無論是還原染料軋染,還是活性染料軋染,普遍存在著色光穩(wěn)定性方面的問題。在實(shí)際生產(chǎn)中,常常蜀色光變化、與客樣不符,而造成返工修復(fù),使染色一次成功率大大下降。
造成還原染料軋染色光不穩(wěn)定的因素很多,據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐,以下幾點(diǎn)值得關(guān)注:
一、 染料的質(zhì)量問題
到目前為止,國家對(duì)染料還沒有一個(gè)嚴(yán)格的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),尤其是國產(chǎn)染料,基本上是各自為政。同一個(gè)染料,不同生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品,甚至同一個(gè)生產(chǎn)廠家不同批次的產(chǎn)品,其力份、色光都不一樣,甚至差異頗大。主要原因是:
一些染料生產(chǎn)廠家工藝技術(shù)比較落后,生產(chǎn)管理比較薄弱罡疋使合成出來的染料深淺、色光不穩(wěn)定,與出廠標(biāo)準(zhǔn)相差較大。所以在商品化處理的過程中,只能靠外加染料大幅度“調(diào)色’,來實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一化。這類似于染色中的“修色”,臣的是使染料成品的強(qiáng)度、色光接近或達(dá)到出廠標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)“調(diào)色“用的外加染料,國內(nèi)外有著共識(shí):
*, 調(diào)色用的外加染料,在染色性能方面與主唞蝌必須具有良好的配伍性,特別是上染的同步性、色牢度的一致性和深度的加合性等。然而,一些染料生產(chǎn)廠家,對(duì)“調(diào)色”用的外加染料,缺乏嚴(yán)格的選擇,只顧“調(diào)色”不顧性能的傾向比較嚴(yán)重。
第二, 調(diào)色用外加染料的數(shù)量,通常要求掌握在2%以內(nèi)。因?yàn)?%的外加染料,對(duì)主體染料的整體性能影響較小,然而有些染料企業(yè),調(diào)色所用的外加染料的數(shù)量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過2%的上限,甚至高達(dá)5一 10%
可見調(diào)色以后的染料成品,實(shí)際上已經(jīng)從單一結(jié)構(gòu)的染料變成了“拼混染料”,而且,其拼混組份的性能,又往往缺乏良好的染色配伍性。正因?yàn)槿绱?,?duì)問一個(gè)染料而言,不僅不同生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品存在著深淺、色光的差異,就是同一個(gè)生產(chǎn)廠家不同批次的產(chǎn)品,其深淺、色光也不*一樣,單一染料,染同樣的纖維,一旦工藝條件波動(dòng),不僅深淺會(huì)變化,色光也會(huì)變化,問題的結(jié)癥就是在這里。
再加之有些染料企業(yè),烘干造粒技術(shù)落后,商品化處理水平不高,使得染料成品中的各種組分比重相圭太大。在運(yùn)輸、貯藏、使用等過程中,產(chǎn)生分層現(xiàn)象,導(dǎo)致同一染料包裝的上中下層,力份強(qiáng)度不同,甚至染色性能也存在差異。
因此對(duì)進(jìn)廠的染料,必須強(qiáng)化檢測手段。
(1) 對(duì)進(jìn)廠的染料,不能夠抽檢,必須100%檢測。
(2) 染料力份的檢測,不能只從染料包裝的表層取樣,而要用工具從染料包裝的上下層取樣,同時(shí)檢測。
(3) 不僅要檢測染料力份,染料色光的穩(wěn)急定性也要以改變工藝因素的方法來檢測。
二、絲光的效果問題
絲光處理對(duì)棉纖維染色結(jié)果的影響較大,這是*的,然而時(shí)至今日,仍有老話重提的必要。其原因有二:
(1) 近年來,許多印染企業(yè)在棉織物的前處理中,都采用了堿氧或酶氧一浴冷堆,(短蒸)、水洗工藝。該短流程工藝,在發(fā)揮節(jié)能優(yōu)勢的同時(shí),一般存在著毛效欠佳的問題。
織物的毛效低(尤其是毛效不勻),會(huì)顯著影響棉纖維的絲光程度(產(chǎn)生半絲光)和棉纖維的絲光透仞度(產(chǎn)生表面絲光) o這不僅會(huì)明顯降低染色的得色量,也會(huì)降低勻染性與染色牢度。
2)不少印染企業(yè),為了節(jié)水節(jié)汽節(jié)約成本,片面降低絲光堿液濃度,采用220g/l從下的堿濃絲光。事實(shí)上,2209/1以上的堿液做張力絲光,才有可能產(chǎn)生穩(wěn)定的“全絲光”效果(由于堿濃高,纖維絲光充寸,即使堿濃存在一定差異,對(duì)染色結(jié)果的影響也很?。?。
220g/1以下的燒堿絲光,嚴(yán)格地講只是“半絲光”,根本達(dá)不到“全絲光”的穩(wěn)定效果.因而,堿濃度一旦產(chǎn)生波動(dòng),棉纖維的吸色能力便會(huì)發(fā)生變化。所以,“半絲光”處理的染色半制品,很容易產(chǎn)生深度與色光的波動(dòng)。
以下檢測數(shù)據(jù)足以證明:
絲光堿液濃度與棉纖絲光效果(吸色能力)的關(guān)系
| | 絲光堿液濃度(100% g/l) |
| 0 | 160 | 190 | 220 | 250 | 280 |
| 活性紅M-3BE 4% | 100 | 180.24 | 207.26 | 212.67 | 213.82 | 214.16 |
| 活性蘭M-2GE 4% | 100 | 176.03 | 187.89 | 191.84 | 193.14 | 193.92 |
| 活性翠蘭BGFN4% | 100 | 168.08 | 178.77 | 183.48 | 183.56 | 183.59 |
泣對(duì)措施:
(1) 采用堿氧或酶氧一浴處理后,經(jīng)一道汽蒸氧復(fù)漂處理。實(shí)踐證明,這可顯著提高棉織物的毛效及勻一性,確保絲光效果更加透徹更均勻。
(2) 以220g/1以上燒堿液進(jìn)行張力全絲光,使染色半制品的吸色能力更強(qiáng)更穩(wěn)定,從而消除半制品勺質(zhì)量差異,給染色的重現(xiàn)性帶來影響。
三、軋染的工藝問題
還原染料在實(shí)用性能上,存在著三大缺陷:
*, 不同結(jié)構(gòu)的染料,其還原的難易程度,相差甚遠(yuǎn);
第二, 不同結(jié)構(gòu)的染料,其氧化的難易程度,相差甚疏;
第三, 不同結(jié)構(gòu)的染料,其皂洗的色變性能,相差很大~,
這三大缺陷,在連續(xù)軋染中的表現(xiàn)尤為突出,它們是影響還原染料色光穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。
1、 染料的正常還原問題
*,還原染料必須還原成可溶性的隱色體才能上染,而不同結(jié)構(gòu)的還原染料,其隱色體的還原負(fù)電位相差很大。
比如,還原黃G的還原負(fù)電位zui低(一64mv)zui容易還原。
還原橄欖R的還原負(fù)電位zui高(一927mv),zui難還原。
傳統(tǒng)的還原劑保險(xiǎn)粉,在20g/1、60℃時(shí)的還原負(fù)電位(實(shí)測值)為1080-Lmv,因而它能將所有的還原染料還原成隱色體。在連續(xù)軋染中,由于汽蒸溫度高( 100一102℃),保險(xiǎn)粉20g/l的還原負(fù)電位(實(shí)測值)短時(shí)間內(nèi)可達(dá)1135一mv左右,比還原染料正常還原所需的還原電位負(fù)值,要高得多。因而軋染時(shí),一旦燒堿一保險(xiǎn)粉濃度過高,常用還原染料中的一些容易“過還原”的黃蔥酮蔥醌染料(如還原黃G)、蘭蒽酮蒽醌染料(如還原蘭RS N、還原蘭BC等),就容易發(fā)生“過還原”現(xiàn)象。
一些含酰胺基結(jié)構(gòu)的還原染料,如還原棉R、還原橄欖R等,在燒堿一保險(xiǎn)粉濃度過高時(shí),還可能發(fā)塵水解,生成色澤較深的氨基化合物。
當(dāng)前,市場上推出了一些保險(xiǎn)粉的替代品,具有使用量少、耐熱性好、成本較低的特點(diǎn),但是必須注£,這類還原劑均為復(fù)配物,其中含有二氧化硫脲(簡稱TD,學(xué)名甲脒亞磺酸) o
二氧化硫脲的還原性比保險(xiǎn)粉強(qiáng),在濃度5 g/1、燒堿( 100%) 15%/1、溫度100℃時(shí)的還原負(fù)電位可達(dá)220一mv (實(shí)測值)。因此一些黃蔥酮與蘭蒽酮類的蒽醌染料,更容易產(chǎn)生“過還原”現(xiàn)象。
染料還原過度,會(huì)使色光顯著異變(上染率與色牢度也會(huì)同時(shí)降低) o
比如還原蘭RSN,過還原后其色光會(huì)嚴(yán)重變萎變暗,紅亮的蘭光甚至可以*消失。
還原蘭BC過還原(脫鹵)后,會(huì)由蘭光漂蘭變?yōu)榧t光寶藍(lán)(實(shí)際變成蘭RSN ),特別值得注意的是,這種“過還原”引起的色光變化,基本上是不可逆的,即使經(jīng)氧化也無法回復(fù)。
目此還原染料軋染配制還原液時(shí),一定要注意二點(diǎn):
(1) 燒堿一保險(xiǎn)粉濃度一定要適當(dāng),“濃度越高色光穩(wěn)定性越好”的想法和做法,是不符合實(shí)際的。
(2) 對(duì)保險(xiǎn)粉的替代品,黃蔥酮與蘭蔥酮類的蔥醌染料,不用,其他類染料也應(yīng)在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上堇慎使用。
2、 染料的正常氧化問題
不同結(jié)構(gòu)的還原染料,其氧化速度不同。有些還原染料的隱色體,氧化速度很快,汽蒸后只要經(jīng)水洗、透風(fēng)就可完成氧化。比如:藍(lán)蒽酮蒽醌染料中的還原藍(lán)RSN、還原漂藍(lán)BC、還原艷藍(lán)3還原藍(lán)GCDN等;紫蔥酮蒽醌染料中的還原艷綠FFB、還原艷綠2G、還原深藍(lán)B0等;咔唑蒽醌染料中的還原橄綠B、還原卡其2G等。其中有些染料,在氧化條件較強(qiáng)的情況下, 甚至?xí)l(fā)生過氧化“,使色澤顯著變暗,色光失去真實(shí)性。但有些還原染料的隱色體氧化速度卻很慢,比如蒽醌染料中還原艷橙RK;硫靛染料中的還原桃紅R、還原紅青蓮RH;黃蒽酮染料中的還原黃G等。這些氧化速度特慢的染料,必須采用氧化劑氧化才行。
由于不同結(jié)構(gòu)的還原染料,其氧化速度相差懸殊,在實(shí)際生產(chǎn)中,氧化工藝往往顧此失彼,造成色光的穩(wěn)定性。
比如還原黃G,它是還原染料拼色軋染中*的黃色染料,但它的氧化速度特謾,常常因氧化條件與其氧化性能不適應(yīng)(如汽蒸后水洗去堿太凈、氧化劑濃度不足、氧化溫度過低、染色車速過快等),表現(xiàn)出氧化遲鈍、氧化不足,在水洗皂洗過程中,落色較多(常常被誤認(rèn)為色牢度不好)一,其結(jié)果因上色量不,穩(wěn)定而導(dǎo)致拼色色光汲動(dòng)性大。
為此,在還原染料連續(xù)軋染中要注意三點(diǎn):
(1) 氧化速度特快,且易“過氧化”的染料,盡量不與氧化速度特慢的染料拼染,以免氧化條件顧此失彼。
(2) 要根據(jù)染料的氧化性能,來調(diào)節(jié)汽蒸后冷水沖洗的去堿程度。因?yàn)槿玖想[色體比隱色酸的氧化速度更快,所以對(duì)氧化速度慢的染料而言,織物帶適當(dāng)?shù)膲A度,更容易實(shí)現(xiàn)充分氧化。對(duì)氧化速度快的染料而言,則織物帶堿不宜過多,否則容易發(fā)生“過氧化”。
(3) 為了使氧化性能不同的染料均能實(shí)現(xiàn)“正常氧化”,確保色光艷麗、純正,連續(xù)軋染時(shí),不宜采用,水洗、透風(fēng)氧化法,而適合采用雙氧水氧化法。因?yàn)殡p氧水在弱堿性條件下,氧化溫和,不致引起染料的“過氧化”。
驗(yàn)條件為:100%H2O21-1.5g/l
氧化溫度50±2℃
氧化時(shí)間25-30s(相當(dāng)一格乎洗槽+透風(fēng)氧化或二格斗洗串聯(lián)氧化)
3、 染料的皂洗變色問題
還原染料與活性染料有一個(gè)zui大的不同點(diǎn),就是還原染料具有突出的“皂洗效應(yīng)”所謂“皂洗效應(yīng)”,就是染著在纖維上的還原染料經(jīng)高溫濕熱處理(皂洗、水洗、烘干等),會(huì)發(fā)生深淺、色光的變化。實(shí)踐表明,多數(shù)還原染料“皂洗效應(yīng)”明顯。
表2 常用還原染料皂洗前后色光的變化
| 染料名稱 | 皂洗前后色光變化 | 染料名稱 | 皂洗前后色光變化 |
| 橄欖綠B | 黃棕光消失,明顯發(fā)藍(lán)光 | 灰BG | 明顯轉(zhuǎn)紅光,有淺色效應(yīng) |
| 深藍(lán)BO | 藍(lán)光消褪,變紅蓮色光 | 藍(lán)RSN | 藍(lán)青光消褪,變紅光亮藍(lán) |
| 深藍(lán)VB | 藍(lán)灰光消失,變紅光暗藍(lán) | 灰BM | 紅光消褪,轉(zhuǎn)青灰光 |
| 黃G | 紅光加重,較艷亮 | 桃紅R | 顯著轉(zhuǎn)黃光 |
| 艷紫2R | 轉(zhuǎn)紅光 | 藍(lán)GCDN | 顯著轉(zhuǎn)紅光 |
| 漂藍(lán)BC | 紅光加重 | 艷綠FFB | 藍(lán)光加重 |
| 卡其2G | 顯著轉(zhuǎn)綠 | 棕G | 轉(zhuǎn)灰綠光 |
| 棕GG | 轉(zhuǎn)灰綠光 | 棕RRD | 顯著變紅 |
| 棕RR | 黃光加重 | 棕R | 變艷亮 |
因此說,還原染料經(jīng)還原汽蒸、水洗、氧化后,纖維上的染料并非是穩(wěn)定態(tài),而是亞穩(wěn)定態(tài)。
實(shí)驗(yàn)表明,要使染著在纖維上的染料從亞穩(wěn)定態(tài)變?yōu)榉€(wěn)定態(tài),使之充分發(fā)色,保持色光穩(wěn)定,只能通過高溫皂洗來實(shí)現(xiàn)。然而現(xiàn)實(shí)的問題是,不同品種的還原染料實(shí)現(xiàn)”充分發(fā)色“所需的時(shí)間是不同的,有的發(fā)色快,有的發(fā)色則很慢。
表3常用還原染料所需皂洗時(shí)間
| 染料名稱 | 基本發(fā)色100℃皂洗時(shí)間/min | 充分發(fā)色 |
| 100℃皂洗 時(shí)間/min | 80℃皂洗 時(shí)間/min |
| 橄欖綠B | 2 | 8 | 25 |
| 灰BG | 1 | 3 | 15 |
| 深藍(lán)BO | 6 | 8 | 15 |
| 藍(lán)RSN | 2 | 6 | 10 |
| 深藍(lán)VB | 4 | 8 | 20 |
| 灰BM | 3 | 7 | 15 |
| 黃G | 1 | 3 | 10 |
| 桃紅R | 5 | 20 | 40 |
| 艷紫2R | 1 | 6 | 20 |
| 藍(lán)GCDN | 1 | 4 | 15 |
| 漂藍(lán)BC | 1 | 3 | 10 |
| 艷綠FFB | 1 | 2 | 10 |
| 卡其2G | 2 | 7 | 20 |
| 棕 G | 4 | 15 | 30 |
| 棕 GG | 4 | 15 | 30 |
| 棕 RRD | 5 | 10 | 20 |
| 棕 BR | 0.5 | 1 | 5 |
| 棕 R | 1 | 3 | 10 |
大部分染料基本發(fā)色所需的皂洗時(shí)間,zui少也要lmin以上,而充分發(fā)色至少需4一5min以上。在連續(xù)軋染生產(chǎn)中,由于軋染設(shè)備的限制,皂洗時(shí)間通常只有60一70s(60m大皂洗箱車速50-60m/ min )。這對(duì)容易發(fā)色的染料,如灰BG、黃G、紫2R、藍(lán)GCDN、漂藍(lán)BC、艷綠FFB、棕R等,可以達(dá)到“基本發(fā)色”,而達(dá)不到“充分發(fā)色”。對(duì)于發(fā)色慢的品種,如深藍(lán)B0、深藍(lán)VB、桃紅R、棕G、棕GG等不要說“充分發(fā)色”,就是“基本發(fā)色,,也實(shí)現(xiàn)不了。顯然,還原染料按常規(guī)工藝作連續(xù)軋染,落布色光并非是穩(wěn)定態(tài),而是一定程度的亞穩(wěn)定態(tài)c正因?yàn)槿绱?,還原染料(尤其是發(fā)色慢的染料)連續(xù)軋染下來的織物,①在濕熱整理(柔軟熱拉、預(yù)縮J的過程中,由于纖維上的染料會(huì)繼續(xù)發(fā)色(直到實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)),所以深淺、色光發(fā)生一定程度的改變;②還原染料軋染的色布,在耐洗色牢度( GB/T3921 – 4,95±2℃X30min )測試過程中,原樣變色一般較大,甚至達(dá)不到外銷要求??梢?uml;皂洗¨對(duì)還原染料軋染而言,不僅是為了去除浮色,提高鮮艷度和色牢度,還有一個(gè)使染料發(fā)色,穩(wěn)定色光的作用。因此,對(duì)還原肇蠻的皂煮工序,要特別重視。
(1) 因?yàn)闇囟仍礁撸玖习l(fā)色所需的皂洗時(shí)間越短。所以,必須在95℃以上高溫皂洗,不能邊開車邊升溫。
(2) 皂洗時(shí)間起碼要保證在60秒以上。所以軋染車速的確定,對(duì)還原染料來講,不僅要考慮所染色澤的深淺、織物的厚薄、染料還原速度和氧化速度的決慢,還必須保證皂洗時(shí)間,使染料基本發(fā)色。
(3) 實(shí)驗(yàn)表明,不同類型的皂洗劑,不僅與染色牢度密切相關(guān),對(duì)還原染料的發(fā)色也有一定的促進(jìn)作用。因此應(yīng)選用陰/非離子復(fù)合型、內(nèi)含螯合分散劑的皂洗劑,因?yàn)檫@類皂洗劑具有較強(qiáng)的分散、乳化、凈龍、攜污能力,綜合效果良好。 四,結(jié)語
后產(chǎn)實(shí)踐證明:強(qiáng)化染料與半制品質(zhì)量的檢測,確保染料正常還原、正常氧化、充分皂洗發(fā)色,可以有效提高還原染料軋染色光的穩(wěn)定性,降低返工復(fù)修率,提高染色一次成功率。
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