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纺织染整|如何做好染色分散牢度

来源:合丽亚上传时间:2017/9/26 15:08:24浏览次数:718次

分散染料染色的影响:分散染料的热迁移并非在干热条件下,染料在纤维与表层溶剂两相中的重新分配,而是其固有的物理特性,也是造成含涤纶织物染色后干热处理中色牢度下降和色光变异。



关键因素

通过分析染色温度、热处理温度与时间、染料的热升华性、表面活性剂和后整理剂、染色方式以及热定型对染料热迁移性的影响,尽量采用染前高温预定型、130℃以下无接触热风烘干和低温柔软烘拉工艺,以及低温慢速树脂整理工艺等多项应对措施,以将染料的热迁移影响控制在最低限度。


涤纶织物(纯涤纶织物或涤棉、涤粘等交织、混纺织物)用分散染料染色后(尤其是高温高压法染较深色泽),经130℃以上干热处理,

如染后热拉幅定型、树脂焙烘等,在以下三方面,通常都要发生不同程度的变化,如染色坚牢度(皂洗、摩擦、日晒)明显降低,一般中深色下降0.5~1.5级;布面色光发生不同程度的改变;涤棉、涤粘等交织物或混纺织物,棉粘组分的污染会显著增加。


分散染色热迁移性

用分散染料染色的涤纶纤维,在干热处理过程中,产生的色牢度下降和色光变异现象。是分散染料的热迁移性所造成。

所谓热迁移性,是指分散染料染色后,在130℃以上干热处理过程中,部分染料从纤维内部向纤维表面迁移的一种现象。

一般认为,分散染料的这种热迁移性,是染料于干热条件下在纤维及附着于纤维表层的溶剂(对分散染料又溶解作用的表面活性剂、柔软剂、树脂、防污剂、防静电剂等)两相中的分配现象。认为在纤维表层若无第二相溶剂存在,热迁移现象就不会发生。

其实这种解释与实际不符。


如纯涤纶织物经高温高压染色后,不进行任何后处理,用热水冷水充分洗涤后烘干,直接180℃干热处理35s,热迁移现象依然很显著。热迁移性是分散染料固有的一种物理性质。并非由于第二相溶剂存在而引发的一种依附现象。


分散染料热迁移的历程,可作如下解释:   

1.在高温染色过程中,涤纶纤维结构变松弛,分散染料从纤维表层扩散进入纤维内部,并以氢键、偶极引力和范德华力为主作用于涤纶纤维。

2.染色后的纤维,受到高温热处理时,由于热能赋予聚酯长链更高的活动能量,致使分子链振动加剧,纤维的微结构再次松弛,导致部分染料分子与聚酯长链间的结合力减弱。因此,部分具有较高活动能量和较高自有化程度的染料分子,从纤维内部向结构相对松弛的纤维表层迁移,与纤维表面结合,形成表层染料,或粘附于相邻的棉粘组分。   

3.在湿牢度测试过程中。结合不够牢固的表层染料,以及粘附于棉粘组分上的染料,容易脱离纤维进入溶液,污染白布;或通过摩擦直接粘附于测试白布上,从而显示出染品的湿牢度和摩擦牢度下降。


分散染色牢度为什么差?


分散染色主要是涤纶纤维染色时候是高温高压,虽然分散染料分子小,但是也不能保证染色时候染料分子全部进入纤维内部,有的分散染料会附着在纤维表面,造成牢度过差,做还原清洗用是为了将没有进入纤维内部的染料分子破坏提高牢度,改善色光等作用。

涤纶织物分散染料染色,尤其是中、深色染色,为了充分去除浮色及残留在织物表面的低聚物,提高染色牢度,染色后通常需要进行还原清洗。

混纺面料一般是指纱线由两种或两种以上的成份混纺而成,因此这种布料就具有了这两种成份所具有的优点。而且可以通过调整成份比例,来获取其中一种成份的更多特性。

而混纺一般是指短纤混纺,也就是不同成份的两种纤维都是以短纤的形式混合在一起的。例如:涤棉混纺布,也通常叫T/C,CVC.T/R等。它是有涤纶短纤和棉纤维或人造纤维混纺的纱织造的。它其有的优点是:具有全棉布的外观和手感,减弱了涤纶布的化纤光泽和化纤手感,提高层次。

提高了色牢度,由于涤纶布是高温上色,色牢度比全棉色牢度要高,因此涤棉混纺布色牢度相比全棉色牢度也有提升。

然而要提高涤棉布的色牢度,必须要做还原清洗(就是所谓的R/C),在高温染完分散以后的后处理。只有做了还原清洗以后才能达到理想的色牢。

短纤混纺使得各组成份的特性可以均匀的发挥,同理,其它成份混纺也可以发挥各自的优点,达到一些功能性或舒适性或经济性的要求,但是,涤棉混纺布在高温分散染色中,由于棉或人棉纤维的混纺,且染色温度不能高于全涤布的温度。而涤棉或涤棉人造纤维布种在强碱或者保险粉的刺激下,会使纤维强力或撕破力剧烈下降,而在后续环节中很难达到产品的质量。


染色方式与热迁移性的关系


用分散染料染色的织物,在130℃以上干热处理时,普遍存在热迁移性现象。但不同染色方式,染料热迁移方向不同。

1.常压沸染由于是浅色环染,经高温干热处理,几乎没有从内向外热迁移的迹象,纤维表层的染料因存在浓度梯度,而像纤维内部迁移或扩散;

2.热熔染色染料在纤维内部分布,一般也存在一定程度的浓度梯度。在高温热处理时,部分染料分子向内部迁移,同时也有部分染料分子从纤维内部向纤维表层或进入纤维表面的第二相溶剂中。

3.高温高压染色透染性好,染料在纤维内部分布几乎不存在梯度。所以在高温干热处理时,染料只是单方向朝外移,对染色织物色光和色牢牢度的影响较大,尤其是深色。


热定型与热迁移的关系


定型与未定型坯所染的染品,在高温干热处理时,染料的热迁移现象都同样存在。染前定型对染品在干热处理中的热迁移具有一定抑制作用,但这种抑制作用与定型坯得色浅10%~15%有着直接关系(色泽越浅,染料的热迁移量越少)。因此,预定型对染料的热迁移实际影响不大。 


应对措施

1.不同结构的分散染料热迁移性不同,所以,染深色时应选择热迁移性较小的染料。

2.因为色泽深度对染料的热迁移性影响显著,所以染色时尽量避免达到或超过染色饱和值。在选用染料时,既要考虑染料本身热迁移性的大小,也要考虑其提升力及配伍加成性的优劣。

3.由于表面活性剂对染料的热迁移性大多有明显的促进作用,因此在整个染色过程中,表面活性剂应坚持“能不用则不用,能少用则少用,非用不可时,要慎重选择”的原则。

 4.附着在纤维表面的染料(浮色)会加重染料热迁移对染色织物色牢度产生的影响。所以,染色后(特别是深色)应采用还原剂(还原物特俪净)进行还原清洗,以彻底去除浮色。

5.由于常用的柔软剂对染料的热迁移性大多影响严重,故染色色织物柔软整理时,必须认真选择柔软剂(对于含涤织物所用的柔软剂,必须同时考虑对柔软度、滑爽度、泛黄性以及对染料热迁移性的影响)。  

6.染色织物经过树脂整理后,在纤维表面形成一层树脂膜的阻隔,减弱了染料的热迁移对染色织物色牢度的影响,但是,对染品色光的影响往往比较明显。

这种影响,除了与染料的热迁移性有关外,与热迁移出来的某些对金属离子敏感的染料,以及树脂层中来自金属盐催化剂的金属离子之间的作用,也有着直接关系。

7.分散染料本身的热迁移性及各有关因素对热迁移性的影响,只有经过130℃以上干热处理时才会明显地表现出来。

即热处理温度是分散染料产生热迁移的主要影响因素。


后整理考虑的因素

1.尽量采用染前高温预定型,以便染后定型拉幅可以采用较温和的条件,但要注意与定型得色较浅,且容易产生深边问题。

2.尽量采用130℃以下无接触热风烘干,如横导辊烘燥机等。而避免采用烘筒接触式烘干。

3.尽量采用130℃以下低温柔软烘拉工艺,避免采用高温烘拉工艺。㈣尽量采用低温慢速树脂整理工艺,避免采用高温快速树脂整理工艺。


其他影响

由于不同分散染料的热迁移倾向大小不同,在同一干热条件下处理,其热迁移量差异较大,所以,又导致了染品色光的变化。 

1.纤维的染色深度与热迁移性的关系    

涤纶纤维的染色深度与分散染料的热迁移性成正比关系,即色泽越深浓,在高温干热处理时,染料的热迁移性越大,对染品质量的影响越严重。 

2.热处理温度与热迁移性的关系    

在通常条件下,染后干热处理的温度越高,染料的热迁性越大,对染品色光及染色牢度的影响越严重。在130℃以下热处理,染料的热迁移性不大,;在130℃以上热处理,染料的热迁移性明显加剧。  

3.热处理时间与热迁移性的关系  

 焙烘时间在20~40S范围内,随时间的延长,染料的迁移量急剧增加;在40~50S范围内,染料的热迁移量增加不明显;超过50S,低温、中温型分散染料的热迁移量反而下降。显然,这与染料的升华量增加有关。  

4.染料的热升华性与热迁移性的关系  

一些耐升华性好的高温型染料,有的热迁移性小(如分散灰S-BN),有的热迁移性却很大(如分散红S-3GFL、分散深蓝HGL等)。一些耐升华性差的低温、中温型染料(如分散红B、福隆艳红E-RLN等),单从平行测定的结果来看,其热迁移性反而较小,这与染料的升华性有很大关联。因此,在染料的热升华性与热迁移性之间,看不出一个明显规律。