶负电荷斥力的影响上染困难。结果是,染料的平衡上染率明显下降。
据检测,施加2g/L硫酸铵(pH=6.2)染色比施加98%醋酸0.3mL/L(pH=4.3)染色,其相对得色深度要下降35%~40%(表44)。
c.直接耐晒染料(尤其是直接耐晒翠蓝),由于其相对分子质量较大,溶液的胶凝性质突出,向纤维内部扩散的能力较差,故必须采用高温染色。经检测,高温染色既可提高锦纶的溶胀度和染料的活化能,又可提高染料的溶解度。因此,既可明显改善匀染透染效果,又可显著提高得色深度(表45)。
d.直接耐晒染料在酸性浴中染锦纶,电解质是缓染剂。这是由于它会削弱锦纶所带的正电荷,使染料阴离子的上染速率显著减慢,从而产生匀染效果。但是,电解质的加入会使平衡上染率下降,使得色严重变浅(表46)。
因此说,直接耐晒染料酸性浴染锦纶时段不宜加入电解质。电解质只能在染棉时段加入。
e.直接耐晒染料染棉,染浴pH值对得色深度的影响远没有染锦纶那么大。经检测,染浴pH值在4.5~8.5范围内波动,不会给上染量造成显著影响。
这里需注意两个问题:第一,若在酸性浴中套染棉,直接耐晒染料对锦纶的沾色会明显加重。这会使已染好的锦纶色泽发生较大变化,甚至会造成套棉后锦纶必须重新修色。第二,染浴pH值对直接耐晒染料的溶解度有着明显的影响。规律是,在弱碱性浴中染料的溶解度较大,在弱酸性浴中染料的溶解度小。原因是,在中性尤其在弱碱性浴中,染料会电离成色素阴离子和钠离子(D-S03Na ⇌D-S03-+Na+),而在弱酸性浴中,染料的色素朝离子会变为染料的色素磺酸(D-S03-+H+ ⇌D-S03H)。由于磺酸基(-S03H)的水合能力比磺酸负离子(-S03-)的水合能力要小得多,故而在弱碱性浴中染料的溶解度较大,匀染透染效果良好。而在弱酸性浴中染料的溶解度较小,聚集倾向增大,匀染透染性变差,色牢度下降。
可见,直接耐晒染料染棉染浴的pH值以保持中性一弱碱性最为合适。为此,锦纶染色后一定要用纯碱先将染浴pH值调至中性一弱碱性,而后方可加入染棉的染料和电解质对棉实施染色。
·直接耐晒染料酸性浴染锦纶后,在高温弱碱性浴套棉的过程中,锦纶上的部分染料会发生解吸落入染液中。而染液中的部分染料同时会被锦纶吸附。染料在锦纶与染液之间存在着解吸与吸附的互补关系。所以,在后套棉的过程中,锦纶色泽的实际减色变色程度较小,几乎不存在因后套棉造成锦纶必须重新修色的问题。
·直接耐晒染料染锦或染棉,尤其是染中深色,湿处理牢度较差。所以染后要经固色剂固色处理。但需注意,固色剂处理通常会使染样的色光、深度产生灰暗、减浅的趋势。因而,固色前的染样应比客商标样略亮略深。
(2)棉/锦府绸染藏青色。
①织物:14.5tex/(77dtex+44dtex氨纶)[40英支×(70旦+40旦氨纶)]、524根/10cm×283根/10cm棉/锦弹力府绸。
②色泽:藏青色。
③工艺:中性染料-高温型活性染料一浴二段打样法。
④处方:
中性黑BL                0.44%
分散蓝E-4R              0.063%
分散红玉S-2GFL          0.023%
高温活性藏青H-ER        3.15%
高温活性红H-E3B         0.32%
螯合分散剂              1.5g/L
锦纶匀染剂              1.5g/L
食盐                    40g/L
纯碱(固色用)          20g/L
⑤操作:圆周平动式打样机染色,浴比1: 30。以2℃/min升温至98℃,保温染色40min。
快速降温至80℃,加入纯碱,保温固色40min,净洗。(注:降温方法有两种,一是放去部分热水,冲入冷水调节。二是将染杯移入80℃的另一打样机续染。)
⑥工艺提示:
a.以中性染料为主色、分散染料为辅色染锦纶深色,理由有以下四点:
·分散染料与酸性染料染锦纶深色,耐碱洗牢度差,在活性染料的固色与皂洗过程中减色变色程度大,锦纶的色泽(深度、色光)不稳定。
·中性染料染锦纶提深性好,而且各项色牢度(碱洗、皂洗、日晒、氯浸)都好,经得起活性染料的固色处理与皂洗处理。因而锦纶的色泽比较稳定。
·中性染料染锦纶,匀染性与对锦纶质疵的遮盖性较差,拼入少量分散染料调节色光,可以使其匀染效果更好。而且,对染色牢度不会产生明显的影响。
·中性染料与分散染料拼染可采用中性浴染色,这与高温型活性染料的吸色条件相吻合。
b.采用高温型活性染料染棉,主要理由有三个:
·高温型活性染料染深性较好,容易染得一般性深色。
·高温型活性染料对锦纶不沾色或微沾色。
·高温型活性染料的耐热稳定性好,可以在高温(98℃)中性浴中吸色,与中性染料染锦纶的最佳染色温度最接近。
c.中性染料与高温型活性染料具有较好的同浴适应性。
·染色温度适应性(表47)。
表47结果证明:中性染料在常压中性条件下染锦纶,沸温染色的上染率相对最高。而高温型活性染料在80~98℃范围内中性吸色,其最终得色深度差异并不明显。
可见,中性染料与高温型活性染料完全适应先98℃中性染色再降温到80℃碱性固色的一浴二段染色工艺。因为在98℃中性染色时段,高温型活性染料可以正常完成对棉组分的吸色过程,中性染料可以正常完成对锦纶组分的上色过程。而在降温后的碱固色过程中,主要是对锦、棉二相纤维上的浮色与沾色起净洗作用。由于中性染料的耐碱洗稳定性较好,所以锦纶的实际减色变色程度不大。
·染色pH值适应性(表48)。

从表48可以看出,中性染料染锦纶在弱酸性和微酸性条件下进行,其上染率相对最高,得色相对最深。在中性浴或微碱性浴中染色,其得色量有不同程度的下降。
注1.染料1.25% (owf),六偏磷酸钠1.5g/L,锦纶匀染剂1.5g/L。红外线打样机染色,浴比1:25。 2℃/min升温至98℃,保温染色30min,净洗。
2.以染浴pH=6.3的得色深度作标准相对比较,Daracolor SF 600X测色仪检测。然而,中性染料与高温型活性染料一浴法染锦/棉(或棉/锦)织物时,却不能采用弱(微)酸性浴染色,而只能采用中性浴染色,这是因为采用酸性浴染色会产生三个负面影响:其一,中性染料染锦纶上色较快,匀染性、遮盖性较差,经柳、纬档染疵容易暴露。其二,高温型活性染料染棉的上染率明显下降(表49)。其三,高温型活性染料在酸性高温染浴中吸色,对锦纶组分的沾色会显著加重。
该工艺采用中性浴染色,虽然具有中性染料上染率略低(减浅幅度<5%)的缺点,但其匀染性特好,而且不影响高温型活性染料的上染。
·软水剂适应性。国产中性染料的基本结构类型是由染料母体、亲水性基团、金属离子三部分构成的2:1型金属络合染料。它缺乏强亲水性基团——磺酸基。其较低的水溶性靠结构中非离子性的亲水基磺酰氨基(-S02NH2)或磺酰烷基(-S02CH3)获得(国外有些中性染料品种含有磺酸基团)。它的金属离子外配位层与钠离子成盐式结合,所以染料大分子在水溶液中成为带有负电荷的络合离子。因此,硬水中的钙、镁正离子对其溶解度、上染率以及色光都有一定的影响。如中性蓝BNL用硬水化料、染色,其得色深度会降低5%~10%。
高温型活性染料的分子结构中都带有多个阴离子性的亲水基团——磺酸基(-S03Na),在水溶液中成为染料阴离子,遇硬水中的钙、镁离子会结合成钙、镁染料,失去正常的染色性能。
可见,无论中性染料或活性染料均需要软水化料,软水染色。    
·匀染剂适应性。中性染料染锦纶,由于亲和力大,上色快,扩散慢,移染差,再加上锦纶结构中客观存在的物理性和化学性差异,极易造成染色不匀,甚至暴露经柳、纬档染疵。实践证明,施加1~2g/L锦纶匀染剂可以有效预防。
常用锦纶匀染剂多为阴/非离子复合型。经检测,对高温型活性染料染棉的匀染性、吸色率、固色率以及色光鲜艳度等没有明显影响。
·电解质适应性。高温型活性染料同中温型活性染料一样,只有在适量电解质的存在下染棉,才能获得比较高的平衡上染率。因此,对高温型活性染料浸染来说,施加适量的电解质十分必要。
在中性染浴中,锦纶带负电荷,对阴荷性的中性染料上染有阻碍作用。电解质的加入会消除这些负电荷,产生一定的增深作用。
可见,在中性浴中染色,电解质对高温型活性染料和中性染料的作用是一致的。
·碱剂适应性。中性染料染锦纶中深色,必须在中性一弱(微)酸性浴中进行,因为碱性条件会降低其上染率(得色减浅)。而中性染料与高温型活性染料同浴染锦/棉(或棉/锦)织物时,中性染料染锦纶是在高温型活性染料染棉的吸色阶段进行的。待加碱固色时,中性染料上染锦纶的过程业已完成。再加上中性染料染锦纶耐碱洗牢度良好,所以,经碱剂固色处理,锦纶的减色变色程度并不明显。
从以上分析可以看出,高温型活性染料与中性染料同浴染锦/棉(棉/锦)类织物,工艺是可行的。
(未完待续)
 
 
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