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活性翠藍染色影響因素分析

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點擊次數:  更新時間:2017-06-24  【打印此頁】  【關閉
 

 

活性翠藍染色影響因素分析

前言:針對活性翠藍染料,探討了影響其染色的各個因素。由于活性翠藍染料分子量大、直接性高,所以不易染均勻,且易出現色漬、色花、色牢度不高等問題。

 

故應該選擇一只水溶性適中、顆粒小、擴散均勻、雜質少的染料;

同時,應盡量減少鹽的用量,選擇分次緩慢加料;

加堿前應檢查好色澤,選用純堿作為固色劑時,加料時間不宜過長;

并配合使用有助溶、擴散和減緩吸附作用的助劑;

還要控制好水的硬度在50 mg/L以下;

在75~80℃下進行染色,這樣才能避免活性翠藍染色過程中出現的問題。

1.從染料角度來看,染料用量、染料中水溶性基團的多少(即染料溶解度的高低)、染料中填充助劑(擴散劑、鹽含量、助溶劑)的優劣以及染料制造過程中分子顆粒的大小都對染料的溶解、擴散和勻染有很大的影響。

 

活性翠藍是一類含有銅酞菁結構的染料,活性基團一般為乙烯砜或一氯均三嗪和乙烯砜二者結合的結構。活性翠藍獨特的大分子結構導致其分子平面性高,因而對纖維的吸附直接性較高,但高直接性會造成不易勻染、色花現象的產生;同時,高直接性也會帶來色光不穩定、色牢度不佳等疵點,后續的皂洗會更進一步對色光和牢度產生影響。另一方面,由于活性翠藍的分子基團大,水溶性基團一般在3.5個左右,因此,其溶解度不佳,分子與分子之間易締合形成色漬;尤其在中性電解質存在的情況下,染料溶解度和擴散性能會進一步下降,染料會以多個分子締合的形式析出,造成明顯的色漬現象。

雖然活性翠藍染料的母體一樣,但由于不同生產商生產時選用的添加劑、分散劑、磺化溫度等因素不同,因此活性翠藍染料的性能不盡相同,選擇一只溶解度適中、顆粒小、易擴散均勻、雜質少的染料對活性翠藍的使用至關重要。
在各項實驗數據基礎上,比較了所使用的3只活性翠藍的性能,結果如下(僅是本廠的數據參考):
溶解性能:龍盛G133<萬德BGFN<五榮B266
鹽析性能:龍盛G133>萬德BGFN>五榮B266 

 

2助劑的影響


2.1鹽(中性電解質)
Na+的介入對活性翠藍染料的染色過程影響很大。當Na+含量低于某一范圍時,其促染作用不充分,會使染料最終吸附得色率低,色光不穩定,重現性不佳;當Na+含量達到某一范圍時,其分子運動不受阻礙,可以帶動活性翠藍染料分子在水溶液中均勻擴散,起到促染作用;但隨著Na+含量進一步增多,染料擴散性能會下降,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活性翠藍染料的染色極其重要。


總體來說,Na+的用法應結合考慮半染時間來最終確定,用量應根據染液中Na+的含量而定。實際操作中,可適當降低元明粉用量,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象產生。經多次現場跟蹤實驗發現,當活性翠藍用量高(超過1.5%)時,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。
根據實際生產情況,針對不同布種,總結了活性翠藍染料、元明粉和純堿的用量關系,結果如表1所示。其中,元明粉的用量根據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到90%左右為標準的。

2.2堿劑
本廠所用的固色劑為Na2CO3,因其中含有Na+,所以對活性翠藍的上染既有固色作用又有促染作用。由于活性翠藍高的直接性,堿劑的促染能力相比已很弱,但其用量為0.5~1.0 g/L時能緩和色花現象。另外,由于Na2CO3會造成染料的水解,且對色光穩定和牢度有較大影響,所以建議加堿時間應控制得當,不宜過長。
溶液中加堿對水質也有一定的要求。當水中含有Ca2+、Mg2+等時,加堿會形成沉淀,在主泵的作用下這些沉淀可能會漂浮在水面上,形成色漬,所以加堿前需先保證水質。同時,加堿前也應保證無鹽析、色漬的存在,要先檢查后加堿,因為一旦加堿后便無法勻染,只能以剝色或拉色等方法進行回修。


2.3助溶及擴散型助劑
對于活性翠藍染料染色的助劑來說,應具有助溶和擴散性能,并應具有減緩吸附的作用。如含有3個—SO3Na結構的擴散劑,可幫助染料溶解,達到助溶和擴散的作用;但另一方面,由于其突出的增溶和擴散作用,會導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,對助劑的乳化性或擴散性能就要求更高,可選擇直接加入去油劑或低泡乳化劑高溫勻染的方法。


3水質的影響

 

活性翠藍對水質較為敏感,水的硬度應控制在50 mg/L以下,若水的硬度過高,則易產生色花現象。再生纖維素類纖維會將纖維硬度轉移至水中;另外,元明粉等染化料助劑的不純也會提高水質的硬度。因此,染色過程中對水質的監控是十分必要的,除了染色前應調整好水質硬度以外,建議染色時加一些螯合劑或六偏磷酸鈉等凈化水質。

 

4溫度的影響

 

活性翠藍染料一般的反應溫度選在75~80℃之間,勻染溫度選在80~90℃之間。這是因為溫度高,染料分子運動會劇烈,有利于染料均勻擴散;但溫度過高,活性翠藍染料的水解也會加劇,特別是與其他染料相拼混使用時,對其他染料的影響較大,色光不穩定,此時應根據實際拼混情況選擇勻染溫度,并通過延長勻染時間和加入的方法達到勻染的目的。勻染后,降溫至80℃,加堿劑后再進行固色反應。

 

5結論

 

活性翠藍染料染色時有一定的難度,尤其是要恰當控制各個因素。由于活性翠藍分子量大,直接性高,所以不易染均勻,易出現色花,故應該選擇一只水溶性適中、顆粒小、擴散均勻、雜質少的染料;應盡量減少用鹽量,并分次緩慢加料;加堿前應檢查好色澤;配合使用有助溶、擴散和減緩吸附作用的助劑;還要檢測好水質;選擇恰當的溫度;并在染色前保證織物有良好的毛效,清洗布面殘留的中性助劑、油劑或堿劑。這樣,活性翠藍染料染色過程中出現的問題才會得到較好的控制。

 

 

 
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