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60°C-80°C中溫型活性染料克服染色“不勻染”實用技術
中國紡織網
2020/1/25
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  中溫型活性染料在浸染染色中,存在著不同程度的“不勻染”問題。主要表現是,容易產生色點色漬或色澤不勻,以及色牢度欠佳。常因此造成返工復修。實驗表明,染料自身的性能缺陷,是造成這些質量問題的根源。

  中溫型活性染料浸染染色中存在三大缺陷

  第一,在鹽、堿共存的固色浴中,染料會因電解質(鹽、堿)濃度較高,鹽析作用較大,以及ß-羥乙基砜硫酸酯活性基“消去反應”的發生,自身水溶能力的驟降,而產生不同程度的“凝聚”。尤其是些乙烯砜型染料,表現愈加嚴重。如C.I.活性元青5、C.I.活性艷藍19、C.I.活性翠藍21等。染料的“凝聚”程度過大,必然會造成色澤不勻不透,甚至是色點、色漬,而且還會影響色光的純正度與色澤的堅牢度。

  第二,在加堿固色階段(尤其是固色初始階段),染浴中的染料,會因鍵合固著反應的迅即發生、原有吸色平衡的快速打破,以及純堿(也是電解質)的加入,電解質濃度的陡然提高,而產生不同程度的“驟染”,乙烯砜型染料的表現尤為突出。染料“驟染”程度過大,無疑會給染色質量(勻染透染效果以及染色牢度),造成明顯甚至嚴重的不良后果。

  第三,中溫型活性染料的固著率,相對較低(60%~70%),再加上染料在固色階段存在著不同程度的“凝聚”問題與“驟染”問題,所以纖維(或織物)上染料的浮色率(包括水解染料、半水解染料以及未水解又未固著的染料)較高,對染后皂洗的要求苛刻,倘若皂洗不到位,其染色牢度必然低下。

  工藝的設定要正確

  不同結構的染料,其染色性能不盡相同。實踐證明,染色工藝只有與染料的實用性能相適應,才能獲得最佳染色結果。所以,染色工藝不可一刀切。

  常用中溫型活性染料,就其染色性能可分為三種類型:

  染色性能可分為三種類型

  1.這類染料的性能特點是:在中性鹽浴中,親和力較大,一次吸色量較高。對堿不過于敏感,在加堿固色初期,染料的固色速率與吸色速率較緩和,沒有明顯的“凝聚”問題與“驟染”問題。這類染料主要是一些含異雙活性基(一氯均三嗪活性基與ß-羥乙基砜硫酸酯活性基)的染料,如國產中溫型活性染料三原色:活性黃M-3RE. B-4RFN,活性紅M-3BE、B-2BFN,活性藍M-2GE、B-2GLN等。這類染料適合常規染色法—升溫染色法染色。實踐證明,這類染料采用常規升溫染色法染色,通常不會產生染色質量問題。

  2.這類染料的性能特點是:在中性鹽浴中,親和力弱,一次吸色量低,而且對堿劑敏感。在加堿固色初期,染料的固色速率與吸色速率很快,“凝聚”現象與“驟染”現象突出。這類染料主要是一些乙烯砜型染料,諸如,C.I.活性艷藍19,C.I.活性嫩黃160,C.I.活性元青5等,這類染料最適合預加堿染色法染色。預加堿染色法,織物是在弱堿性鹽浴中吸色。活性染料在堿性浴中親和力較大,故一次吸色量可顯著提高。由于染液濃度在加堿前大幅度下降,加堿后染料的凝聚現象與驟染現象都能得到緩解,因此可以有效消除染料的性能缺陷造成的質量問題。

  3.這類染料為拼混染料,其性能特點是勻染性差,色光穩定性差。常用中溫型活性黑中有一半以上的品種屬于這一類。如活性黑KN- G2RC、活性黑GR、活性黑GWR、活性黑S-ED、活性黑N、活性黑ED、活性黑GFF、活性黑TBR等。

  這類活性黑通常是以高濃C.I.活性元青5(又稱活性黑KN-B、活性藏青B-GD) 60%~80%、C.I.活性橙82 10%~20%為主,另加少量中溫活性黃或活性紅拼混而成。這類活性黑的性能缺陷是勻染性差,重現性差。原因是二個拼混組分的結構不同,配伍性太差,其中C.I.活性元青5為雙偶氮母體,含雙乙烯砜活性基的染料。中溫特征突出,最適合60~65℃吸色、固色。C.I.活性橙82為單偶氮母體,含乙烯砜與二氯均三嗪異雙活性基的染料,其低溫特征顯著,最適合30~40℃吸色、固色。

  因此,這類活性黑并非真正的中溫型染料,而是亞中溫型染料。倘若按中溫型染料應用(于60℃染色),勢必會因活性橙組分性能的不適應而產生兩大后果。一是,活性橙的吸色、固色過于迅猛而上色不勻,很容易產生色花。二是,活性橙的水解過快,工藝因素(溫度、時間、pH值)稍有差異,就會產生色差。這是因為C.I.活性元青5實為藏青色并非黑色,活性橙加入后才能呈黑色(橙色為藍色的余色具有相互消色作用),因此活性橙上色量的多少與勻染性的好壞,對活性黑的染色結果(色光、黑度、均勻度),有著舉足輕重的影響。

  這類活性黑由于它的兩個主要拼混組分在染色性能上差異太大,所以既不適合升溫法染色,也不適合預加堿法染色,而必須采用分段染色法染色。

  分段染色法,實為一浴二段法。即低溫(30~40℃)染色時段,是使C.I.活性橙82正常上色,中溫(60~65℃)染色時段,是使C.I.活性元青5正常上色。由于該工藝符合這類活性黑染色性能的特定要求,所以得色色光穩定,勻染性能優良。實踐證明,該工藝可以從根本上克服這類活性黑容易產生色花、色差的缺陷,可有效提高染色一次成功率。

  注:在市供活性黑中,有部分品種是真正意義上的中溫型活性黑。因為它們拋棄了C.I.低溫活性橙82,而以雙偶氮雙乙烯砜活性基的C.I.活性橙107,或單偶氮母體帶乙烯砜與一氯均三嗪異雙活性基的新型活性橙替代。由于這些活性橙中溫特征突出,與C.I.活性元青5的上染性能相當接近,所以兩者的配伍性優良,勻染性好,色澤穩定。比如活性黑ED-NN、活性黑NF、活性黑W-NN、活性黑RW等就屬于此類。

  這類活性黑由于各拼混組分的上色同步性好,所以沒有必要采用分段染色法染色,但由于其主要拼混組分C.I.活性元青5具有第二種類型的染料特征,所以應采用預加堿染色法染色,而不宜采用升溫染色法染色。

  助劑施加要正確

  電解質的施加

  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<70g/L為宜;部分個性強的活性染料,如活性翠藍BGFN染深色,電解質的最高用量必須<60g/L;活性艷藍KN-R染深色,電解質的最高用量必須<40g/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,給染色質量造成負面影響。

  2.電解質的施加法

  這里最值得一提的是繩狀染色(噴射溢流機染色、氣流機染色)時,電解質必須先加染料必須后加(加料順序與卷染相反)。理由是,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,在缸內黏附于織物上,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,則染料不會發生有害的“凝聚”或沉淀(經檢測,常用中溫型活性染料在電解質<80g/L的中性浴中,溶解穩定性良好。)

  堿劑的施加

  1 .純堿的施加量

  經檢測,常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℃染色為12.0,80℃染色為11.0)。常用連云港粉狀輕質純堿5~25g/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5~20g/L已足矣。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,危害染色質量。

  2.純堿的施加法

  實踐證明,堿劑的施加,務必要遵循以下兩條原則:

  一是,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,殘留染液濃度最低,而染液濃度越低,堿劑加入后染料的凝聚傾向越小,二次吸色速率越溫和,產生染疵的概率越小。堿劑加入后,纖維上的染料會因發生固著而喪失移染能力。這會使吸色階段產生的不均勻性變為永久性疵點。

  二是,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,鹽堿混合濃度也越高,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,可以有效緩解染料因堿劑的加入而產生的過激行為,從而確保染色質量實現穩定。

  皂洗工藝要正確

  皂洗效果的好壞,是決定活性染料染色牢度優劣的關鍵因素。因此,一定要重視皂洗工藝,克服重染色輕皂洗的錯誤理念。

  皂洗工藝的要點是:(1)皂洗一定要在充分清洗的基礎上進行。即染色后要先經溫水、熱水清洗,將織物上殘留的鹽、堿、染液以及部分浮色染料去除,以提高皂洗液的清爽度,降低染料的“返沾”率。(2)采用普通皂洗劑皂洗,關鍵是皂洗溫度一定要保持在90℃以上。絕不可為了少落色少修色而以中溫(60~70℃)皂洗。采用低溫(60℃)皂洗劑皂洗,關鍵是一定要選用在低溫條件下,潤濕、滲透、助溶(增溶)、擴散(分散)效果好的皂洗劑,以確保良好的皂洗效果。

本文作者:常州市新浩印染有限公司 崔浩然

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