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提高還原染料軋染染色光標(biāo)穩(wěn)定性的幾個(gè)要素

來源:印染在線 發(fā)布時(shí)間:2008年09月25日

提高還原染料軋染染色光標(biāo)穩(wěn)定性的幾個(gè)要素

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“調(diào)色“用的外加染料,國內(nèi)外有著共識:

第一, 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“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?,對問一個(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、色光也不完全一樣

,單一染料,染同樣的纖維,一旦工藝條件波動(dòng),不僅深淺會變化,色光也會變化,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。

因此對進(jìn)廠的染料,必須強(qiáng)化檢測手段。

(1) 對進(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,而要用專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

絲光處理對棉纖維染色結(jié)果的影響較大,這是眾所周知的,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這不僅會明顯降低染色的得色量,也會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,對染色結(jié)果的影響也很小)。

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

泣對措施:

(1) 采用堿氧或酶氧一浴處理后,最好經(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:

第一, 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

眾所周知,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)電位最低(一64mv)最容易還原。

還原橄欖R的還原負(fù)電位最高(一927mv),最難還原。

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,會使色光顯著異變(上染率與色牢度也會同時(shí)降低) o

比如還原蘭RSN,過還原后其色光會嚴(yán)重變萎變暗,紅亮的蘭光甚至可以完全消失。

還原蘭BC過還原(脫鹵)后,會由蘭光漂蘭變?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) 對保險(xiǎn)粉的替代品,黃蔥酮與蘭蔥酮類的蔥醌染料,最好不用,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<

。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不可缺少的黃色染料,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)最大的不同點(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,最少也要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)槿绱耍€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。可見¨皂洗¨對還原染料軋染而言,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,對還原肇蠻的皂煮工序,要特別重視。

(1) 因?yàn)闇囟仍礁?,染料發(fā)色所需的皂洗時(shí)間越短。所以,必須在95℃以上高溫皂洗,絕對不能邊開車邊升溫。

(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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