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卷染機之翠蘭色染色控制
發布時間：2023-01-04 14:31:00 點擊： |
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卷染機專業生產廠家無錫金潤達2023年1月4日訊 針對活性翠藍染料，探討影響其染色的各個因素，具有實際生產意義。在實際生產中，遇到明亮的艷綠、艷藍品種拼色時，會大量使用翠藍類染料。翠藍類活性染料由于分子結構的特殊性，特別是當染料用量達到2.0g/L以上時，產生問題的概率更大，因此，被稱作敏感色。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、色點,色牢度不高等問題。
活性翠藍染色影響因素
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。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。常用堿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，不宜太長。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。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。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。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勻染劑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。
通常每次加料時間間隔為15-20min。適當延長加料的時間間隔，可延長染料的吸附擴散過程，染浴中的染料分子可更充分地向纖維內部擴散與吸附，從而有效降低染浴中的染料濃度，使染料分子發生集聚的趨勢大大降低。此外，對于直接性不高的翠藍類染料，適當提高染色的初染溫度，也可一定程度增大其在棉纖維上的吸附量。使加入電解質前的染料濃度有所降低。翠藍類活性染料的染色，應選用具有分散和勻染雙重功效的勻染劑。具有較強分散能力的勻染劑，對防止染料聚集很有效。好的勻染劑應滿足如下要求：①具有較好的緩染能力，對染色色光影響小，引起色變一般在5%～10%，或無影響。②具有較好的螯合分散能力，并對染料有一定的助溶作用。③對染浴中的電解質以及酸、堿穩定，能夠與其他陰離子性助劑相容。翠藍染料染色過程中，不能使用含硅類消泡劑。因為消泡劑的HLB值一般在1～3，此類助劑在水中分散較為困難，易形成“微液滴”，而分子質量較大的翠藍類染料分子則容易在“微液滴”周圍聚集，形成染料分子團，一旦沾污布面，就會形成色點或色斑。防皺劑或柔軟劑的使用也應慎重，因為這類助劑在染浴中與染料、電解質和堿類的相容性也是一個不容忽視的問題。染浴的硬度是指染浴中Ca2+、Mg2+的含量，在純棉織物的染色過程中，① 染色用水中的Ca2+、Mg2+,雖然染色用水大多經過軟化，但受設備運行穩定性等因素的影響，軟水的硬度并不穩定，有時會超標；② 天然纖維在自然生長過程中帶入的Ca2+、Mg2+，這部分硬度值在進行敏感色染色時不容忽視，對于翠藍類染料的染色，布面上的Ca2+、Mg2+一旦發生聚集，就會進一步造成染料分子的聚集，從而在布面上形成色點和色斑；③ 織物前處理時，使用的前處理助劑會帶入Mg2+，如氧漂穩定劑中的一般含有Mg2+。Mg2+對于提高H2O2的分解穩定性、控制H2O2的分解速率起著重要作用，但會影響染色均勻性。① 促進染料溶解（適當提高染料的溶解溫度，使用助溶劑）。加入時，應采用清水溶解元明粉來代替回水溶解（從染機內回流到加料桶）。實踐表明，染浴中過多的電解質是導致染料分子聚集的一個重要因素，但染色過程中，大量使用促染鹽又是必須的。如果用回水溶解元明粉，將導致元明粉濃度過高，鹽析作用加強，從而導致大量染料分子從染浴中析出，發生聚集，在染色織物上形成色點。1、在加入元明粉前，應先在化料桶內將其充分化開攪勻，再緩慢加入，應保證每管繩狀織物在染機內循環4圈以上?？紤]到元明粉的最大溶解度為500g/L（30℃），而化料桶的體積有限（一般不超過800L），故使用較多元明粉時，應采用分次加入的方式。這樣可使元明粉迅速、均勻地稀釋于染浴中，而不會造成染浴內電解質濃度局部過高?；钚匀玖先旧珪r使用的純堿，也是一種電解質，但其對染料的鹽析作用沒有元明粉明顯，對形成色點的影響不大，全部采用回水注料的方式完全可以。2、理論上，當Ca2+、Mg2+含量低于20mg/kg 時，可稱為軟水，能符合一般活性染料染色要求，但翠藍類染料染色對染浴硬度的要求更高。實踐中發現，硬度值低于15mg/L或趨近于0的超軟水，對敏感顏色的染色更有利。因此，在染色時選用合適的螯合分散劑很有必要。但螯合分散劑的螯合能力也不能過強，否則會把某些染料分子中的金屬離子“拉出”,破壞染料的分子結構，從而影響染料的染色性能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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