(2)染料上染性能的缺欠,举例如下:
例6(活性染料染棉):
活性染料,在中性盐浴条件下的吸色过程中,由于染料的水溶性大,对棉的亲和力较小,染料的移染性能良好,容易获得匀染透染效果。而在碱性盐浴固色过程中,染料的上染行为,则会发生显著改变:
第一、染料与棉纤的亲和力会显著提高。
第二、染料与棉纤迅速发生键合反应,并因此打破染料原来的吸附平衡,染液中的染料产生骤然上色现象。即,在加碱固色的初始阶段,染料的吸色速率和固色速率,有一个陡然飞跃。
如:活性黑KN—8,活性艳兰KN—R,活性嫩黄4GLN或6GLN等,在碱剂加入后1O~15min内,其吸色率会突升30~50%。这在60~65℃染色中途加入碱剂的初始阶段,很容易因织物带碱不匀,染料上色快慢相差太大,而造成布面云状色花。
生产实践表明,有二种情况,产生色泽不匀的机率最多。
第一,染比较浅的色泽时:
这是因为,活性染料对棉的亲和力,与色泽深浅密切相关。规律是色泽越浅,染液浓度越低,其亲和力越大,移染匀染性越差。(染液浓度低,染料的凝聚倾向相对较小的缘故)。
第二,使用拼混染料染色时:
活性黑通常都是拼混染料。其中部份品号,是由中温型高浓度活性黑KN.B5低温型活性橙拼混而成。如,活性黑A(B)-ED,活性黑KN-G2RC等。
这样的拼混组合,存着二个矛盾。一是染色温度的矛盾。低温橙适合低温40℃吸色
,温度提高上色加快、均匀染性差。而活性黑KN-B.则需要60~65℃吸色固色,温度降低得色会变浅。二是染浴PH值的矛盾。低温橙适合中性浴吸色,这样上色温和,匀染性好。碱性吸色、上色快、匀染差、极易色花。而中温活性黑KN-B,则适合弱碱性浴吸色(预加碱1~2克/立升),这样吸色量高,在加碱固色前,可以达到较高的吸色率,从而在加碱固色的初始阶段性,不会因大量染料骤然上色,造成匀染性和色牢度下降。
因此,这类拼混染料,采用常规喷射液流染色工艺染色,匀染性很差,很容易产生云状色花。
实验研究表明,要提高活性染料喷射液流染色的匀染效果,必须根据活性染料对碱的敏感性内大小,分别采取不同的染色工艺染色。
(1)对碱的敏感性一般,在加碱固色的初始阶段,“骤然上色”现象相对较缓和的染料。适合光中性盐浴吸色,再碱性盐浴固色的传统工艺染色。
(2)对碱剂敏感,在加碱固色的初始阶段,“骤然上色”现象突出的染料,适合采用“预加碱升温染色法”染色。
即,在室温染浴中,加入1~2克/立升纯碱,使染浴呈弱碱性。这样,在缓缓升温和保温吸色过程中,可以有效提高纤维对染料的吸色量,减缓加碱固色初期“骤然上色”的程度,从而提高匀染效果。但要注意二点:
第一,预加纯碱量不可太多,以中色1~1.5克/立升,深色1.5~2.0克/立升为宜,若预加碱过多,反而容易色花。
第二,必须以1℃/min缓慢升温。升温太快,对均匀吸附不利。
(3)以低温活性橙和中温活性黑拼混的染料,必须采用“分段染色法”染色。即,光在低温40℃吸色固色,使低温橙先均匀上色,而后升温至65℃,再保温吸色固色,使中温黑均匀上色。
实践表明,采用该工艺染色,布面色光匀净,重现性和色牢度也好。
这里要特别提示,无论采用何种工艺染色,必须十分注意以下操作:碱剂必须缓慢加入,使染浴的碱性逐步增强,以确保二次上色能平缓进行。
注意:(1)纯碱一定要先少后多,分次加入,(1/10、3/10、6/10),中间相隔至少15min。
(2)纯碱必须用大浴比热水(60~70℃),充分溶解。
(3)纯碱溶液必须用回流水,边稀释边缓慢压入。
实践证明,纯碱溶液缓慢加入,是活性染料喷射液流染色,克服加碱后染料“骤然上色”,产生色花的关键。
例7(中性染料染锦纶):
中性染料喷射液流染锦纶,产生色花的原因,有二个方面:
一是,锦纶的玻璃化温度低(47~50℃),在50℃以上,锦纶溶胀迅速,吸收染料的能力有陡然提高的现象。
二是,中性染料,即能以离子键上色锦纶,又能以氢键和范德华力上染。因此,中性染料对锦纶亲和力高、上色快。尤其是在酸性、高温条件下,上色更快。所以,一旦操作不当(如升温过快、PH太低等)很容易产生云状色花。
有效地预防云状色花的措施如下:
(1)要正确调节和控制染浴的PH值
生产实践证明,染中深色时,染溶PH稳定在6,对得色深度和匀染性都有利。(中性染料的匀染性差,染浅色通常用分散染料)。
可用2~3克/立升的硫酸铵来调节和控制,也可用醋酸-醋酸钠来调节和控制。
(2)要严格控制升温速度
染温在70℃以下时,染料的上染速率相对较温和,升温速率可控制在1℃/min。染温在70℃以上时,染料的上色很快,升温速率只能控制在0.5~1℃/min。升温到 70~80℃之间时,最好保温染色一定时间,使染浴中的染料,尽量多的上染,而后,再升温染色。
(3)在确保织物不产生擦伤的条件下,适当提高织物的运行速度,一来加快织物在缸体内的翻动频率,二来加快织物所带染液的更换速度,改善匀染环境。
1.2.2局部色花(色点、色渍)
色点、色渍,也是喷射液流染色的常见疵病。
产生的原因,除半制品不清爽,带有阻碍染色的有害物质,以及染浴中施加的浴中宝(浴中柔软剂)、消泡剂等,耐酸、碱、温度的稳定性差,产生飘油,还有染料的化料浴解不良等。所产生的色点、色渍以外。染料的溶解性能与染浴环境的不相容性,是产生染料色点、色渍的主要原因。
例8(活性染料染棉):
活性翠兰单染或为主拼染棉织物时,容易产生色点色渍,便是一个代表。
活性翠兰的溶解特性:
在中性水中、溶解度较高。实测结果,在40℃水中溶解度为100克/升左右。在80℃水中溶解度为150克/立升左右。
值得注意的是,其溶液有三个特点:
(1)在中性水中,具有较大的凝胶倾向。随着溶解浓度的提高,甚至会产生胶冻状态。但滴在滤纸上或布面上,仍能均匀渗升,并无斑点析出。这表明,在中性水中,即使染料浓度较高,也不容易产生色点、色渍。
(2)其溶液状态受食盐的影响很大。当食盐含量达到一定浓度后,溶液的胶体状态便会遭到破坏,导致染料的沉淀析出。
实测结果,当染料浓度为10~40克/立升,水温为60℃时,食盐的安全浓度为≤70克/立升。也就是说,食盐浓度>70克/立升后,染料便会凝聚沉淀。
(3)溶液中加入碱剂(纯碱),染料的溶解稳定性会严重下降,溶解的染料会重新凝聚析出。
显然,这与β-羟乙基砜硫酸酯基,发生消去反应,硫酸酯脱落,染料的水溶性下降,以及纯碱也是电解质,对染料也有一定的盐析作用相关。
由于活性翠兰具有反应性弱,染深性差的缺欠,在实际生产中,通常要加入比其它活性染料染色浓度更高的食盐促染,与用量更多的纯碱固色。这样的染浴环境,显然与活性翠兰的溶解特性相低触。因此,在操作中,一旦过多或过早的加入食盐或纯碱,便会导致染料凝聚析出,产生色点色渍。
常用的活性嫩黄A(B)-4GLN或A(B)-6GLN,也有类似于活性翠兰的溶解特性。
实测结果显示,在盐浴中的溶解稳定性,略好于活性翠兰。而在盐碱固色浴中的溶解稳定性,却比活性翠兰更差。
比如,在染料浓度2.5克/立升,六偏磷酸钠2克/立升,食盐60克升/立升,水温80℃的染料中,加入纯碱2克/立升(PH=10.9),染液便会立即变浑浊,染料凝聚析出现象严重。
因此,以活性嫩黄A(B)-4GLN、活性翠兰A(R)-BGFN单染或拼染染色时,色点、色渍很容易产生。
应对措施:
(1)在常规染色深度范围内,食盐用量最高不宜超过70克/立升。
(2)加料顺序必须正确,目的是,确保染料溶透,防止染色初期就因染料溶解不良,而造成织物沾污。
(3)固色纯碱一定要先少后多分次加入。建议:第一次施加1/10,第二次施加3/10,第三次施加6/10。施加间距要尽量长些,最好不少于15分钟。这样做的目的有二个:一是使固色初期,二次吸色速率变得相对温和,提高匀染效果。二是:减小固色初期,染料的凝聚程度,防止产生色点色渍。
(4)必要时,可加入2克/立升的活性匀染剂,以提高染料在盐碱浴中的溶解稳定性。
实验表明,这对防止色点、色渍有利。
来源:印染在线