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锦纶(或锦/棉)织物的打样技术(九)

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-06-21  作者:崔浩然  浏览次数:457
核心提示:崔浩然,男,中国纺织工程学会染整专业委员会顾问,常州市新浩印染有限公司总工程师,长期从事印染生产的技术与管理工作。
 (3)棉/锦贡缎染艳绿色。
①织物:18.2tex/(155dtex+44dtex氨纶)[32英支×(140旦+40旦氨纶)]、748根/10cm×315根/10cm棉/锦弹力贡缎。
②色泽:艳绿色。
③工艺:中温型活性染料一浴二段打样法。
④处方:
染锦:    活性翠蓝B-BGFN    3.5%
活性嫩黄B-6GLN              0.47%
六偏磷酸钠                  1.5g/L
锦纶匀染剂                  1.5g/L
98%冰醋酸          0.3mL/L(pH=4.3)
染棉:    活性翠蓝B-BGFN    4.38%
活性嫩黄B-6GLN              2.13%
食盐                        60g/L
纯碱(中和)                 lg/L
纯碱(固色)                 20g/L
⑤操作:圆周平动式打样机,浴比1:30,2℃/min升温,98℃保温酸性浴染锦纶30min。快速降温40min,加入中和纯碱,将染浴调至弱碱性(pH=8.1),再加入染棉的染料和食盐,并保温吸色40min。加入固色纯碱,再保温固色60min,水洗、皂洗、水洗。
⑥工艺提示:
a.棉/锦弹力贡缎,棉为正面,锦在反面。为了能准确把握正面色光,必须先染锦纶后套棉。
b.锦/棉(或棉/锦)织物染亮丽夺目的艳绿色,无论是锦纶组分还是棉组分,必定要以翠蓝色染料为主拼染。其中,棉组分采用活性翠蓝B-BGFN与活性嫩黄辟6GLN拼染,技术难度不大。而染锦纶组分则存在着实际问题:中性染料中没有翠蓝色谱;分散染料中分散翠蓝S-BL(C.I.分散蓝87)、分散翠蓝S-GL(C.I.分散蓝60)在沸温条件下染锦纶,上染率低,色光灰暗,日晒牢度低下,不可使用。因此,锦纶组分通常采用酸性染料染色。
然而,在染棉为正面、锦纶为反面必须先染锦纶后套棉的棉/锦类织物时,以酸性染料染锦纶存在以下缺陷:第一,由于酸性染料染锦纶的耐碱洗牢度不佳,在活性染料后套棉的碱固色过程中,锦纶的减色变色程度较大,锦纶的色光难以掌控。第二,酸性染料中的翠蓝品种,如酸性湖蓝A、酸性翠蓝N-G、酸性湖蓝5GM、酸性翠蓝A-3G等,染锦纶的日晒牢度普遍低下,一般达不到AATCC标准3级要求。
可见,染棉为正面的棉/锦类织物时,以酸性染料染锦纶并不可取。为此,特别推荐采用中温型活性染料先酸性浴染锦纶,再碱性浴套染棉的一浴二段打样法。
c.锦纶的基本结构特征类似于蛋白质纤维。活性染料之所以能很好地上染锦纶是基于以下四点:
·活性染料分子中含有磺酸基(-S03Na),能够与锦纶末端已正离子化的氨基(-N+H3)生成离子键结合。
·锦纶分子链具有较好的线型结构,没有支链和大的侧链。活性染料分子容易与锦纶分子链靠拢,产生较大的范德华力。
·锦纶分子链中含有大量能生成氢键的酰氨基(-NHCO-),活性染料与锦纶之间能产生较多的氢键结合。
·锦纶末端氨基具有较强的亲和性,与活性染料的活性基团有产生共价键结合的可能。
注:在酸性条件下,乙烯砜型活性染料由于β-羟乙基砜硫酸酯活性基(-S02CH2CH2OS03 Na)不能生成乙烯砜基(-SO2CH=CH2),所以与锦纶生成共价键结合的可能性极小。但实验证明,在活性染料后套棉的碱固色过程中,染着在锦纶上的部分活性染料却能转变为共价键结合。因而,可明显提高染色牢度。
可见,中温型活性染料在酸性条件下染锦纶,除部分染料可能与锦纶发生共价键结合外,基本上是以酸性染料的上染方式上染的。
d.采用中温活性翠蓝B-BGFN和活性嫩黄B-6GLN既染锦又染棉,其主要理由有四个:
·二者的色彩嫩亮,拼出的绿色鲜艳夺目,可以达到各种级别的艳度要求。
·二者对锦、棉两种纤维的上色性能相对较好。
·在染锦、染棉的过程中,即使锦、棉两相互有沾染,也很少影响锦、棉两相色泽的均一性。
·二者同浴拼染,无论染锦还是染棉,具有基本的同浴适应性。
e.活性翠蓝B-BGFN与活性嫩黄B-6GLN和绝大多数中温型活性染料一样,在酸性条件下染锦纶,染色温度对染色结果的影响相对较大(参见表3-22)。
·在常压条件下,沸温(98~100℃)染色的上色量最高,得色最深,鲜艳度最好。染温低于90℃,上染率会明显下降,而且鲜艳度和匀染性也有所降低。
·在较低温度的酸性染浴中,活性翠蓝B-BGFN和活性嫩黄B-6GLN与锦纶之间便会产生明显的上染行为。
·在升温速率、保温染色时间相同的条件下,染色温度越高,锦纶的匀染性越好。这无疑是由于染温高染料的扩散作用与移染作用大所致。
·不同结构的活性染料对染色温度的依附性大小不同。如染色温度从lOO℃降至90℃(其他条件相同),活性嫩黄B-6GLN的得色深度基本不变,而活性翠蓝B-BGFN的得色深度则下降6.65%:显然,这是由于活性翠蓝B-BGFN的相对分子质量大,又缺乏线性,扩散相对困难的缘故。
特别提示:活性翠蓝B-BGFN与活性嫩黄B-6GLN在酸性浴中拼染锦纶时,第一,一定要采用沸温(98~100℃)染色,以获得最高得色深度。第二,一定要低温起染、缓慢升温,以获得最佳匀染效果。第三,染色温度一定要稳定控制,以提高染色的重现性。
f.由于活性染料的阴离子与锦纶末端正离子化的氨基(-N+H3)成离子键结合,对活性染料染锦纶的上色量起着关键作用,所以活性染料染锦纶必须在酸性条件下(pH=4~4.5)进行,且必须保持稳定。
g.在酸性染浴中,由于锦纶中的-N+H3含量远远多于-COO-而带有较多的正电荷,因而活性染料的色素阴离子上染速率较快,匀染遮盖性较差。为此,施加适量的锦纶匀染剂以减缓活性染料的上染速率是十分必要的。
特别提示:市场上供应的锦纶匀染剂大多只适合普通染料在染浴pH值较高的场合应用。
比如,中性染料或部分弱酸性染料,以硫酸铵作释酸剂(pH>6)染锦纶。而用于翠蓝类染料在pH<5的条件下染锦纶,则有产生色点、色渍的弊病。究其原因,大概有以下四点:
·翠蓝类染料均为铜酞菁结构,在水中染料分子的聚集倾向相对较大。
·在酸性浴中,染料分子中的-S03Na会变为-S03H,水溶性会明显下降。
·锦纶匀染剂中的非离子组分具有亲染料性,会使染料分子进一步缔结。
·锦纶匀染剂自身的耐酸溶解稳定性差,在pH=4~5的染浴中会析出黏稠状物,吸附染料沾污织物。
因此,对市售锦纶匀染剂必须通过实验进行筛选。经检测与实践证明,杭州美高华颐化工公司的尼龙匀染剂M-2200效果良好,可以采用。
h.锦纶组分染色后,在套染棉组分之前务必要预加纯碱lg/L,将染浴的pH值从弱酸性(pH=4.3)调至弱碱性(pH=10)。其原因有三个:
·套染棉时,若在酸性高温条件下吸色,活性翠蓝B-BGFN和活性嫩黄B-6GLN对锦纶的沾染性很强,特别是活性嫩黄B-6GLN对锦纶组分的沾染十分严重,这会极大地影响锦纶组分的色泽稳定性,使锦、棉二相的深度、色光的均一性难以掌控。而在碱性浴中,由于锦纶结构中负离子化的-COO-多,锦纶带有较多的负电荷,对染料阴离子具有较大的排斥作用。所以,活性染料对锦纶的沾染可以大大降低。
·活性翠蓝B-BGFN和活性嫩黄B-6GLN染棉,若在酸性条件下吸色,由于对棉的直接性低,在初始吸色阶段的吸色量少,致使加碱固色前染液中的染料浓度较高,从而会造成加碱固色初期阶段染料的骤然上色现象激烈。特别是活性嫩黄B-6GLN,由于它在弱酸性-中性浴中对棉的直接性特低,初始吸色量很少,所以加碱后大量的染料会陡然上色。这很容易造成织物吸色不匀,导致染色色花。
而在弱碱性浴中(pH=10),活性染料对棉的直接性会显著提高。经检测,在弱碱性浴中吸色与在弱酸性浴或中性浴中吸色相比,初始30min的相对吸色量,活性翠蓝B-BGFN可分别提高69.1%、33.05%,活性嫩黄B-6GLN可分别提高276.05%、229.16%。由于加碱固色前染液浓度可以大幅度降低,加碱固色初期阶段的陡然上色现象得到很大缓解,从而可大大提高匀染效果。
·活性染料在酸性浴中吸色,会使最终得色深度与匀染效果明显下降。
从表50数据可以看出两点:
·活性翠蓝B-BGFN和活性嫩黄B-6GLN在酸性浴中对棉的直接性相对最小,初始吸色量(又称一次吸色量)最低,加碱固色前染液浓度最高,固色初期染料的骤然上色现象相对最严重。而在碱性浴中,对棉的直接性相对最大,初始吸色量最高,加碱固色前染液浓度最低,固色初期染料的骤然上色现象相对缓和,匀染效果自然最好。(注:活性嫩黄B-6GLN的表现最突出。)
·吸色浴pH值与最终得色深度的关系为:
浅←最终得色深度→深
酸性浴←中性浴→碱性浴
即,初始吸色量低,最终得色深度也偏低。初始吸色量高,最终得色深度也偏高。
可见,活性翠蓝B-BGFN和活性嫩黄B-6GLN拼染棉/锦弹力贡缎时,套棉前先加lg/L纯碱,将染浴pH值从弱酸性调至弱碱性的举措是十分重要的。

i.活性翠蓝B-BGFN中温(65℃)染色时,由于固色温度较低,采用碱性寝强的磷酸三钠或代用碱作碱剂比采用碱性较弱的纯碱作碱剂固色率明显提高。因此,最适合磷酸三钠作碱剂。高温(80℃)染色时,由于固色温度较高,采用磷酸三钠或代用碱作碱剂则比采用纯碱作碱剂固色率明显下降。因此,最适合用纯碱作碱剂。
活性嫩黄B-6GLN由于其分子中含有毗啶酮结构,耐碱性差。所以,无论是高温(80℃)固色,还是中温(65℃)固色,都是以碱性较弱的纯碱作碱剂固色率最高。
可见,活性翠蓝B-BGFN和活性嫩黄B-6GLN在高温(80℃)条件下染棉组分时,最适合采用纯碱作碱剂。
j.在锦纶染色后套棉的碱固色过程中,吸附在棉上的活性染料和以离子键结合为主染着在锦纶上的活性染料,能与棉、锦纶同时发生化学性固着反应。因此,染色织物的色牢度表现良好。
(未完待续)

 
 
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