影響活性翠藍(lán)染色的幾個主要因素
活性翠藍(lán)染色影響因素分析
前言:針對活性翠藍(lán)染料,探討了影響其染色的各個因素。由于活性翠藍(lán)染料分子量大、直接性高,所以不易染均勻,且易出現(xiàn)色漬、色花、色牢度不高等問題。
故應(yīng)該選擇一只水溶性適中、顆粒小、擴(kuò)散均勻、雜質(zhì)少的染料;
同時(shí),應(yīng)盡量減少鹽的用量,選擇分次緩慢加料;
加堿前應(yīng)檢查好色澤,選用純堿作為固色劑時(shí),加料時(shí)間不宜過長;
并配合使用有助溶、擴(kuò)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(jìn)行染色,這樣才能避免活性翠藍(lán)染色過程中出現(xiàn)的問題。
1.從染料角度來看,染料用量、染料中水溶性基團(tuán)的多少(即染料溶解度的高低)、染料中填充助劑(擴(kuò)散劑、鹽含量、助溶劑)的優(yōu)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(kuò)散和勻染有很大的影響。
活性翠藍(lán)是一類含有銅酞菁結(jié)構(gòu)的染料,活性基團(tuán)一般為乙烯砜或一氯均三嗪和乙烯砜二者結(jié)合的結(jié)構(gòu)?;钚源渌{(lán)獨(dú)特的大分子結(jié)構(gòu)導(dǎo)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(xiàn)象的產(chǎn)生;同時(shí),高直接性也會帶來色光不穩(wěn)定、色牢度不佳等疵點(diǎn),后續(xù)的皂洗會更進(jìn)一步對色光和牢度產(chǎn)生影響。另一方面,由于活性翠藍(lán)的分子基團(tuán)大,水溶性基團(tuán)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(zhì)存在的情況下,染料溶解度和擴(kuò)散性能會進(jìn)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(xiàn)象。
雖然活性翠藍(lán)染料的母體一樣,但由于不同生產(chǎn)商生產(chǎn)時(shí)選用的添加劑、分散劑、磺化溫度等因素不同,因此活性翠藍(lán)染料的性能不盡相同,選擇一只溶解度適中、顆粒小、易擴(kuò)散均勻、雜質(zhì)少的染料對活性翠藍(lán)的使用至關(guān)重要。
在各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,比較了所使用的3只活性翠藍(lán)的性能,結(jié)果如下(僅是本廠的數(shù)據(jù)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(zhì))
Na+的介入對活性翠藍(lán)染料的染色過程影響很大。當(dāng)Na+含量低于某一范圍時(shí),其促染作用不充分,會使染料終吸附得色率低,色光不穩(wěn)定,重現(xiàn)性不佳;當(dāng)Na+含量達(dá)到某一范圍時(shí),其分子運(yùn)動不受阻礙,可以帶動活性翠藍(lán)染料分子在水溶液中均勻擴(kuò)散,起到促染作用;但隨著Na+含量進(jìn)一步增多,染料擴(kuò)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(lán)染料的染色極其重要。
總體來說,Na+的用法應(yīng)結(jié)合考慮半染時(shí)間來終確定,用量應(yīng)根據(jù)染液中Na+的含量而定。實(shí)際操作中,可適當(dāng)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(xiàn)象產(chǎn)生。經(jīng)多次現(xiàn)場跟蹤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)活性翠藍(lán)用量高(超過1.5%)時(shí),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,后再固色,這樣可避免鹽析色漬的形成。
根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況,針對不同布種,總結(jié)了活性翠藍(lán)染料、元明粉和純堿的用量關(guān)系,結(jié)果如表1所示。其中,元明粉的用量根據(jù)佳吸附得色率得出,而佳吸附得色率是以終吸附得色率達(dá)到90%左右為標(biāo)準(zhǔn)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(lán)的上染既有固色作用又有促染作用。由于活性翠藍(lán)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(shí)能緩和色花現(xiàn)象。另外,由于Na2CO3會造成染料的水解,且對色光穩(wěn)定和牢度有較大影響,所以建議加堿時(shí)間應(yīng)控制得當(dāng),不宜過長。
溶液中加堿對水質(zhì)也有一定的要求。當(dāng)水中含有Ca2+、Mg2+等時(shí),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(zhì)。同時(shí),加堿前也應(yīng)保證無鹽析、色漬的存在,要先檢查后加堿,因?yàn)橐坏┘訅A后便無法勻染,只能以剝色或拉色等方法進(jìn)行回修。
2.3助溶及擴(kuò)散型助劑
對于活性翠藍(lán)染料染色的助劑來說,應(yīng)具有助溶和擴(kuò)散性能,并應(yīng)具有減緩吸附的作用。如含有3個—SO3Na結(jié)構(gòu)的擴(kuò)散劑,可幫助染料溶解,達(dá)到助溶和擴(kuò)散的作用;但另一方面,由于其突出的增溶和擴(kuò)散作用,會導(dǎo)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(jù)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(shí),對助劑的乳化性或擴(kuò)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(zhì)的影響
活性翠藍(lán)對水質(zhì)較為敏感,水的硬度應(yīng)控制在50 mg/L以下,若水的硬度過高,則易產(chǎn)生色花現(xiàn)象。再生纖維素類纖維會將纖維硬度轉(zhuǎn)移至水中;另外,元明粉等染化料助劑的不純也會提高水質(zhì)的硬度。因此,染色過程中對水質(zhì)的監(jiān)控是十分必要的,除了染色前應(yīng)調(diào)整好水質(zhì)硬度以外,建議染色時(shí)加一些螯合劑或六偏磷酸鈉等凈化水質(zhì)。
4·溫度的影響
活性翠藍(lán)染料一般的反應(yīng)溫度選在75~80℃之間,勻染溫度選在80~90℃之間。這是因?yàn)闇囟雀?,染料分子運(yùn)動會劇烈,有利于染料均勻擴(kuò)散;但溫度過高,活性翠藍(lán)染料的水解也會加劇,特別是與其他染料相拼混使用時(shí),對其他染料的影響較大,色光不穩(wěn)定,此時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際拼混情況選擇勻染溫度,并通過延長勻染時(shí)間和加入勻染劑的方法達(dá)到勻染的目的。勻染后,降溫至80℃,加堿劑后再進(jìn)行固色反應(yīng)。
5·結(jié)論
活性翠藍(lán)染料染色時(shí)有一定的難度,尤其是要恰當(dāng)控制各個因素。由于活性翠藍(lán)分子量大,直接性高,所以不易染均勻,易出現(xiàn)色花,故應(yīng)該選擇一只水溶性適中、顆粒小、擴(kuò)散均勻、雜質(zhì)少的染料;應(yīng)盡量減少用鹽量,并分次緩慢加料;加堿前應(yīng)檢查好色澤;配合使用有助溶、擴(kuò)散和減緩吸附作用的助劑;還要檢測好水質(zhì);選擇恰當(dāng)?shù)臏囟?;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(lán)染料染色過程中出現(xiàn)的問題才會得到較好的控制。
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