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卷染機(jī)之翠蘭色染色控制
發(fā)布時(shí)間：2023-01-04 14:31:00 點(diǎn)擊： |
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卷染機(jī)專業(yè)生產(chǎn)廠家無錫金潤達(dá)2023年1月4日訊 針對(duì)活性翠藍(lán)染料，探討影響其染色的各個(gè)因素，具有實(shí)際生產(chǎn)意義。在實(shí)際生產(chǎn)中，遇到明亮的艷綠、艷藍(lán)品種拼色時(shí)，會(huì)大量使用翠藍(lán)類染料。翠藍(lán)類活性染料由于分子結(jié)構(gòu)的特殊性，特別是當(dāng)染料用量達(dá)到2.0g/L以上時(shí)，產(chǎn)生問題的概率更大，因此，被稱作敏感色。由于活性翠藍(lán)染料分子量大、直接性高，所以不易染均勻，且易出現(xiàn)色漬、色花、色點(diǎn),色牢度不高等問題。
活性翠藍(lán)染色影響因素
從染料角度來看，染料用量、染料中水溶性基團(tuán)的多少（即染料溶解度的高低）、染料中填充助劑（擴(kuò)散劑、鹽含量、助溶劑）的優(yōu)劣以及染料制造過程中分子顆粒的大小都對(duì)染料的溶解、擴(kuò)散和勻染有很大的影響。活性翠藍(lán)是一類含有銅酞菁結(jié)構(gòu)的染料，活性基團(tuán)一般為乙烯砜或一氯均三嗪和乙烯砜二者結(jié)合的結(jié)構(gòu)。活性翠藍(lán)獨(dú)特的大分子結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其分子平面性高，因而對(duì)纖維的吸附直接性較高，但高直接性會(huì)造成不易勻染、色花現(xiàn)象的產(chǎn)生；同時(shí)，高直接性也會(huì)帶來色光不穩(wěn)定、色牢度不佳等疵點(diǎn)，后續(xù)的皂洗會(huì)更進(jìn)一步對(duì)色光和牢度產(chǎn)生影響。另一方面，由于活性翠藍(lán)的分子基團(tuán)大，水溶性基團(tuán)一般在3．5個(gè)左右，因此，其溶解度不佳，分子與分子之間易締合形成色漬；尤其在中性電解質(zhì)存在的情況下，染料溶解度和擴(kuò)散性能會(huì)進(jìn)一步下降，染料會(huì)以多個(gè)分子締合的形式析出，造成明顯的色漬現(xiàn)象。雖然活性翠藍(lán)染料的母體一樣，但由于不同生產(chǎn)商生產(chǎn)時(shí)選用的添加劑、分散劑、磺化溫度等因素不同，因此活性翠藍(lán)染料的性能不盡相同，選擇一只溶解度適中、顆粒小、易擴(kuò)散均勻、雜質(zhì)少的染料對(duì)活性翠藍(lán)的使用至關(guān)重要。Na＋的介入對(duì)活性翠藍(lán)染料的染色過程影響很大。當(dāng)Na＋含量低于某一范圍時(shí)，其促染作用不充分，會(huì)使染料最終吸附得色率低，色光不穩(wěn)定，重現(xiàn)性不佳；當(dāng)Na＋含量達(dá)到某一范圍時(shí)，其分子運(yùn)動(dòng)不受阻礙，可以帶動(dòng)活性翠藍(lán)染料分子在水溶液中均勻擴(kuò)散，起到促染作用；但隨著Na＋含量進(jìn)一步增多，染料擴(kuò)散性能會(huì)下降，不易均勻分散開，易鹽析形成色漬、色花。因此，含有Na＋的元明粉的用法和用量對(duì)活性翠藍(lán)染料的染色極其重要。
總體來說，Na＋的用法應(yīng)結(jié)合考慮半染時(shí)間來最終確定，用量應(yīng)根據(jù)染液中Na＋的含量而定。實(shí)際操作中，可適當(dāng)降低元明粉用量，增加純堿用量以提高Na＋的量，這樣可以避免由于鹽的用量過高而使染料鹽析形成色漬的現(xiàn)象產(chǎn)生。經(jīng)多次現(xiàn)場(chǎng)跟蹤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)活性翠藍(lán)用量高（超過1．5％）時(shí)，元明粉和純堿可采用分次加入的方式，即先加入一定量的元明粉升溫至80℃勻染，再加入一定量的堿固色，然后加入剩余量的元明粉勻染，最后再固色，這樣可避免鹽析色漬的形成。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，針對(duì)不同布種，總結(jié)了活性翠藍(lán)染料、元明粉和純堿的用量關(guān)系，結(jié)果如表1所示。其中，元明粉的用量根據(jù)最佳吸附得色率得出，而最佳吸附得色率是以最終吸附得色率達(dá)到90％左右為標(biāo)準(zhǔn)的。常用堿Na2CO3，因其中含有Na＋，所以對(duì)活性翠藍(lán)的上染既有固色作用又有促染作用。由于活性翠藍(lán)高的直接性，堿劑的促染能力相比已很弱，但其用量為0．5～1．0 g/L時(shí)能緩和色花現(xiàn)象。另外，由于Na2CO3會(huì)造成染料的水解，且對(duì)色光穩(wěn)定和牢度有較大影響，所以建議加堿時(shí)間應(yīng)控制得當(dāng)，不宜太長(zhǎng)。溶液中加堿對(duì)水質(zhì)也有一定的要求。當(dāng)水中含有Ca2＋、Mg2＋等時(shí)，加堿會(huì)形成沉淀，在主泵的作用下這些沉淀可能會(huì)漂浮在水面上，形成色漬，所以加堿前需先保證水質(zhì)。同時(shí)，加堿前也應(yīng)保證無鹽析、色漬的存在，要先檢查后加堿，因?yàn)橐坏┘訅A后便無法勻染，只能以剝色或拉色等方法進(jìn)行回修。對(duì)于活性翠藍(lán)染料染色的助劑來說，應(yīng)具有助溶和擴(kuò)散性能，并應(yīng)具有減緩吸附的作用。如含有3個(gè)—SO3Na結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散劑，可幫助染料溶解，達(dá)到助溶和擴(kuò)散的作用；但另一方面，由于其突出的增溶和擴(kuò)散作用，會(huì)導(dǎo)致染料不易上染吸附纖維，色光偏淺（一般在半成左右深度）。因此，助溶劑的用法和用量需要根據(jù)染料的用量和染色條件來控制。另外，若加堿前織物上已有色漬，再用助劑勻染時(shí)，對(duì)助劑的乳化性或擴(kuò)散性能就要求更高，可選擇直接加入去油劑或低泡乳化劑高溫勻染的方法。活性翠藍(lán)對(duì)水質(zhì)較為敏感，水的硬度應(yīng)控制在50 mg/L以下，若水的硬度過高，則易產(chǎn)生色花現(xiàn)象。再生纖維素類纖維會(huì)將纖維硬度轉(zhuǎn)移至水中；另外，元明粉等染化料助劑的不純也會(huì)提高水質(zhì)的硬度。因此，染色過程中對(duì)水質(zhì)的監(jiān)控是十分必要的，除了染色前應(yīng)調(diào)整好水質(zhì)硬度以外，建議染色時(shí)加一些螯合劑或六偏磷酸鈉等凈化水質(zhì)。活性翠藍(lán)染料一般的反應(yīng)溫度選在75～80℃之間，勻染溫度選在80～90℃之間。這是因?yàn)闇囟雀撸玖戏肿舆\(yùn)動(dòng)會(huì)劇烈，有利于染料均勻擴(kuò)散；但溫度過高，活性翠藍(lán)染料的水解也會(huì)加劇，特別是與其他染料相拼混使用時(shí)，對(duì)其他染料的影響較大，色光不穩(wěn)定，此時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際拼混情況選擇勻染溫度，并通過延長(zhǎng)勻染時(shí)間和加入勻染劑的方法達(dá)到勻染的目的。勻染后，降溫至80℃，加堿劑后再進(jìn)行固色反應(yīng)。
通常每次加料時(shí)間間隔為15-20min。適當(dāng)延長(zhǎng)加料的時(shí)間間隔，可延長(zhǎng)染料的吸附擴(kuò)散過程，染浴中的染料分子可更充分地向纖維內(nèi)部擴(kuò)散與吸附，從而有效降低染浴中的染料濃度，使染料分子發(fā)生集聚的趨勢(shì)大大降低。此外，對(duì)于直接性不高的翠藍(lán)類染料，適當(dāng)提高染色的初染溫度，也可一定程度增大其在棉纖維上的吸附量。使加入電解質(zhì)前的染料濃度有所降低。翠藍(lán)類活性染料的染色，應(yīng)選用具有分散和勻染雙重功效的勻染劑。具有較強(qiáng)分散能力的勻染劑，對(duì)防止染料聚集很有效。好的勻染劑應(yīng)滿足如下要求：①具有較好的緩染能力，對(duì)染色色光影響小，引起色變一般在5%～10%，或無影響。②具有較好的螯合分散能力，并對(duì)染料有一定的助溶作用。③對(duì)染浴中的電解質(zhì)以及酸、堿穩(wěn)定，能夠與其他陰離子性助劑相容。翠藍(lán)染料染色過程中，不能使用含硅類消泡劑。因?yàn)橄輨┑腍LB值一般在1～3，此類助劑在水中分散較為困難，易形成“微液滴”，而分子質(zhì)量較大的翠藍(lán)類染料分子則容易在“微液滴”周圍聚集，形成染料分子團(tuán)，一旦沾污布面，就會(huì)形成色點(diǎn)或色斑。防皺劑或柔軟劑的使用也應(yīng)慎重，因?yàn)檫@類助劑在染浴中與染料、電解質(zhì)和堿類的相容性也是一個(gè)不容忽視的問題。染浴的硬度是指染浴中Ca2+、Mg2+的含量，在純棉織物的染色過程中，① 染色用水中的Ca2+、Mg2+,雖然染色用水大多經(jīng)過軟化，但受設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性等因素的影響，軟水的硬度并不穩(wěn)定，有時(shí)會(huì)超標(biāo)；② 天然纖維在自然生長(zhǎng)過程中帶入的Ca2+、Mg2+，這部分硬度值在進(jìn)行敏感色染色時(shí)不容忽視，對(duì)于翠藍(lán)類染料的染色，布面上的Ca2+、Mg2+一旦發(fā)生聚集，就會(huì)進(jìn)一步造成染料分子的聚集，從而在布面上形成色點(diǎn)和色斑；③ 織物前處理時(shí)，使用的前處理助劑會(huì)帶入Mg2+，如氧漂穩(wěn)定劑中的一般含有Mg2+。Mg2+對(duì)于提高H2O2的分解穩(wěn)定性、控制H2O2的分解速率起著重要作用，但會(huì)影響染色均勻性。① 促進(jìn)染料溶解（適當(dāng)提高染料的溶解溫度，使用助溶劑）。加入時(shí)，應(yīng)采用清水溶解元明粉來代替回水溶解（從染機(jī)內(nèi)回流到加料桶）。實(shí)踐表明，染浴中過多的電解質(zhì)是導(dǎo)致染料分子聚集的一個(gè)重要因素，但染色過程中，大量使用促染鹽又是必須的。如果用回水溶解元明粉，將導(dǎo)致元明粉濃度過高，鹽析作用加強(qiáng)，從而導(dǎo)致大量染料分子從染浴中析出，發(fā)生聚集，在染色織物上形成色點(diǎn)。1、在加入元明粉前，應(yīng)先在化料桶內(nèi)將其充分化開攪勻，再緩慢加入，應(yīng)保證每管繩狀織物在染機(jī)內(nèi)循環(huán)4圈以上。考慮到元明粉的最大溶解度為500g/L（30℃），而化料桶的體積有限（一般不超過800L），故使用較多元明粉時(shí)，應(yīng)采用分次加入的方式。這樣可使元明粉迅速、均勻地稀釋于染浴中，而不會(huì)造成染浴內(nèi)電解質(zhì)濃度局部過高。活性染料染色時(shí)使用的純堿，也是一種電解質(zhì)，但其對(duì)染料的鹽析作用沒有元明粉明顯，對(duì)形成色點(diǎn)的影響不大，全部采用回水注料的方式完全可以。2、理論上，當(dāng)Ca2+、Mg2+含量低于20mg/kg 時(shí)，可稱為軟水，能符合一般活性染料染色要求，但翠藍(lán)類染料染色對(duì)染浴硬度的要求更高。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，硬度值低于15mg/L或趨近于0的超軟水，對(duì)敏感顏色的染色更有利。因此，在染色時(shí)選用合適的螯合分散劑很有必要。但螯合分散劑的螯合能力也不能過強(qiáng)，否則會(huì)把某些染料分子中的金屬離子“拉出”,破壞染料的分子結(jié)構(gòu)，從而影響染料的染色性能活性翠藍(lán)染料染色時(shí)有一定的難度，尤其是要恰當(dāng)控制各個(gè)因素。由于活性翠藍(lán)分子量大，直接性高，所以不易染均勻，易出現(xiàn)色花，故應(yīng)該選擇一只水溶性適中、顆粒小、擴(kuò)散均勻、雜質(zhì)少的染料；應(yīng)盡量減少用鹽量，并分次緩慢加料；加堿前應(yīng)檢查好色澤；配合使用有助溶、擴(kuò)散和減緩吸附作用的助劑；還要檢測(cè)好水質(zhì)；選擇恰當(dāng)?shù)臏囟龋徊⒃谌旧氨ＷC織物有良好的毛效，清洗布面殘留的中性助劑、油劑或堿劑。這樣，活性翠藍(lán)染料染色過程中出現(xiàn)的問題才會(huì)得到較好的控制。 |
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