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  • 分散染色牢度產生因素和改善辦法


    鄒臘牙

    (江西恩達集團科技有限公司 分宜  200336)


    摘  要:分散染料的熱遷移并非在干熱條件下,染料在纖維與表層溶劑兩相中的重新分配,而是其固有的物理特性,也是造成含滌綸織物染色后干熱處理中色牢度下降和色光變異。

    關鍵詞:分散染料;遷移性;染色牢度;染色方式;熱定型;后整理


    1.關鍵因素

    通過分析染色溫度、熱處理溫度與時間、染料的熱升華性、表面活性劑和后整理劑、染色方式,以及熱定型對染料熱遷移性的影響,盡量采用染前高溫預定型、130℃以下無接觸熱風烘干和低溫柔軟烘拉工藝,以及低溫慢速樹脂整理工藝等多項應對措施,以將染料的熱遷移影響控制在最低限度。

    滌綸織物(純滌綸織物或滌棉、滌粘等交織、混紡織物)用分散染料染色后(尤其是高溫高壓法染較深色澤),經130℃以上干熱處理,如染后熱拉幅定型、樹脂焙烘等,在以下三方面,通常都要發生不同程度的變化,如染色堅牢度(皂洗、摩擦、日曬)明顯降低,一般中深色下降0.5~1.5級;布面色光發生不同程度的改變;滌棉、滌粘等交織物或混紡織物,棉粘組分的污染會顯著增加。

    2.分散染色熱遷移性

    用分散染料染色的滌綸纖維,在干熱處理過程中,產生的色牢度下降和色光變異現象,是分散染料的熱遷移性所造成。

    所謂熱遷移性,是指分散染料染色后,在130℃以上干熱處理過程中,部分染料從纖維內部向纖維表面遷移的一種現象。一般認為,分散染料的這種熱遷移性,是染料于干熱條件下在纖維及附著于纖維表層的溶劑(對分散染料又溶解作用的表面活性劑、柔軟劑、樹脂、防污劑、防靜電劑等)兩相中的分配現象;認為在纖維表層若無第二相溶劑存在,熱遷移現象就不會發生,其實這種解釋與實際不符。

    如純滌綸織物經高溫高壓染色后,不進行任何后處理,用熱水冷水充分洗滌后烘干,直接180℃干熱處理35s,熱遷移現象依然很顯著。熱遷移性是分散染料固有的一種物理性質,并非由于第二相溶劑存在而引發的一種依附現象。

    分散染料熱遷移的歷程,可作如下解釋:

    (1)在高溫染色過程中,滌綸纖維結構變松弛,分散染料從纖維表層擴散進入纖維內部,并以氫鍵、偶極引力和范德華力為主作用于滌綸纖維。

    (2)染色后的纖維,受到高溫熱處理時,由于熱能賦予聚酯長鏈更高的活動能量,致使分子鏈振動加劇,纖維的微結構再次松弛,導致部分染料分子與聚酯長鏈間的結合力減弱。因此,部分具有較高活動能量和較高自有化程度的染料分子,從纖維內部向結構相對松弛的纖維表層遷移,與纖維表面結合,形成表層染料,或粘附于相鄰的棉粘組分。

    (3)在濕牢度測試過程中,結合不夠牢固的表層染料,以及粘附于棉粘組分上的染料,容易脫離纖維進入溶液,污染白布;或通過摩擦直接粘附于測試白布上,從而顯示出染品的濕牢度和摩擦牢度下降。

    3.分散染色牢度為什么差?

    分散染色主要是滌綸纖維染色時候是高溫高壓,雖然分散染料分子小,但是也不能保證染色時候染料分子全部進入纖維內部,有的分散染料會附著在纖維表面,造成牢度過差,做還原清洗用是為了將沒有進入纖維內部的染料分子破壞提高牢度,改善色光等作用。

    滌綸織物分散染料染色,尤其是中、深色染色,為了充分去除浮色及殘留在織物表面的低聚物,提高染色牢度,染色后通常需要進行還原清洗?;旒徝媪弦话闶侵讣喚€由兩種或兩種以上的成份混紡而成,因此這種布料就具有了這兩種成份所具有的優點;而且可以通過調整成份比例,來獲取其中一種成份的更多特性。

    而混紡一般是指短纖混紡,也就是不同成份的兩種纖維都是以短纖的形式混合在一起的。例如:滌棉混紡布,也通常叫T/C,CVC,T/R等。它是有滌綸短纖和棉纖維或人造纖維混紡的紗織造的。它的優點是:具有全棉布的外觀和手感,減弱了滌綸布的化纖光澤和化纖手感,提高層次。

    提高了色牢度,由于滌綸布是高溫上色,色牢度比全棉色牢度要高,因此滌棉混紡布色牢度相比全棉色牢度也有提升;然而要提高滌棉布的色牢度,必須要做還原清洗(就是所謂的R/C),在高溫染完分散以后的后處理;只有做了還原清洗以后才能達到理想的色牢度。

    短纖混紡使得各組成份的特性可以均勻地發揮,同理,其他成份混紡也可以發揮各自的優點,達到一些功能性或舒適性或經濟性的要求;但是,滌棉混紡布在高溫分散染色中,由于棉或人棉纖維的混紡,且染色溫度不能高于全滌布的溫度。而滌棉或滌棉人造纖維布種在強堿或者保險粉的刺激下,會使纖維強力或撕破力劇烈下降,而在后續環節中很難達到產品的質量。

    4.染色方式與熱遷移性的關系

    用分散染料染色的織物,在130℃以上干熱處理時,普遍存在熱遷移性現象;但不同染色方式,染料熱遷移方向不同。

    (1)常壓沸染由于是淺色環染,經高溫干熱處理,幾乎沒有從內向外熱遷移的跡象,纖維表層的染料因存在濃度梯度,而像纖維內部遷移或擴散。

    (2)熱熔染色染料在纖維內部分布,一般也存在一定程度的濃度梯度。在高溫熱處理時,部分染料分子向內部遷移,同時也有部分染料分子從纖維內部向纖維表層或進入纖維表面的第二相溶劑中。

    (3)高溫高壓染色透染性好,染料在纖維內部分布幾乎不存在梯度;所以在高溫干熱處理時,染料只是單方向朝外移,對染色織物色光和色牢牢度的影響較大,尤其是深色。

    5.熱定型與熱遷移的關系

    定型與未定型坯所染的染品,在高溫干熱處理時,染料的熱遷移現象都同樣存在。染前定型對染品在干熱處理中的熱遷移有一定抑制作用,但這種抑制作用與定型坯得色淺10%~15%有直接關系(色澤越淺,染料的熱遷移量越少)。因此,預定型對染料的熱遷移實際影響不大。應對措施:

    (1)不同結構的分散染料熱遷移性不同,所以,染深色時應選擇熱遷移性較小的染料。

    (2)因為色澤深度對染料的熱遷移性影響顯著,所以染色時盡量避免達到或超過染色飽和值。在選用染料時,既要考慮染料本身熱遷移性的大小,也要考慮其提升力及配伍加成性的優劣。

    (3)由于表面活性劑對染料的熱遷移性大多有明顯的促進作用,因此,在整個染色過程中,表面活性劑應堅持“能不用則不用,能少用則少用,非用不可時,要慎重選擇”的原則。

    (4)附著在纖維表面的染料(浮色)會加重染料熱遷移對染色織物色牢度產生的影響;所以,染色后(特別是深色)應采用還原劑(還原物特儷凈)進行還原清洗,以徹底去除浮色。

    (5)由于常用的柔軟劑對染料的熱遷移性大多影響嚴重,故染色色織物柔軟整理時,必須認真選擇柔軟劑(對于含滌織物所用的柔軟劑,必須同時考慮對柔軟度、滑爽度、泛黃性,以及對染料熱遷移性的影響)。

    (6)染色織物經過樹脂整理后,在纖維表面形成一層樹脂膜的阻隔,減弱了染料的熱遷移對染色織物色牢度的影響;但是,對染品色光的影響往往比較明顯。這種影響,除了與染料的熱遷移性有關外,與熱遷移出來的某些對金屬離子敏感的染料,以及樹脂層中來自金屬鹽催化劑的金屬離子之間的作用,也有著直接關系。

    (7)分散染料本身的熱遷移性及各有關因素對熱遷移性的影響,只有經過130℃以上干熱處理時才會明顯地表現出來,即熱處理溫度是分散染料產生熱遷移的主要影響因素。

    6.后整理考慮的因素

    (1)盡量采用染前高溫預定型,以便染后定型拉幅可以采用較溫和的條件,但要注意與定型得色較淺,且容易產生深邊問題。

    (2)盡量采用130℃以下無接觸熱風烘干,如橫導輥烘燥機等,避免采用烘筒接觸式烘干。

    (3)盡量采用130℃以下低溫柔軟烘拉工藝,避免采用高溫烘拉工藝。

    (4)盡量采用低溫慢速樹脂整理工藝,避免采用高溫快速樹脂整理工藝。

    7.其他影響

    由于不同分散染料的熱遷移傾向大小不同,在同一干熱條件下處理,其熱遷移量差異較大,所以,又導致了染品色光的變化。

    (1)纖維的染色深度與熱遷移性的關系

    滌綸纖維的染色深度與分散染料的熱遷移性成正比關系,即色澤越深濃,在高溫干熱處理時,染料的熱遷移性越大,對染品質量的影響越嚴重。

    (2)熱處理溫度與熱遷移性的關系

    通常條件下,染后干熱處理溫度越高,染料的熱遷性越大,對染品色光及染色牢度的影響越嚴重。在130℃以下熱處理,染料的熱遷移性不大;在130℃以上熱處理,染料的熱遷移性明顯加劇。

    (3)熱處理時間與熱遷移性的關系

    焙烘時間在20~40S范圍內,隨時間的延長,染料的遷移量急劇增加;在40~50S范圍內,染料的熱遷移量增加不明顯;超過50S,低溫、中溫型分散染料的熱遷移量反而下降。顯然,這與染料的升華量增加有關。

    (4)染料的熱升華性與熱遷移性的關系

    一些耐升華性好的高溫型染料,有的熱遷移性?。ㄈ绶稚⒒襍-BN),有的熱遷移性很大(如分散紅S-3GFL、分散深藍HGL等)。耐升華性差的低溫、中溫型染料(如分散紅B、福隆艷紅E-RLN等),單從平行測定的結果看,其熱遷移性反而較小,這與染料的升華性有關聯。因此,在染料的熱升華性與熱遷移性之間,看不出一個明顯規律。


    作者簡介:

    鄒臘牙,染整高級工程師,近三十多年梭織印染知名大企業一線生產技術/管理經歷,成功幫助合作過國內多家知名企業現場問題解決,組建成本管控、薪酬績效體系設計與管理,百度搜索“鄒臘牙”字樣它會向您展示更多內容。

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