(三)分散染料染色
1. 设备
红外线染样机。
2. 处方
分散染料 x
软水剂 O-lg/L
扩散剂 1.5-2g/L
硫酸铵 2g/L(pH=6.2-6.3)
3. 操作(以染中色为例)
浴比1:25,以1.5℃/min升温至100℃,保温染色30min,净洗。
4. 工艺提示
(1)由于分散染料的相对分子质量小,扩散性好,再加上与锦纶不会发生离子键结合,完全依赖二者之间的分子引力(氢键、范德华力)上染,以及其移染行为特别活跃等因素的存在,分散染料染锦纶的匀染透染性与对锦纶质疵的遮盖性都显得特别优秀。因此,选用色光纯正、上色性高、色牢度好的分散染料染锦纶中浅色可以得到良好的质量效果。当采用中性染料或酸性染料染锦纶时,拼入适量分散染料,可以有效改善其匀染遮盖性。
(2)分散染料染锦纶虽有匀染性好的优势,但并非所有分散染料都适用。因为许多分散染料染锦纶存在着性能缺陷。
①分散染料染锦纶,其得色色光的异变性大。主要表现在三个方面:
a.多数分散染料染锦纶与染涤纶的色光不同(表15)。
在常用分散染料中,只有部分品种在锦纶与涤纶上的发色色光相似。如分散金黄SE-3R、分散红玉S-5BL(S-2GFL)(C.I.分散红167)、分散紫HFRL (C.I.分散紫26)、分散深蓝S-3BG(HGL)(C.I.分散蓝79)、分散红SE-3B(C.I.分散红343)、分散红SE-4RB(C.I.分散红73)等。


b.许多分散染料染锦纶,染浴pH值不同,其得色色光也不同(表16)。
表16表明,分散染料在100℃条件下耐碱稳定性良好,几乎不会发生可察觉的水解现象。因此,在pH=7-8的微碱性染浴中,其色光的变化并非因染料水解所致,很可能是染料的同分异构现象或染料在锦纶与涤纶中的存在状态不同所引起。

c.有些分散染料在沸温(100℃)条件下染锦纶与在超高温(120℃)条件下染锦纶(如染涤/锦织物),不仅得色深浅差异巨大,得色色光也会跟着变化。其中,拼混型染料色光的变化相对最明显。
比如: 100℃染色 120℃染色
分散黑EX-SF 咖啡色 铁灰色
分散黑ECO 藏青色 铁灰色
其他分散染料随着染温的提高(>100℃),除得色深度有明显变化外,得色色光也产生较大的萎暗趋势。
②与染涤纶相比,分散染料染锦纶的日晒牢度普遍低下(表17)。
经检测,分散染料染锦纶的日晒牢度普遍低于甚至严重低于染涤纶。主要根源是锦纶的结构较疏松,吸水性约为涤纶的10倍,因而染着在锦纶上的分散染料更容易受到紫外线的破坏。

③有些分散染料在沸温条件下对锦纶的上色能力低甚至很低,根本不适合沸温染锦纶。常用分散染料中的分散翠蓝S-GL、分散嫩黄SE-4GL就是代表。
综上所述,在常用分散染料中有不少品种染锦纶时存在着得色色光异变性大或日晒牢度差或上染率低的问题,因此适用于染涤纶的分散染料并不一定适合染锦纶,必须全面认真地进行选择。
经实践,下列三原色染料染锦纶色光的异变性较小,日晒牢度较好,上色能力较强,比较适合染锦纶中浅色。三原色为:分散金黄SE-3R、分散大红SE-GS(C.I.分散红153)、分散蓝E-4R(C.I.分散蓝56)。
(3)分散染料属疏水性染料,其分子结构中不含-S03Na、-COONa等亲水性基团,在水中不电离,与水中的Ca2+、Mg2+不会发生反应。而国产分散染料中的填加剂主要是分散剂N、分散剂MF、分散剂CNF等。这些分散剂具有较好的耐硬水稳定性。因而,分散染料染色时软水剂施加与不施加、施加量的多少对染色效果的影响远没有中性染料或酸性染料染色那么大。故单用分散染料染锦纶时,不强调一定要用软水,软水剂的施加可视具体情况而定。
(4)锦纶匀染剂对分散染料虽然也有一定的分散、增溶作用,但对分散染料染锦纶的匀染效果却不甚明显。原因有两个:一是分散染料染锦纶本身就有极佳的匀染遮盖效果,几乎不可能产生经柳、纬档等染疵;二是分散染料为非离子性,只靠氢键与范德华力上染锦纶,即使在酸性染浴中也不会与锦纶的-N+H3发生离子键结合。因此,锦纶匀染剂在分散染料染锦纶中的实用意义比中性染料或酸性染料染锦纶时要小得多。甚至还会因用量浓度不同而降低染色的重现性,所以没有必要施加。
锦纶匀染剂对不同结构性能的分散染料产生的分散、增溶作用大小不同,从而影响染料的平衡上染率、最终得色深度(表18)。

分散染料在100℃以上高温染色时(如120℃染涤/锦织物),染料会产生热凝聚现象。即染料微粒会聚集成大的或较大的聚集体,轻者会影响匀染性,降低色牢度,重者会产生色点色渍,甚至是“焦油斑”。实践证明,施加适量(1-2g/L)的高温匀染剂,可以有效解决此问题。
分散染料染锦纶是在沸温条件下进行的。此时分散染料的热凝聚程度要小得多,一般不会产生上述问题。因此,分散染料染锦纶时施加高温分散匀染剂的实际意义较小。况且,它与锦纶匀染剂一样也存在着用量浓度不同影响分散染料平衡上染率的问题(有的染料上染率提高,有的染料上染率下降)。因此以不用为好。
实验结果证实,常用分散剂(如分散剂N、分散剂MF、分散剂CNF等)在100℃以下的染浴中分散效果尚可(注:这类分散剂的热稳定性较差,温度越高,其分散能力越弱)。特别是,它们没有锦纶匀染剂与高温分散匀染剂的上述缺点。施加与不施加、加多或加少对分散染料染锦纶的得色深度与得色色光影响小,而且对不同染料的影响趋势还相对一致。因此,常用分散剂用于分散染料染锦纶,色光更稳定,综合效果更好。
分散剂、高温匀染剂对分散染料染锦纶的影响见表19。

(5)众所周知,分散染料具有耐碱稳定性差、易于水解的缺陷。分散染料水解稳定性的大小与染温的高低成正比。在沸温条件下,其水解稳定性良好,即使在pH=7-8的染浴中染色,也不会发生可察觉的水解现象。
而且分散染料在沸温条件下染锦纶,对染浴pH值的依附性比酸性染料染锦纶要小得多。
实验表明,在pH=4.5-7.5范围内,即使pH值波动也不会给染色的重现性造成明显的影响
(表20)。显然,这是三个因素作用的结果:
①分散染料在沸温条件下水解稳定性良好,染料几乎没有水解现象。
②分散染料与锦纶不会发生离子键结合,-N+H3的多少对上色影响小。
③分散染料为非离子性,即使染浴pH值大于锦纶的等电点,锦纶带负电荷,对其上色也不会造成阻碍。因此,分散染料沸温染锦纶浅色,既可以施加硫酸铵(2g/L)在微酸性浴染色,也可以采用中性浴染色。

(6)表21检测数据凸显三点:
①分散染料在常温常压条件下染锦纶,以100℃染色得色最深。所以,分散染料染纯锦纶织物应保持沸温(100℃)染色。
②分散染料染锦纶与染涤纶不同,不同温型的染料对染温的要求没有明显的规律可循。显然,这与锦纶结构疏松,在水中易于溶胀且溶胀度较大,相对分子质量大小不同的染料均容易扩散有关。这表明,不同温型的分散染料可以混拼用于锦纶沸温染色。
③超高温(>100℃)染色,多数分散染料对锦纶的上染量会提高,甚至会大幅度提高。而色光的纯正度却会明显下降。高温染涤/锦织物时值得注意。

注:1.配方:染料2%(owf),六偏磷酸钠1.5g/L,高温匀染剂1.5g/L,98%醋酸0.3mL/L(pH=4.21残液)。
2.工艺:浴比1:25,2℃/min升温,按设定温度染色30min,净洗。
3.检测:以100℃染色结果(深度)作标准,相对比较。Datacolor SF 00X测色仪检测。
(7)分散染料染锦纶有一个水溶性染料无法相比的优点,即染色浴比在常规范围内(1:12.5-1:25)变化对染色结果(深度、色光)的影响很小,尤其是染浅色,这和分散染料染涤纶十分相似。分散染料的这一优点,使得它在染锦纶(或染涤纶)时很少受染色浴比的影响,所以小样(浴比大)放大样(浴比小)时,放样成功率要比其他染料高得多。
(待续)
(待续)