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技术│消除分散红3B产生色变及蓝斑的主要方法【重点推荐】

作者:Admin
人气:425发表时间:2017/6/22
自1972年以来,涤纶一直是化纤工业中产量最多的一个品种[1]。有到2004年底,我国印染行业全年加工301.63亿米。在300亿米的总量中,合成长丝织物占69%以上,在出口的93亿米印染布中,合成长丝织物也占56.4%[2]。不难看出,无论是加工总量,还是出口交货比例,合成纤维的加工比例都超过了一半以上。由此可见,进一步深入研究以涤纶织物为主的合成纤维的染整工艺,不断提高产品质量,仍然具有重要的现实意义。
01、分散红3B色变现象的描述
作为低温三原色的分散红3B,是涤纶染色十分常用的一种染料。在鲜艳的浅中色涤纶织物染色加工过程中,分散红3B是加工带有蓝光的红色织物的首选染料。然而在实际生产中,染色工艺制定不当时,就会产生定型以后织物色变现象:大块的十分明显的蓝色色斑像云雾一样无规律的分布在织物上,且无法回修,只能改色,给工厂带来很大损失,并严重影响客户的交货期。
生产实践中,染中浅的鲜艳颜色时,随着3B红染料在染色配方中的比例逐渐增加,该染料经高温定型以后产生色变的机会也逐渐增加。单独使用该染料对涤纶染色,若3B红相对织物百分比重量很低的时候,比如0.02%,一般不产生高温定型以后的色变现象。3B红染料在染色配方中浓度超过其标准深度2.4%(o.w.f)以后,该染料的染深性就不再明显,所以,实际生产中很少会看见3B红染料在染色配方中的浓度超过3%(o.w.f)。
实际生产中,若在烘干机前面浸轧柔软整理剂,在定型机上完成拉幅,定型以后出现蓝斑的几率就会减少。即使出现也比较淡。而且,织物烘干的程度越干,蓝斑出现的机会就越少。
02、工艺流程与主要工序工艺参数
2.1 工艺流程
高温高压法是最常见的涤纶织物染色方法。根据坯布的特点和客户的要求,常见的涤纶染色工艺流程有如下两种:
① 低捻度全涤织物
备布---前处理---水洗---酸中和---染色---排掉染液---水洗---后处理---水洗---脱水---烘干---定型---检验
②高捻度全涤织物
备布---平幅精练---预缩---预定---碱减量---水洗---酸中和---水洗---染色---排掉染液---水洗---后处理---水洗---脱水---烘干---定型---检验
上述两条工艺流程中染色以后的工序完全相同。染色之前,根据坯布的纱线捻度不同,选择不同的染整工艺流程,满足客户不同的要求。强捻织物要求通过碱减量来更好的体现织物的设计风格,工艺流程就比常规涤纶染整工艺多出了从精练到碱减量的四道工序。
2.2 前处理
如流程①的最常见的染整工艺,染色之前最重要的工序就是前处理。
分散红3B染料是以染鲜艳的浅中色为主的染料,此类颜色的坯布不作前处理,势必严重影响成品的整洁度和染色质量。前处理的目的是把织物上影响染色的杂质尽量的去处干净。
涤纶坯布上的杂质主要来源于三个方面:
第一是聚酯纤维加工方面:聚酯纤维在原料加工过程中为了提高加工速度而加入的各种油剂。无论是POY长丝和FDY长丝的抽丝,还是DTY丝的加弹过程中,都会加入油剂。改性涤纶原料的加工过程也是类似的。通过前处理工序去除这些油剂,可以保证涤纶织物的染色质量。
第二是织造方面:为了提高织造速度,纺织厂会在织造过程中通过提高经纱的强度来增加纬纱的打纬速度。提高经纱强度的主要方式是通过对经纱上浆来完成的。其次,为了减少毛丝,降低断经断纬率,有时候纺织厂在织造过程中还会加入一些油剂,以提高布面质量。再次,捻丝或其他织造前道工序中造成的各种沾污。为了保证染色质量,必须通过前处理工序去除上述杂质。
第三是坯布储运方面:在坯布储存和运输过程中总会产生一些程度不同的沾污。这些污迹主要是油迹和泥迹。
无论是涤纶坯布上的油剂、污迹,还是浆料,在碱和精练剂的作用下都会通过前处理工序被去除。坯布上的杂质决定了涤纶织物前处理工序助剂的主要成分只能是碱和精练剂。
2.3 碱减量
可以通过增加经纬密来提高织物单位面积的重量,以此提高涤纶织物的悬垂性。也可以通过增加经纱和纬纱的捻度来增加织物的刚性。然而,为了体现织物的飘逸性并产生“糯”性手感,又不得不通过碱减量的方式使纱线“剥皮”,以此来降低纱线强度和刚性,增加纱线之间相互滑动的空间。经过碱减量以后存留下来的强度和刚性可以体现涤纶织物“柔中带刚”的特点。增加了滑动空间的纱线由于强度和刚性的下降,使涤纶织物成品整体上呈现出一定的悬垂性、飘逸性和回弹性。追求这样的手感,就是涤纶织物碱减量的目的。
2.4 后处理
在碱性条件下利用保险粉的强还原性来去除涤纶织物表面的浮色,以此来提高织物的水洗牢度和摩擦牢度,提高颜色的鲜艳度和纯正度,这就是后处理的主要目的。
03、不同工艺条件对色变的影响
通过生产实践确认,染液的PH值在4到7之间,3B红2.4%(o.w.f)在130℃下保温30分钟以后,织物的颜色没有变化。通过实验室打样后确认,当染液PH值在8到10之间时,3B红2.4%(o.w.f)在130℃下保温30分钟后,织物的颜色开始发生变化。
染液明显偏碱性后,3B红的色光开始偏蓝。所以碱减量和前处理后的水洗与酸中和,以及染色前加入一定量的醋酸都是非常必要的。小样试验和大生产结果表明,染液的PH值调节到4-8,是保证3B红染料正常发色的前提。无论是在前处理阶段、碱减量阶段还是后处理阶段,出水后用pH广泛试纸测试染缸内液体的pH值和织物表面的pH值就可以发现,当染缸内溶液的PH值接近中性时,织物表面的PH值还是碱性。这也许是布面带碱不易被察觉的原因。
实际生产中的后处理以后,无论是多次的冷水洗还是热水洗,都不足以彻底消除织物表面残留的碱。唯有两次酸洗以后织物表面才不再残留碱。
通过匹染缸中样对比试验表明:偏碱性的染液使织物的色光偏蓝,只要定型之前织物表面不带碱,虽经高温定型,也不会产生蓝斑。偏酸性的染液可以使染料发出正常的色光,只要定型之前织物表面带碱且浸轧水分(整理液),经过高温定型以后织物表面就会生成不规则的蓝斑。那么,130℃碱性湿热状态下分散红3B色光偏蓝,与染后布面带碱轧液经200℃以上干热定型出现不规则蓝斑,原因是相同的。
保持染液PH值的弱酸性,是保证3B红染料正常发色的前提;定型之前保持织物表面呈弱酸性,是保证织物颜色同标准品保持不变的前提;定型之前保持织物表面呈中性是保证分散红3B不产生蓝斑的前提。
有的染厂在没有弄清楚分散3B红产生色变的主要原因之前,为了避免在定型机上产生色变,就采用了染色结束以后在染缸内对织物进行柔软处理的方法。这虽然绕开了在定型机前面进行柔软整理而产生的色变,但是染缸内“浸轧”柔软剂,成本偏高,手感滑爽程度变化较大,还可能产生硅油类柔软整理剂破乳以后对织物和染缸的沾污。
04、染料结构分析
分散红3B属于蒽醌结构。该结构染料的颜色与蒽醌分子上取代基的性质和所处的位置密切相关。取代基的给电子性越强,深色效应越大。α- 位的取代基要比β- 位的深色效应大得多。这是因为α- 位的给电子基团与蒽醌的羰基有形成氢键的可能,增加了分子极化强度,而β- 位取代时就没有这种可能[3]。
染料在不同介质的作用下可以发生离子化[4]。就分散红3B发生色变而言,有可能发生了高温湿状态下织物上残留的—OH使β- 位的—O—于芳基连接处发生断裂的现象,游离出的芳基取代了α- 位—NH2中的—H,染料分子结构由(1)转变成(2)以后,染料的发色基团发生了变化,明显的深色效应导致了染料呈现的光由原来的带蓝光的红色变为带红光的蓝色。染色配方中若以分散3B红为主,染得鲜艳的中浅色涤纶织物后,若布面残留有碱,遇到合适的介质——水,再经高温定性,3B红染料就有可能在涤纶成品表面发生上述反应使织物表面出现大面积的无规则的蓝斑。由于反应是不可逆的,所以出现色变以后无法回修。
05、结 语
综上所述,织物做完后处理之后的水洗,出缸之前再进行一次彻底的酸洗,是解决分散红3B色变问题的有效方法。O型缸内加入1000ml冰醋酸,J型缸内加入1500ml冰醋酸,于75℃下运转20分钟,就可以彻底的消除织物表面残留的碱,从而可以杜绝色变现象的发生。

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