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    染色总染不好翠兰色,问题究竟在哪?
    发布时间:2016.08.12    浏览次数:502次

      针对活性翠蓝染料,探讨影响其染色的各个因素,具有实际生产意义。

        在实际生产中,遇到明亮的艳绿、艳蓝品种拼色时,会大量使用翠蓝类染料。翠蓝类活性染料由于分子结构的特殊性,特别是当染料用量达到2.0g/L以上时,产生问题的概率更大,因此,被称作敏感色。

        由于活性翠蓝染料分子量大、直接性高,所以不易染均匀,且易出现色渍、色花、色点,色牢度不高等问题。

     

    活性翠蓝染色影响因素

    1染料因素

    从染料角度来看,染料用量、染料中水溶性基团的多少(即染料溶解度的高低)、染料中填充助剂(扩散剂、盐含量、助溶剂)的优劣以及染料制造过程中分子颗粒的大小都对染料的溶解、扩散和匀染有很大的影响。

     

    活性翠蓝是一类含有铜酞菁结构的染料,活性基团一般为乙烯砜或一氯均三嗪和乙烯砜二者结合的结构。

     

    活性翠蓝独特的大分子结构导致其分子平面性高,因而对纤维的吸附直接性较高,但高直接性会造成不易匀染、色花现象的产生;

    同时,高直接性也会带来色光不稳定、色牢度不佳等疵点,后续的皂洗会更进一步对色光和牢度产生影响。

    另一方面,由于活性翠蓝的分子基团大,水溶性基团一般在3.5个左右,

    因此,其溶解度不佳,分子与分子之间易缔合形成色渍;

    尤其在中性电解质存在的情况下,染料溶解度和扩散性能会进一步下降,染料会以多个分子缔合的形式析出,造成明显的色渍现象。

     

    虽然活性翠蓝染料的母体一样,但由于不同生产商生产时选用的添加剂、分散剂、磺化温度等因素不同,因此活性翠蓝染料的性能不尽相同,选择一只溶解度适中、颗粒小、易扩散均匀、杂质少的染料对活性翠蓝的使用至关重要。

     

    2助剂影响

    2.1盐(中性电解质)

    Na+的介入对活性翠蓝染料的染色过程影响很大。当Na+含量低于某一范围时,其促染作用不充分,会使染料最终吸附得色率低,色光不稳定,重现性不佳;当Na+含量达到某一范围时,其分子运动不受阻碍,可以带动活性翠蓝染料分子在水溶液中均匀扩散,起到促染作用;但随着Na+含量进一步增多,染料扩散性能会下降,不易均匀分散开,易盐析形成色渍、色花。因此,含有Na+的元明粉的用法和用量对活性翠蓝染料的染色极其重要。

     

    总体来说,Na+的用法应结合考虑半染时间来最终确定,用量应根据染液中Na+的含量而定。实际操作中,可适当降低元明粉用量,增加纯碱用量以提高Na+的量,这样可以避免由于盐的用量过高而使染料盐析形成色渍的现象产生。经多次现场跟踪实验发现,当活性翠蓝用量高(超过1.5%)时,元明粉和纯碱可采用分次加入的方式,即先加入一定量的元明粉升温至80℃匀染,再加入一定量的碱固色,然后加入剩余量的元明粉匀染,最后再固色,这样可避免盐析色渍的形成。

    根据实际生产情况,针对不同布种,总结了活性翠蓝染料、元明粉和纯碱的用量关系,结果如表1所示。其中,元明粉的用量根据最佳吸附得色率得出,而最佳吸附得色率是以最终吸附得色率达到90%左右为标准的。

     

    2.2碱剂

    常用碱Na2CO3,因其中含有Na+,所以对活性翠蓝的上染既有固色作用又有促染作用。

    由于活性翠蓝高的直接性,碱剂的促染能力相比已很弱,但其用量为0.5~1.0 g/L时能缓和色花现象。

    另外,由于Na2CO3会造成染料的水解,且对色光稳定和牢度有较大影响,所以建议加碱时间应控制得当,不宜太长。

    溶液中加碱对水质也有一定的要求。当水中含有Ca2+、Mg2+等时,加碱会形成沉淀,在主泵的作用下这些沉淀可能会漂浮在水面上,形成色渍,所以加碱前需先保证水质。

    同时,加碱前也应保证无盐析、色渍的存在,要先检查后加碱,因为一旦加碱后便无法匀染,只能以剥色或拉色等方法进行回修。

     

    2.3助溶及扩散型助剂

    对于活性翠蓝染料染色的助剂来说,应具有助溶和扩散性能,并应具有减缓吸附的作用。

    如含有3个—SO3Na结构的扩散剂,可帮助染料溶解,达到助溶和扩散的作用;

    但另一方面,由于其突出的增溶和扩散作用,会导致染料不易上染吸附纤维,色光偏浅(一般在半成左右深度)。

    因此,助溶剂的用法和用量需要根据染料的用量和染色条件来控制。

    另外,若加碱前织物上已有色渍,再用助剂匀染时,对助剂的乳化性或扩散性能就要求更高,可选择直接加入去油剂或低泡乳化剂高温匀染的方法。

     

    3水质影响

    活性翠蓝对水质较为敏感,水的硬度应控制在50 mg/L以下,若水的硬度过高,则易产生色花现象。

    再生纤维素类纤维会将纤维硬度转移至水中;另外,元明粉等染化料助剂的不纯也会提高水质的硬度。

    因此,染色过程中对水质的监控是十分必要的,除了染色前应调整好水质硬度以外,建议染色时加一些螯合剂或六偏磷酸钠等净化水质。

     

    4·温度影响

    活性翠蓝染料一般的反应温度选在75~80℃之间,匀染温度选在80~90℃之间。

    这是因为温度高,染料分子运动会剧烈,有利于染料均匀扩散;

    但温度过高,活性翠蓝染料的水解也会加剧,特别是与其他染料相拼混使用时,对其他染料的影响较大,色光不稳定,此时应根据实际拼混情况选择匀染温度,并通过延长匀染时间和加入匀染剂的方法达到匀染的目的。

    匀染后,降温至80℃,加碱剂后再进行固色反应。

    预防控制措施

    1.制定合理的染色升温与加料曲线

    通常每次加料时间间隔为15-20min。适当延长加料的时间间隔,可延长染料的吸附扩散过程,染浴中的染料分子可更充分地向纤维内部扩散与吸附,从而有效降低染浴中的染料浓度,使染料分子发生集聚的趋势大大降低。此外,对于直接性不高的翠蓝类染料,适当提高染色的初染温度,也可一定程度增大其在棉纤维上的吸附量。使加入电解质前的染料浓度有所降低。

     

    2.选用合适的匀染剂

    翠蓝类活性染料的染色,应选用具有分散和匀染双重功效的匀染剂。

    具有较强分散能力的匀染剂,对防止染料聚集很有效。

    好的匀染剂应满足如下要求:

    ①具有较好的缓染能力,对染色色光影响小,引起色变一般在5%~10%,或无影响。

    ②具有较好的螯合分散能力,并对染料有一定的助溶作用。

    ③对染浴中的电解质以及酸、碱稳定,能够与其他阴离子性助剂相容。

    ④起泡性低或具有一定的抑泡作用。

     

    3. 慎用染色助剂

    翠蓝染料染色过程中,不能使用含硅类消泡剂。因为消泡剂的HLB值一般在1~3,此类助剂在水中分散较为困难,易形成“微液滴”,而分子质量较大的翠蓝类染料分子则容易在“微液滴”周围聚集,形成染料分子团,一旦沾污布面,就会形成色点或色斑。防皱剂或柔软剂的使用也应慎重,因为这类助剂在染浴中与染料、电解质和碱类的相容性也是一个不容忽视的问题。

     

    4. 确保染浴的硬度指标

    染浴的硬度是指染浴中Ca2+、Mg2+的含量,在纯棉织物的染色过程中,

     

    其来源主要是:

    1.染色用水中的Ca2+、Mg2+,虽然染色用水大多经过软化,但受设备运行稳定性等因素的影响,软水的硬度并不稳定,有时会超标;

     

    2.天然纤维在自然生长过程中带入的Ca2+、Mg2+,这部分硬度值在进行敏感色染色时不容忽视,对于翠蓝类染料的染色,布面上的Ca2+、Mg2+一旦发生聚集,就会进一步造成染料分子的聚集,从而在布面上形成色点和色斑;

     

    3.织物前处理时,使用的前处理助剂会带入Mg2+,,如氧漂稳定剂中的一般含有Mg2+。Mg2+对于提高H2O2的分解稳定性、控制H2O2的分解速率起着重要作用,但会影响染色均匀性。

     

     

    预防色点措施

    1.促进染料溶解(适当提高染料的溶解温度,使用助溶剂)。

    2.选用高纯促染剂。

    3.以正确方式加入促染盐。

    加入时,应采用清水溶解元明粉来代替回水溶解(从染机内回流到加料桶)。

    实践表明,染浴中过多的电解质是导致染料分子聚集的一个重要因素,但染色过程中,大量使用促染盐又是必须的。

    如果用回水溶解元明粉,将导致元明粉浓度过高,盐析作用加强,从而导致大量染料分子从染浴中析出,发生聚集,在染色织物上形成色点。

     

    注意

    1.在加入元明粉前,应先在化料桶内将其充分化开搅匀,再缓慢加入,应保证每管绳状织物在染机内循环4圈以上。考虑到元明粉的最大溶解度为500g/L(30℃),而化料桶的体积有限(一般不超过800L),故使用较多元明粉时,应采用分次加入的方式。这样可使元明粉迅速、均匀地稀释于染浴中,而不会造成染浴内电解质浓度局部过高。

     

    活性染料染色时使用的纯碱,也是一种电解质,但其对染料的盐析作用没有元明粉明显,对形成色点的影响不大,全部采用回水注料的方式完全可以。

     

    2.理论上,当Ca2+、Mg2+含量低于20mg/kg 时,可称为软水,能符合一般活性染料染色要求,但翠蓝类染料染色对染浴硬度的要求更高。

    实践中发现,硬度值低于15mg/L或趋近于0的超软水,对敏感颜色的染色更有利。因此,在染色时选用合适的螯合分散剂很有必要。

    但螯合分散剂的螯合能力也不能过强,否则会把某些染料分子中的金属离子“拉出”,破坏染料的分子结构,从而影响染料的染色性能。

     

    小结

    活性翠蓝染料染色时有一定的难度,尤其是要恰当控制各个因素。

     

    由于活性翠蓝分子量大,直接性高,所以不易染均匀,易出现色花,故应该选择一只水溶性适中、颗粒小、扩散均匀、杂质少的染料;

     

    应尽量减少用盐量,并分次缓慢加料;

     

    加碱前应检查好色泽;配合使用有助溶、扩散和减缓吸附作用的助剂;

     

    还要检测好水质;选择恰当的温度;并在染色前保证织物有良好的毛效,清洗布面残留的中性助剂、油剂或碱剂。这样,活性翠蓝染料染色过程中出现的问题才会得到较好的控制。

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