不看是你的損失! 活性染料濕摩擦牢度的提高技法
怎樣提高活性染料的濕摩擦牢度?
助劑施加要正確
(1)電解質的施加量
經檢測,多數中溫型活性染料染深色,電解質的最高用量以<70 g/L為宜。部分活性染料,如活性翠藍BGFN染深色,電解質的最高用量必須<60 g/L;活性艷藍KN-R染深色,電解質的最高用量必須<40 g/L。理由是,電解質用量過高,其得色深度實際提高并不多,而在加堿固色初期卻會因鹽、堿(純堿也是電解質)混合濃度過高,導致染料的“凝聚”程度與“驟染”程度過大,給染色(特別是勻染效果與染色濕牢度)造成負面影響。
(2)電解質的施加法
繩狀染色(噴射溢流機染色、氣流機染色)時,電解質必須先加而染料后加(加料順序與卷染相反)。因為按傳統方法先加染料,以含染料的回流水來溶解電解質,染料在電解質的飽和溶液中會即刻絮聚而析出,壓入缸內粘附在織物上,極易造成色點、色漬染疵。而先加電解質,以含電解質的回流水來溶解稀釋預先調勻的染料,染料不會發生“凝聚”或沉淀。經檢測,常用中溫型活性染料在電解質<80 g/L的中性浴中,溶解穩定性良好。
(3)純堿的施加量
經檢測,用中溫型活性染料染棉,其最佳固色pH值為10.5~11.0(活性翠藍60 ℃染色pH值為12,80 ℃染色pH值為11)。
常用連云港粉狀輕質純堿5~25 g/L,pH=10.65~10.99,其pH緩沖能力很大。因此,根據所染色澤的深淺,純堿用量20~25 g/L足矣。用量過多,得色深度提高不明顯,反而會降低染料在鹽堿固色浴中的溶解穩定性,影響染色牢度。
(4)純堿的施加法
純堿的加入,必須建立在“吸色平衡且吸色均勻”的基礎上。也就是說,只有在中性鹽浴(吸色浴)中,真正達到吸色平衡而且經移染實現吸色均勻之后,堿劑方可加入。這是因為,達到吸色平衡后,殘留染料濃度最低,堿劑加入后染料的凝聚傾向越小,二次吸色速率越溫和,勻染效果和染色牢度會更好。且堿劑加入后,纖維上的染料會因發生固著而喪失移染能力,從而使吸色階段產生的不均勻性變為永久性疵點。
堿劑的施加,必須是“先少后多,分次加入”。因為堿劑(純堿)加入越快,固色浴的堿性相對越強,鹽、堿混合濃度就越高,染料的凝聚行為與上色行為越激烈,越容易產生染色質量問題。實踐證明,固色浴的堿性由弱漸強,鹽堿混合濃度由低漸高,染液濃度由濃漸淡,可以有效緩減染料因堿劑的加入而產生的過激行為,確保染料均勻上色,充分固著,從而有效改善染色濕摩牢度。
染后處理要強化
中溫型活性染料的固色率不高,通常只有65%~75%。因此,染色后織物(纖維)上必然有部分未與纖維發生反應的染料(浮色),包括未水解又未與纖維固著的染料和已經水解失去固著能力的染料,以及已發生消去反應,硫酸酯基脫落變為乙烯砜基但未與纖維或水發生反應的染料。
其中,未水解又未與纖維固著的染料,由于仍保留β-羥乙基砜硫酸酯活性基,直接性較弱,水溶性良好,最容易洗除。而硫酸酯基脫落變為乙烯砜基但尚未與纖維或水反應的染料,由于直接性高,水溶性差,最難以洗除。這些浮色染料的存在,是導致濕摩擦牢度低下的主要原因。所以,染色時必須強化水洗和皂洗。
染后水洗目的有二個:一是去除纖維上殘留的堿劑,防止高溫皂洗時,已鍵合固著的染料在高溫堿性條件下發生斷鍵水解,從纖維上脫落下來。
二是去除纖維上殘存的電解質以及部分未固著的染料和水解染料,防止高溫皂洗時,皂液中的染料和電解質濃度過高,使纖維的二次沾色加重,降低皂洗效果。
這一點,在實際生產中往往被忽視。尤其是噴射溢流染色時,通常是邊進水邊排液,未等腳水放完,便加料升溫皂洗,結果是皂洗液染料濃度高,二次沾污嚴重,皂洗效果很差。
皂洗的目的,是進一步減少洗后依然殘留在纖維上的浮色染料(由于這些浮色染料對纖維具有一定的親和力,在現實條件下,要想將其完全去除是不可能的,只能是最大限度減少)。
欲提高皂洗效果,可采用以下5點措施:
①必須強化染色后皂洗前的清洗。如適當提高水洗溫度,適當延長水洗時間,適當增加換水次數或適當加快水的流動量等。提高皂洗前的清洗效果,是提高皂洗效果的基礎。
②選用洗滌能力、分散能力、乳化能力、攜污能力好的皂洗劑,這對確保皂洗效果很重要。
③皂洗液中加入1~2 g/L螯合分散劑。螯合分散劑對皂洗液中的雜質,具有良好的分散和懸浮功能,可防止對設備和織物的沾污。同時,其又具有良好的絡合能力,能螯合水中的鈣鎂離子,防止生成鈣鎂染料的色淀,降低皂洗效果。六偏磷酸鈉不宜在皂洗中使用,只能用于染色,因為它在高溫條件下,對金屬離子的螯合能力會顯著下降。
④皂洗一定要在中性條件下進行(pH=6~7)。這是因為活性染料與纖維的結合鍵,耐酸堿性水解的能力有限,在酸堿性較強的高溫條件下,已鍵合的染料有可能發生水解斷鍵而變成新的浮色染料,既影響得色深度,又影響皂洗效果。
實際生產中,為提高產量,降低能耗,染色后出水排凈便皂洗,形成“堿性皂洗”;有的直接用酸中和,往往形成“酸性皂洗”。
無論均三嗪型染料(K 型、X 型),還是乙烯砜型染料(KN型),或者是混合型雙活性染料(M型、ME型、A型、B型等),它們的染料-纖維鍵,都是在pH=6~7時最穩定,pH值升高或降低,染料-纖維鍵的穩定性都下降。“堿性皂洗”容易使乙烯砜型染料-纖維鍵水解斷裂;“酸性皂洗”,則容易使均三嗪型染料-纖維鍵水解斷裂。而含一氯均三嗪和乙烯砜兩個活性基的活性染料,對酸、堿的穩定性比單一活性基的染料相對要好些。
⑤一定要高溫皂洗。這是因為在皂洗過程中,織物上殘留的浮色染料同時受到兩種力的作用。一是染料與纖維的親和力,具有附著傾向;二是染料強水溶性基團—SO3Na的親水性,具有溶解傾向。提高皂洗溫度,可有效提高浮色染料的水溶性,降低染料的附著力,從而使纖維上的浮色染料能更快更多溶落下來,提高皂洗效果。
中性條件下高溫(95 ℃)皂洗,不必擔心染著在纖維上的染料會過多溶落。因為與纖維發生化學鍵合的染料,已成為纖維素分子鏈的一部分,具有良好的結合牢度。有的廠家,因為擔心皂洗落色多,會引起色光的變化,而采用60~70 ℃皂洗,染色牢度不佳。
若皂洗落色過多,必須從半制品的吸色性、染色的勻染透染性、染料固著的充分性,以及皂洗液的酸堿性等方面來檢查,而不能以低溫皂洗彌補,必要時做固色處理。活性染料染色物,即使經過水洗皂洗,纖維上仍殘留部分浮色染料,尤其是染深色大紅、棗紅、醬紅、翠藍等色種,其濕摩擦牢度和皂洗牢度,往往很差。此時,一般要進行固色處理。
常用的固色劑或交聯劑進入纖維后,一方面與纖維上的染料(固著染料與未固著染料)發生離子鍵結合,染料的水溶性基團被封閉,使其水溶性下降;另一方面,它又會在纖維之間、染料之間產生交聯。因此,染色物經固色劑處理后,在測試濕牢度時,染料不容易脫落,即使落入水中,對白布的沾色也較少。因此,可明顯提高色布的皂洗牢度和濕燙牢度。
但是,必須指出:固色處理往往不能有效阻止纖維表層的染料(浮色)受到摩擦時的脫落,因此,對摩擦牢度的改善是有限的。良好的固色效果,必須進行充分的皂洗和水洗。如果固色前,皂洗水洗不凈,固色時染料脫落較多,落入固色浴中,會與固色劑生成絮狀聚集物,造成纖維嚴重沾污,使摩擦牢度下降。
固色處理也會帶來諸多問題。比如固色處理往往會使日曬牢度、耐氯牢度產生不同程度的下降;會不同程度降低柔軟整理的效果,影響成品手感;會使布面色光產生不同程度的改變(色光、深淺、艷度),改變幅度,隨染料不同而不同,隨染料拼色比例的不同而不同,而且隨固色條件的變化而不同(用量、溫度、時間),色光難以準確把握,常常造成色光與標樣不符,而需要返工復修。
固色處理還會給“修色”帶來困難。固色后,無論用染料還是用涂料修色,都會由于固色劑的阻隔,難以向纖維內部滲透擴散,而浮于纖維表面,導致染色牢度明顯下降。如果先將固色劑剝除,凈洗后再修色,綜合成本太高,而且還容易因固色劑剝除不勻,而產生色花。
所以,筆者認為,染色后的固色處理,要根據具體情況而定。比如染深藍色、藏青色、鐵灰色、黑色等,只要加工工藝合理,控制得當,濕牢度完全可以達到外銷要求,不必固色處理。而染大紅、棗紅、醬紅、翠藍等色,濕牢度差,但對固色劑處理色光的變化,有一定掩蓋性,因此,可以用固色劑處理。但是,必須認真選擇固色劑,選用牢度提高顯著,對耐曬、耐氯牢度無影響,色光變化小的環保型產品。
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