高紅強,吳宏禮
(江門市新會彩艷染整實業(yè)有限公司,廣東江門 528000)
錦綸織物一般采用分散染料、酸性染料或1∶2金屬絡合染料進行染色[1]。但分散染料與錦綸纖維的結(jié)合力較弱,耐水洗色牢度較差,染色飽和值低,只能染淺色,部分分散染料的耐日曬色牢度也較差。酸性染料的移染性能差,容易染花,對纖維微結(jié)構(gòu)的遮蓋性較差,容易暴露疵點,且大部分酸性染料在錦綸上的耐濕摩擦色牢度不夠理想。1∶2 金屬絡合染料的耐濕摩擦色牢度有所提高,但相對分子質(zhì)量較高,對錦綸的親和力較大,初染率高,移染性差,容易染花。
目前,亨斯邁紡織染化(中國)有限公司推出了一套能解決上述問題的新型反應型酸性染料(Eriofast系列染料),是專門為錦綸纖維設計的高勻染性和染色重現(xiàn)性良好的染料。在常規(guī)洗滌條件下,Eriofast系列染料的耐水洗和耐濕摩擦色牢度較高,可解決錦綸纖維的色變、沾色等難題。Eriofast系列染料還具有優(yōu)秀的移染性能,染色時有利于掩蓋錦綸纖維物理親和力的差異。因此,相對于傳統(tǒng)的錦綸纖維用高固色染料,采用Eriofast系列染料染色,染色問題大大減少,即使是在對染色條件要求較苛刻的情況(如經(jīng)軸染色)下也能獲得較高的勻染性。
本實驗采用汽巴錦綸專用活性染料艷麗牢活性染料代替?zhèn)鹘y(tǒng)染料,優(yōu)化染色工藝條件,并應用于生產(chǎn)。
材料:錦綸針織布;艷麗牢活性染料紅B、黃R、藍3R、黑M,固色劑汽巴牢FIX,除油劑PM,軟水劑NW,醋酸,氯化鈣(CaCl2),蘇打,氫氧化鈉(片堿)。
儀器:紅外線染色機,Datacolor SF600電腦測色配色儀,標準光源對色燈箱,毛細管效應測定儀。
工藝流程:坯布→除油(退漿)→預定型→染色→皂洗→后定型。
除油配方:除油劑PM 4.0 g/L,軟水劑NW 1 g/L,氫氧化鈉調(diào)節(jié) pH(CMC 和 PVA 退漿的pH 為6.0~8.0,PES 退漿的pH 為7.5~9.0,改性淀粉和丙烯酸酯退漿的pH為10.0~12.0)。
定型條件:溫度198 ℃,時間20~30 s。
染色配方:醋酸調(diào)節(jié)pH 至4.0,浴比1∶20,CaCl22%。
工藝曲線如下:
固色配方:FIX 3%,氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH 至11.0,皂洗劑SJ-808 2.0 g/L。
按染色工藝分別用0.25%、0.50%、1.00%、2.00%、3.00%的艷麗牢黃R、艷麗牢紅B、艷麗牢藍3R對錦綸針織布進行染色,分別用1.00%、2.00%、3.00%、4.00%、5.00%、6.00%的艷麗牢黑M對錦綸針織布進行染色,測定染色平衡時纖維的表觀色深(K/S值),結(jié)果如圖1所示。
圖1 染料用量與表觀色深的關系
由圖1 可以看出,每種顏色從淺至深都非常明顯,染料的提升力較好,特別是在染料質(zhì)量分數(shù)較低時。這說明用艷麗牢活性染料染錦綸纖維有很好的提升力,尤其是染深濃色,能將暗色錦綸纖維染成深色。與其他染料相比,用較少的量就可以獲得較深的顏色,在達到相同效果的同時可節(jié)約成本。
配伍性是指兩個或兩個以上染料拼色時上染速率的一致程度[2]。配伍性好的染料上染速率相同,在整個染色過程中,各染料始終按相同的比例上染纖維,被染物的顏色只有濃淡變化而無色光變化。若用配伍性差的染料拼色,由于各染料的上染速率不同,在整個染色過程中,被染物顏色的濃淡和色光都將隨時間或其他條件的變化而變化。
當染料親和力接近時配伍性能較好,因此,需要采用比移值法[3]對染料的親和力進行測試。將準備好的定性濾紙剪成3 cm×15 cm 的紙條,距底邊1 cm 處用鉛筆畫一平行線;在毛細管效應測定儀的盛液槽內(nèi)加入質(zhì)量濃度為5 g/L的艷麗牢染料溶液1 000 mL;將濾紙上端用夾子固定,使其下端的平行線正好與標尺讀數(shù)的零點對齊,將橫架連同標尺及濾紙一起下降,直到標尺讀數(shù)零點與液面接觸為止,30 min后記錄染料上升的高度h1,水上升高度h2,計算比移值Rf=h1/h2,測試結(jié)果見表1。
表1 活性染料的比移值Rf
由表1可知,3種活性染料的Rf值接近,表明其親和力接近,配伍性能好。
采用1.2%艷麗牢黃R、1.2%艷麗牢紅B、0.8%艷麗牢藍3R配成同一染浴,在95 ℃對8塊相同質(zhì)量的錦綸針織布依次用前塊布染3 min后的殘液進行染色,得到一組染色試樣,水洗烘干。采用目測法在標準光源對色燈箱下進行對色,每塊布的色調(diào)基本一致,只有濃淡的變化,說明3種活性染料的配伍性良好。
根據(jù)ISO105 C01 法測試活性染料染錦綸針織布的耐水洗色牢度,結(jié)果見表2。
由表2 可知,采用活性染料染錦綸針織物色牢度都很高。這與活性染料和纖維之間形成了共價鍵有密切關系,固色時,艷麗牢活性染料中的活性基與錦綸纖維中的氨基發(fā)生鍵合反應形成不溶物,從而固定下來,色牢度較高。
(1)錦綸纖維在濕熱高溫條件下易收縮變形,使織物產(chǎn)生永久性皺印,難以消除,故一般要進行預定型,以利于后道工序的加工,確保產(chǎn)品質(zhì)量。
(2)錦綸的玻璃化溫度較低,當溫度超過50 ℃時,染料上染速率將大大增加,因此始染溫度不能過高,同時應控制升溫速率,防止染料上染過快造成染色不勻。
(3)在染色過程中加入CaCl2(起促染作用),可以提高艷麗牢活性染料的親和力,以達到較高的提升力及顏色深度。染深色時,CaCl2不可以用氯化鈉或元明粉代替,因為氯化鈉或元明粉的促染效果次于CaCl2,提升率不高,達不到所需的色深。CaCl2不應在染色前加入,這樣會使染料沉淀,如果設備允許,可以在75 ℃以上加入;同時,在加入時不需要用計量系統(tǒng)慢慢添加,因為染料的移染性極佳,可以保證有良好的勻染性及條花覆蓋性。
(4)染色后冷水洗1 次,不需用熱水,如過量的熱水洗反而會影響提升率。
(5)在后處理浴中,當染機入完水之后應立即加入汽巴牢FIX,調(diào)節(jié)好pH,以最快的速率升溫;也可以直接用熱水進行后處理,但必須快速加入汽巴牢FIX。在汽巴牢FIX 處理后,由于在堿性條件下所有未固著的染料親和力都較低,所以必須用水洗掉,合適的水洗方法是用50~60 ℃的溫水洗滌,之后用蘇打進行最后一次水洗(這是對一些特深色織物進行的一種比較保險的處理方法),最后用醋酸中和,這樣對大部分顏色可以適當縮短后處理時間。
(1)艷麗牢活性染料染錦綸織物具有很好的勻染性、重現(xiàn)性、色牢度等,能將暗色錦綸纖維染成深色,并且染料的提升力較高,在達到相同染色效果的同時又降低了成本。
(2)艷麗牢活性染料的色譜廣且具有很好的提升力、拼色配伍性、耐水洗色牢度,能將錦綸纖維染成深色,并具有很好的耐濕摩擦色牢度,這解決了以往錦綸染色的沾色問題。