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分散染料染色“色漬”原因分析

文章出處:責(zé)任編輯:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2022-05-27 11:53【

滌綸針織物經(jīng)高溫高壓染色后,由于坯布在織造時(shí)含油量大,纖維與染料分子的凝聚產(chǎn)生的低聚物,造成色漬問(wèn)題,嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。為了控制該問(wèn)題的發(fā)生,進(jìn)行了色漬的分析探討和研究,找到了控制問(wèn)題的具體方法。


01滌綸針織物


滌綸屬于疏水性纖維,纖維缺乏能與染料發(fā)生結(jié)合的基團(tuán),不能使用水溶性染料染色,只能使用分子量小、不含強(qiáng)離子性水溶性基團(tuán)、溶解度較低的非離子分散染料染色。滌綸結(jié)構(gòu)緊密,常壓沸染,染料難以擴(kuò)散進(jìn)入纖維內(nèi)部把纖維染透,因此運(yùn)用高溫高壓染色。


02分散染料染色


1. 分散染料是在高溫有壓力的濕熱狀態(tài)下進(jìn)行。


2. 該染料是以顆粒狀態(tài)多個(gè)單晶體分子通過(guò)分散劑分散在水溶液中,它在100℃以內(nèi)上染速率很慢,即使在沸騰的染浴中染色,上染速率和上染百分率也不高,所以必須加壓在2atm(2.02×105Pa)以下,染浴溫度可提高到120~130℃,由于溫度提高,纖維分子的鏈段劇烈運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的瞬時(shí)孔隙也越多和越大,此時(shí)染料分子的擴(kuò)散也增快,增加了染料向纖維內(nèi)部的擴(kuò)散速率,使染色速率加快,直至染料被吸盡而完成染色。


3. 由于分散染料在水中溶解度很低,染液中的染料需通過(guò)大量的分散劑呈懸浮體分散于染浴中在對(duì)滌綸纖維染色時(shí)。為了要達(dá)到較好的染色效果。


4. 為了要達(dá)到較好的染色效果,通常需加入一定量的染色助劑。這些染色助劑在染色過(guò)程中的作用主要:增加分散染料的溶解度、促進(jìn)分散染料對(duì)纖維表面的吸附、對(duì)纖維進(jìn)行增塑或提高溶脹程度、加快分散染料在纖維中的擴(kuò)散速度、提高染料的分散穩(wěn)定性。


5. 一般滌綸纖維高溫高壓染色中應(yīng)用的助劑含有對(duì)纖維增塑的載體、對(duì)分散染料增溶或使染料懸浮體穩(wěn)定的表面活性劑等染色助劑對(duì)滌綸纖維染色具有十分重要的作用。


03色漬(色點(diǎn))的類型


1 .色漬


和染的顏色一樣,深一些,印子一樣的東西,大部分有正反面,有的時(shí)候色漬上面還沾有臟的東西,可以摳掉。此類色點(diǎn)、色漬占總量的60%以上。大部分出現(xiàn)的沒(méi)有規(guī)律,大小從綠豆至黃豆大小,但是嚴(yán)重的時(shí)候有指甲蓋大。


2 .黑點(diǎn)


主要集中在棕色,包括淺棕、淺米黃、咖啡、深棕的顏色,為黑色的芝麻大小的小色點(diǎn),好像黑色的油性筆在布上點(diǎn)了一下一樣。


3 .所染顏色的色點(diǎn)


其比第一種情況的色點(diǎn)要深,且不大,有的時(shí)候可以摳掉,一般一缸布的兩頭要多,中間少。


此三類為染缸出布時(shí)就可以發(fā)現(xiàn)的。出來(lái)了輕微的用修補(bǔ)劑修色,嚴(yán)重的改黑。


4. 散布性色點(diǎn)


還有一種是黑色的金黃點(diǎn),黑色的金黃點(diǎn)出布時(shí)沒(méi)有,布經(jīng)烘干機(jī)烘干以后有金黃色色點(diǎn),此類黃點(diǎn)用堿+去油劑可以去除。尤其是改黑的時(shí)候更容易出現(xiàn),呈現(xiàn)在布面上散布性的。


圖片


04色漬形成原因


1.助劑的選擇


膨化劑的乳化穩(wěn)定性不好,在高溫有油狀物析出,染料凝聚出現(xiàn)色點(diǎn)。織物上有油污沒(méi)有處理干凈,染色時(shí)遇到膨化劑又游離出來(lái),凝聚染料。建議加入耐高溫分散劑。


2. 化料不勻和消泡劑經(jīng)高溫生成油點(diǎn)后產(chǎn)生


染料未化勻、未過(guò)濾直接進(jìn)染機(jī);坯布在染缸里溫度達(dá)到80℃時(shí)起泡沫吊布,運(yùn)用消泡劑操作溫度過(guò)高產(chǎn)生。


3. 染色升溫速度控制不當(dāng)


有些染料的分散性不好,染色升溫控制不當(dāng).過(guò)快會(huì)造成染料點(diǎn);分散劑或彭化劑不耐高溫造成染料產(chǎn)生二次離集形成染料點(diǎn);助劑加料時(shí)部分有要求需單獨(dú)化稀加入(含固量高),未按要求操作產(chǎn)生懸浮點(diǎn)同染料結(jié)合成染料點(diǎn);有些色點(diǎn)很小呈現(xiàn)點(diǎn)狀分布且只有仔細(xì)觀察才能發(fā)現(xiàn),并且不同于染布色光的。


那是因?yàn)槿玖媳旧砗胁蝗苄晕镔|(zhì)造成的,這些染料在制造過(guò)程中分散性被破壞無(wú)法進(jìn)入纖維內(nèi)部。這種情況多數(shù)發(fā)生在淺色系或艷色系;紅色染料的擴(kuò)散效果可能不好,需要加如擴(kuò)散劑來(lái)解決。


如果染色單加勻染劑,不加分散劑,那么其分散性就不夠,染料就聚集,色點(diǎn)就產(chǎn)生。


05預(yù)防和處理方法


1.前處理


染前處理對(duì)天然纖維而言主要是去除其共生物。對(duì)滌綸等合成纖維來(lái)說(shuō)則是去除其人為的后加“雜質(zhì)”包括紡絲或織造過(guò)程中加入的油劑以及沾污的油垢、灰塵、色素等。其中,最值得注意的是油劑。


油劑中含有潤(rùn)滑劑、乳化劑、抗靜電劑等。施加油劑對(duì)滌綸等合成纖維的紡絲、織造是必要的。但在染整加工時(shí)必須將油劑洗除,倘若染前不洗滌,帶著這些油劑染色,油劑會(huì)在滌綸表面形成一層“阻染膜”,妨礙染料向纖維內(nèi)部均勻擴(kuò)散、滲透。因而,容易造成上色不勻,產(chǎn)生色花、色斑等染疵。


而且,還會(huì)使浮色增加,影響色牢度。如果染前處理工藝不到位,纖維上的油劑去除不勻,就可能產(chǎn)生云狀色花;如果在染色過(guò)程中,染液中的染料分散穩(wěn)定性差,出現(xiàn)凝聚現(xiàn)象,這些油劑又會(huì)與染料的聚集體結(jié)合,沾附染色物而產(chǎn)生色斑。


2.應(yīng)對(duì)措施:加強(qiáng)染前凈化處理


在染色前,先將滌綸染色物在淡堿液中(必要時(shí)可加入適量耐高溫、不起泡的表面活性劑)于85℃處理20 min(注意,’堿濃不可太高,以免滌綸水解)。排液后清洗一次,必要時(shí)經(jīng)酸中和,然后再實(shí)施染色。


目的有兩個(gè):

A.將纖維中的低聚物,大部分萃取出來(lái),并在溶解狀態(tài)下排出機(jī)外,這樣可以顯著減少染浴中低聚物的含量;

B.將紡絲或織造過(guò)程中施加在纖維或織物上的油劑以及沾污的油垢、灰塵、色素、花衣等去除。


06染料選用


分散染料不含磺酸基(-S03Na)、羧酸基(-COONa)等親水性基團(tuán),只含部分羥基、氨基、乙醇基、偶氮基、取代氨基等極性基團(tuán),因此親水性很差,幾乎不溶于水。只能借助于陰離子分散劑將染料微粒包復(fù)后,分散在水中。


然而,在100℃以上高溫和染液快速流動(dòng)雙重因素的作用下,分散劑分子與染料微粒之間的“包復(fù)能”會(huì)降低。如果所包復(fù)的染料微粒游離出來(lái),就會(huì)重新聚集成更大的染料顆粒。這種現(xiàn)象即為分散染料的“高溫凝聚性”不同結(jié)構(gòu)的分散染料,其熱凝聚現(xiàn)象不同。


大體可分三種:

1.為不易發(fā)生熱凝聚。這類染料不會(huì)因升溫、降溫或相互碰撞而凝聚。使用這樣的染料染色一般不會(huì)造成染色不勻或色斑色漬;

2.為容易發(fā)生熱凝聚但隨著染料分子向纖維內(nèi)部擴(kuò)散,染料的聚集體會(huì)再度解聚,只要染料在纖維表面吸附均勻,一般就不會(huì)造成色花、色漬;

3.為容易發(fā)生熱凝聚,而且在染色過(guò)程中,又難以解聚。使用這類染料染色時(shí),特別是當(dāng)使用的分散劑或勻染劑高溫分散能力較差時(shí),就很容易由于染料的熱凝聚而造成色澤不勻。甚至由于染料聚集體與染液中的低聚物、油劑、纖維屑等雜質(zhì)相結(jié)合而產(chǎn)生焦油化物由于高溫高壓染色的方式對(duì)染液具有很強(qiáng)的過(guò)濾性,對(duì)染液的分散均勻性要求很高。

應(yīng)對(duì)措施:選用熱凝聚性小的分散染料。


07升溫速度


高溫高壓染色通常分為四步:


1.染色物先在高溫分散劑和醋酸一醋酸鈉組成的緩沖浴中運(yùn)行,使之浸透走勻并排除染色物中的空氣,同時(shí)開始升溫;


2.將染料用攪拌機(jī)充分打勻攪透,制成染料分散液,并在50~60℃時(shí)加入;


3.以1~2℃/min的速率升溫至130℃,并保溫染色30 min。


4.以2.0℃/min的速率降溫,水洗,必要時(shí)做還原清洗但升溫速率不宜太快,否則很容易造成染料上色不勻而色花,尤其是染中淺色澤以及增白時(shí)(內(nèi)加分散紅或分散藍(lán)2BLN等上藍(lán)劑),色花染疵最容易發(fā)生。


這是因?yàn)榉稚⑷玖仙先舅俾实目炻c染色溫度的高低成正比的緣故。染色溫度提高,滌綸的膨化速度與染料的上色速度都會(huì)顯著加快。


根據(jù)經(jīng)驗(yàn),升溫速率的快慢,與以下幾方面有關(guān):

a.與所用染料勻染性的好壞有關(guān),勻染性好的,可快些,差的則要慢些。

b.與染色深度有關(guān),染深色時(shí)可快些,染淺色時(shí)則要慢些。

c.與滌綸的耐熱性能有關(guān)。滌綸的玻璃化溫度為67~81℃,85℃下滌綸的微結(jié)構(gòu)呈玻璃態(tài),吸色很慢,故升溫可快些;90~1 10℃,滌綸快速溶脹,吸色能力顯著增強(qiáng),故升溫要慢些;110~l35℃,由于染液中染料已少,故升溫又可快些。

d.與染液的循環(huán)狀態(tài)有關(guān),倘若染液的壓力大、穿透力強(qiáng),染液能與纖維快速緊密接觸,則升溫可快些,否則要慢些。


應(yīng)對(duì)措施:


要正確控制升溫速度,當(dāng)染色溫度在80℃以下時(shí),染料很少上染,可升溫速率l.5℃/min。90~110℃是上染速度增加最快的溫度區(qū)域,需要嚴(yán)格控制升溫速度在l℃/min以下。115~130℃范圍內(nèi)可稍快點(diǎn),但需要將升溫速度控制在2℃/min左右。


染液的循環(huán)狀態(tài)

因此,對(duì)染液的循環(huán)狀態(tài)要求較高。染液必須具有強(qiáng)勁的穿透力,這是實(shí)現(xiàn)均勻染色的前提,如果循環(huán)泵的力度不夠或者對(duì)閥門的掌握不當(dāng),就會(huì)使染液穿透染色物的流量、流速不足而且不勻。顯然,這很容易產(chǎn)生色差色花,特別是在升溫階段。


應(yīng)對(duì)措施

染液的循環(huán)狀態(tài)一定要好必須確保染液流量和壓力要大因?yàn)槿疽旱牧髁看?、壓力大,有利于染液穿透、勻染。為此,要認(rèn)真選擇和使用循環(huán)泵。泵的流量應(yīng)為25~60 L/(kg·min)。

08
染缸的清潔檢查


1. 染缸的清潔檢查


分散染料常因在高溫缸里反復(fù)的加熱和冷卻,容易發(fā)生再結(jié)晶現(xiàn)象,該結(jié)晶體沾附在缸壁和過(guò)濾網(wǎng)罩上,造成染色物摩擦牢度差,甚至使高溫高壓染機(jī)的過(guò)濾器堵塞。


2. 預(yù)防措施


a.染缸每月一次用高壓水槍沖洗缸壁殘留物,過(guò)濾器每間隔24 h必須拆洗網(wǎng)罩;

b.染缸的染色次數(shù)需平衡,在染浴中如產(chǎn)生再結(jié)晶低聚物,必須加入較多的分散劑。


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