混纺织物一浴一步法染色新进展控析
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混纺织物一浴一步法染色新进展控析

混纺织物一浴一步法染色新进展控析
纺织物的染色方法有一浴一步法、一浴二步法、二浴二步法之分,其中的一浴一步法具有工艺简单、操作方便、耗能少、生产效率高等优点。
但采用一浴一步法染混纺织物,用于两种纤维染色的染料、助剂、工艺条件等不应相互抵触,相互之间应没有明显的不利影响,染品的染色牢度、鲜艳度、色光等必须符合质量要求。由于适合这种方法的染料类别有限,其应用还不普遍。
目前,随着新型染料、新型助剂品种的不断开发及应用,国内在一浴一步法染色工艺技术方面出现了一些新的进展,应用范围不断扩大。
我院染整专业与工厂实际相结合,通过各种方式在混纺织物一浴一步法染色方面也做了大量相关科研开发工作,并以混纺针织物一浴一步法染色工艺研究为主。
1涤棉混纺针织物一浴一步法染色
涤纶和棉纤维之间由于存在良好的互补性,成为合成纤维与天然纤维混纺使用的经典范例。涤棉混纺针织物是目前针织物生产中的最大品种,因此其染色方法较多,染色工艺较成熟,染色新工艺、新技术的发展也较快。涤纶和棉纤维的染色性能相差很大,故一般采用两种染料分别上染两种纤维。涤纶通常使用分散染料,而棉多使用牢度较好的活性染料、还原染料、硫化染料等。涤棉混纺针织物目前仍以二浴二步法染色为主,而一浴一步法染色工艺也在逐渐进入实用阶段,结合我院染整专业近来的一些科研工作,现将几种一浴一步法染色新工艺归纳如下。
1.1新型活性一分散染料一浴一步法染色
按常规浸染法染色工艺,目前多采用BF型、M型、MB型等活性染料在30~40℃中性下染色、60~70℃碱性下固色的工艺对涤棉混纺织物中的棉进行染色,而分散染料染涤纶的过程则在弱酸性、120~130℃的高温高压条件下进行,因为两者间的染色工艺条件差异很大,故一般不宜采取一浴一步法染色。近期,一些染料开发商已研制出可一浴混用的活性染料——分散染料系列产品,使得这两种染料一浴一步法染色容易进行,并正在将这些染料新品种逐渐应用于工业生产。
例如:日本东棉出品的CN型活性染料和AQ型分散染料,就是一种专用于涤棉混纺织物一浴一步法染色的新产品。CN型—AQ型染料染色工艺过程大致如下:40℃下在染浴中加入适量PH值调节剂(P-7),使染浴PH值保持中性,加入适量匀染剂(T—150),运行5分钟之后加入计量的AQ型分散染料,运行5分钟之后加入计量的CN型活性染料,运行5分钟之后加入适量元明粉,再运行5分钟之后开始升温,升温速度以2℃/min为宜,升至80℃时恒温10分钟,再以1.5℃/min的升温速度升至130℃,保温20~30分钟,之后以3℃/min的降温速度降至70℃,水洗、皂洗后处理。
CN型染料是中性热固型活性染料,可在中性、70~100℃的条件下上染棉纤维并形成化学键而固色。而AQ型分散染料也适合于在中性条件下、在80℃之后大量进入涤纶纤维内部、并在130℃时形成稳定结合而固色。由此可见,其染色过程打破了常规活性染料在弱碱性条件下才能与棉化学键合以及分散染料在弱酸性条件下固着于涤纶的染色工艺,由于CN型——AQ型染料均可在中性条件下分别上染棉和涤纶,从而使一浴一步法染色加工工艺能顺利实施。
经相关测试.使用CN型——AQ型染料一浴一步法所得染品的染色牢度及其它指标与二浴二步法染色产品相当,可满足有关质量要求。
采用高温高压溢流染色机在生产线上进行扩大应用试验对比,CN型——AQ型染料一浴一步法染色工艺的生产时间、水电汽消耗量等均比二浴二步法染色工艺约下降一倍,每吨织物的生产加工成本可节省600~700元,但在染料使用成本上,由于CN型——AQ型新染料价格高、力份又较低,因此比常规染料使用成本高3倍左右,使每吨织物的染料成本增加800~1200元。
将生产加工成本与染料使用成本作综合对比,一浴一步法染色新工艺的总生产加工成本明显高于原二浴二步法染色工艺。
因此,尽管一浴一步法染色新工艺具有节时节水节能的优势,但如果染料价格不能明显降低,则该新工艺在目前仍难于大面积推广应用。
另外,CN型——AQ型染料一浴一步法染色新工艺对于浅中色涤棉混纺织物具有较好的上色效果和染色牢度,而对于深色涤棉混纺织物的染深性和浓艳度明显不如二浴二步法传统工艺,也使其应用范围受到一定限制。
1.2还原聚酯染料一浴一步法染色
还原聚酯染料是专门为涤棉等混纺织物一浴一步法染色开发生产的新型染料。还原聚酯染料属特殊的还原聚酯缩合物,在染色过程中,当染色温度在70℃以上时,在活性剂的作用下,染料缩合体产生分解,并能同时对涤、棉分别上染,再经氧化剂处理后而固色。
生产过程及工艺条件大致如下:控制浴比为1:8~10,PH=6~7,在40~50℃下加入1/3量元明粉(总量为20~100g/L),运行5~10分钟之后加入计量的TC—FH型还原聚酯染料,再运行5~10分钟之后开始升温,以1~2℃/min升温至130℃,恒温染色30~40分钟,降温至70℃,加入余下的2/3量元明粉和氧化剂AS(4~10g/L),恒温固色30~40分钟,再升温至98℃,水洗、皂洗后处理。
采用浸染法,在涤棉混纺针织物上的小样和大样生产结果表明:还原聚酯染料一浴一步法不仅能够缩短生产周期、简化工艺流程、节能、省时,还具有良好的染色牢度、上染稳定性、染色重现性、较高的染色提升力和降低染色生产成本,提高了产品染色质量,能够达到出口产品质量的标准,因此该工艺有较高的推广应用价值。
还原聚酯染料一浴一步法目前存在的问题是,在染深色织物时湿摩擦牢度较低,涤纶的沾色现象较严重,有待通过进一步研究、实践加以解决。
1.3增深剂参与的分散——活性染料一浴一步法染色
选择适合于在弱碱性下染色的ERD型分散染料和适合于在弱碱性、高温下固色的KD、KE型(含两个一氯均三嗪活性基团)活性染料,再用β一环糊精作为增深剂和匀染剂,可对涤棉针织物进行一浴一步法染色,效果良好。
染色PH值宜用有机酸调至9左右,染色温度在125℃最适宜。
通过适当调节染料和助剂品种,该工艺也可在中性下进行,且色深值有进一步提高。
2棉/氨交织针织物一浴一步法染色
经向为棉纤维、纬向为氨纶纤维的棉氨交织物,既具有棉吸湿性强、穿着舒适的优点,又具有氨纶的透气性好、真丝般光泽,优良的耐疲劳性和极高的弹性恢复率等优点,使其外观和服用性能更为优异,广受消费者的青睐。氨纶具有较好的染色性能,适用的染料较多,如酸性染料、媒染染料、金属络合染料,分散染料和还原染料等,活性染料对氨纶也有一定着色力。
媒染染料、金属络合染料和还原染料对氨纶具有较好的染色牢度,但媒染染料、金属络合染料色泽萎暗,鲜艳度差,耐光牢度有时也达不到外衣标准。
在实际生产中,染浅飞中色常使用酸性染料,色泽鲜艳、牢度也能达到要求。
分散染料可用于染耐洗牢度要求不高的织物,或者用其遮盖酸性染料。
染色宜使用松式加工设备,多采用浸染法。
一浴一步法也很适合于棉/氨交织针织物的染色,目前应用较多。
采用一浴一步法要合理选用染料,并严格控制好前处理各道工序的半成品质量,以避免色花、细皱纹、风印等弊病的产生。
2.1活性染料一浴一步法染色
活性染料目前是染棉的首选染料,而氨纶具有类似于海绵的内部形态结构,通过分子间作用力使活性染料也有一定的上染能力,因此目前一些工厂已在选用活性染料对棉/氨交织针织物实施一浴一步法染色工艺,该方法对于氨纶所占比例较小的织物效果更好。
可以选择移染性好对无机盐促染剂依赖性小、对温度依存性小的活性染料(最好选择既有乙烯砜又有一氯均三嗪的双官能团活性染料),在60~80℃下染色、固色,染色时间比纯棉织物适当延长,染色设备可根据氨纶的组分比例选择溢流染色机、气流喷射染色机、经轴染色机等。
另外,棉氨织物必须先做预定型,定型温度不宜过高,可在130℃左右,这能进一步提高匀染性、重现性,避免色花。
还可以采用冷轧堆法对棉/氨针织物进行染色,此工艺是将半成品浸轧染液后,紧密卷绕在布轴上,常温堆置处理。
一般使用匀染性较好、低温可染的X型或KN型活性染料以及雷玛素染料。
这种新工艺设备简便、浴比小、固色率高、重现性好、节省能源、节省劳力、减少污染,还可以提高一等品率。
2.2还原染料一浴一步法染色
还原染料也可以用于棉/氨针织物一浴一步法染色,且色泽鲜艳、各项染色牢度高,但还原染料隐色体浸染法操作较麻烦,匀染性、透染性较差,染物容易出现白芯现象,且染料成本较高,因此这方面的实际应用较少。
3毛涤混纺织物一浴一步法染色
3.1分散一酸性媒染染料一浴一步法染色
毛涤混纺织物中的涤纶染色应选用分散染料,而可染羊毛的染料很多,有活性染料、酸性染料、酸性媒染染料等。
毛涤混纺织物常常要染深浓色,而活性染料上染率低,很难把羊毛染成深浓颜色,酸性染料染色牢度又较差。
综合比较,酸性媒染染料品种多、染色牢度高飞价格较低,特别适宜染深浓色,又与分散染料有良好的相容性,所以毛涤混纺织物选择分散一一酸性媒染染料是最佳组合。
同浴染色工艺可选择105℃加压载体法或100℃常压载体法,常使用邻苯基苯酚钠作为载体,平平加O作为匀染剂,红矾作为铬媒剂,浴比为1:15,用醋酸调pH值约为4.5。
加压载体法染色的大致工艺过程为:在溢流染色机中40~45℃加入染化料始染,用60分钟逐渐升温至105℃,保温染色70分钟,用20分钟降温至80℃,加入计量的红矾、硫酸,过一定时间,升温至100℃,处理40分钟,降温水洗。
3.2新型酸性染料一浴一步法染色
应用新型酸性染料也可对毛涤混纺织物进行一浴一步法染色,在PH=4.6~5.4的弱酸性条件下,采用安诺赛特系列酸性染料在11℃适于染毛涤混纺织物,而采用WP系列酸性染料在115℃适于染毛涤混纺纱线。
4毛腈混纺织物一浴一步法染色
毛腈混纺织物一浴一步法染色多使用弱酸性染料染羊毛、阳离子染料染腈纶,因此染色的技术关键是防沉剂的选择和合理使用,以使其在染浴中构成一个相对稳定的分散体系,防止弱酸性染料与阳离子染料生成色淀。
目前仍较多选用分散剂WA或分散剂1w作为防沉剂,可使两种带不同电性的染料在染液中形成较稳定的乳液,有效地控制色淀的形成,并起一定的渗透、匀染作用。
这类非离子防沉剂的作用原理是能先与阳离子染料形成氢键复合物,该复合物会随着染浴温度的升高而逐渐解离,使染料边解离边染着于纤维。
染浴中可加入适量元明粉,它对于毛、腈都起缓染作用。
染浴pH值一般用醋酸调节为4~5,并加入适量醋酸钠作为pH值稳定剂。
加料顺序为:醋酸+醋酸钠一→元明粉一→阳离子染料一→分散剂WA(或IW)一→弱酸性染料。
若酸性染料与分散剂WA加料顺序倒置,则会形成不溶性色淀而使染色物表面形成染斑。
一般宜50~60℃始染(个别染料30—40℃始染),再逐渐升温至100℃恒温染色,在80~100℃之间升温速度需控制为1℃/2~4min。
始染温度主要影响酸性染料上染,过低,弱酸性染料易聚集;过高,易造成色花。
5结果与讨论
5.1随着一些新型专门染料的开发应用,国内混纺织物一浴一步法染色新技术、新工艺的研究日趋活跃,并取得了一些新进展,某些工艺技术已用于工业化生产。
5.2我院染整专业与工厂结合,在涤棉、棉氨等混纺针织物一浴一步法染色研究方面做了大量科研开发工作,取得一些进展。
5.3对于涤棉混纺针织物,目前的一浴一步法染色技术比较适合于浅中色,而染深色时织物的染深性和浓艳度明显不如二浴二步法工艺。
5.4有些一浴一步法染色工艺的染料成本明显偏高,限制了其大规模推广应用。
5.5染料或助剂开发厂商与印染企业之间的技术协作需进一步加强,以促进混纺织物一浴一步法染色新技术、新工艺的研究开发和推广应用。PqhurI


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