常见问题|在线留言|收藏永利皇宫化工|网站地图欢迎光临广州永利皇宫化工有限公司官网!
全国服务热线400-888-6775

热门搜索:飞织鞋材防水剂织带防虹吸低温C6防水剂纱线防水剂PU人造革防水剂

吸湿速干剂,功能性助剂,前处理助剂,短流程染色助剂
永利网址 » 永利皇宫资讯中心 » 常见问题 » 活性染料冷轧堆染色必须注意的若干问题

活性染料冷轧堆染色必须注意的若干问题

文章出处:永利皇宫官网责任编辑:人气:-发表时间:2017-05-09 08:33【


常州市新浩印染   崔浩然

实践表明,活性染料冷轧堆染色有许多影响因素,如:待染半制品毛效的高低及边中的均匀度;均匀轧车轧余率左、中、右的一致性;比例泵计量的准确性与稳定性;染料性能的适应性以及工艺(堆置温度、堆置时间、染液碱度)的正确性等。

 

还有活性染料冷轧堆染色时“鱼骨印”的预防、前后色差的预防、“硅斑”的预防等,都必须正确掌握,因为只有这样才能获得良好的染色效果。

 

1.  认真做好染前的检查工作

1.1 对织物的吸水能力要求高

冷、轧堆染色时,织物在低温下经受的浸轧时间很短,所以对织物的吸水能力要求高,染前待染半制品的毛效,必须达到250px/30min以上,而且左、中、右要一致。 

1.2 对织物左、中、右的得色一致性要求高

冷、轧、堆染色属于平辐轧染,所以对待染半制品左、中、右的得色一致性要求很高(因为容易产生边中色差)。为此,染前常以小样同浴染色法,对待染半制品(尤其是磨毛织物和弹力织物)左、中、右的吸色状况进行检查,如果存在差异,务必返工处理。

 

1.3 确保轧余率左、中、右均匀一致 

根据实践经验,对均匀轧车左、中、右的压力进行检测,确保轧余率左、中、右均匀一致。比如均匀轧车MH-552A-180,其正确的工作参数应为,左(空压)0.lMpa、中(油压)0.1575Mpa、右(空压)0.lMpa。为此,应定期以复写纸法来检测轧辊左、中、右压力的一致性(轧辊的压力可以从轧点压痕颜色的深浅与宽度的大小清楚地看出来)。

 

1.4 确保计量的准确性和稳定性 

比例计量泵是冷轧堆染色设备的核心部件,其计量的准确性和稳定性,是得色量深浅、匀染性优劣、重现性好坏的关键。因而,染色前一定要以容量、尺寸完全相同的二只不锈钢桶和不锈钢刻度尺,来检测比例泵的混合比是否为4:1.如果有明显差异,必须进行调整。   

 

1.5 客商认可样处方,不能作为试产(或投产)的依据

原因有三:

第一,先期打客商认可样所用的染料、助剂,与后期试产(或投产)所用的染料、助剂客观上存在差异,这会导致试产(或投产)的色泽失准;

第二,打认可样所用的小轧车与车间用均匀轧车的轧余率不会相同一致,这会直接造成大样与小样的深度差; 

第三,客商认可样的处方,有可能存在缺陷,如果直接试产(或投产)有一定的风险。因此试产(或投产)前,务必要以认可样处方为依据进行“复样”。 

复样必须注意三点:

①必须采用车间准备试产(或投产)的半制品布、染料、助剂复样。

② 必须以车间均匀轧车替代打样小轧车浸轧。

③必须以经验丰富、出样准确、快捷的打样高手复样。

 

实践表明,换人复样,既可以有效消除因半制品、染料、助剂质量的差异给小样放大样的准确率造成的影响,又可以从根本上克服认可样可能存在的染料配伍不当、助剂使用有误、打样操作欠妥的问题。所以,试产前复样,对提高小样放大样一次成功率十分有效。

 

1.6 染料、助剂要分桶称料

活性染料先以适量60-65℃软化热水(施加螯合剂)打成匀透的浆状,再以60-65℃热水冲洗倒入高位化料桶中,在搅拌下以冷水冲至规定液位(同时加入透芯油),之后以夹层流动冷水冷却至室温备用。水玻璃胶凝性大,必须以60-65℃热水(最好是软水)预先溶解,尔后用泵打入高位化料桶中,在搅拌下以冷水稀释至规定液位的80%,10min后加入液碱并冲至规定量,再以夹层冷水冷却至室温备用。

 

1.7 检测染色设备的运转是否正常 

特备的轧槽、导辊、输液管等是否清洁,以防造成沾污或绉条擦伤。

 

2.  认真选择活性染料

活性染料冷轧堆法染色与轧烘蒸法染色相比,对染料性能的要求相对较高,特别是以下四个方面。

 

2.1 染料的耐盐耐碱溶解稳定性 

这是因为,电解质对染料的溶解具有强大的“盐析作用”,会使染料的溶解度大大下降。碱剂会使染料的β-羟乙基砜硫酸酯基发生“消去反应”,显著降低染料自身的溶解能力。所以在盐、碱共存的染液中,染料容易产生聚集、絮集,甚至是沉淀。

 

轧烘蒸法的染液呈中性,电解质含量也很低(仅染料中含部分元明粉),而冷轧堆法的染液呈现较强碱性( pH=12-13),而且电解质浓度也较高。因此用于冷轧堆染色的活性染料,必须具有更高的耐盐、耐碱溶解稳定性。

 

2.2 染料的耐水解稳定性 

活性染料在水中(尤其是碱性水中),其活性基团容易发生水解而丧失上染能力。冷轧堆染色染液的碱性强,染料的水解速率快,倘若染料的耐水解稳定性欠佳(尤其是是耐水解稳定性不同的染料作拼染时),很容易产生头-尾色差或卷-卷色差。所以,冷轧堆染色不仅要求染料的耐水解稳定性好,而且各拼色组份的耐水解稳定性还得要相似。比如,雷马素红RGB与雷马素兰RGB 的耐水解稳定良好,但由于雷马素黄RCB的耐水解稳定性差,这组三元色就容易产生染色色差。

 

2.3 染料的直接性不宜过高,各组份要相近

这是由于活性染料在冷轧堆法的染液中(盐、碱共存),比在轧烘蒸法的染液中(中性少盐),对纤维的直接性要高得多。直接性过高,在浸轧过程中很容易产生前后色差(深浅差、色光差)的缘故。

 

2.4 染料与纤维的反应性更强

这是由于冷轧堆染色,染料-纤维间的键合(固着)反应,是在低温(<25℃下)进行的,尽管染液pH值较高,染料具有较强的反应能力依然是获得高固着率(得色深度)的关键因素。

 

经检测,常用低温(40℃)型活性染料与中温(60℃)型活性染料中,许多品种都可以用于冷轧堆法染色,但相比之下以乙烯砜型活性染料的综合实用效果最好。近年来,许多染料生产厂家推出了专用于冷轧堆染色的系列活性染料,如浙江龙盛集团股份有限公司的科华素CP系列活性染料等。其中,大部分染料品种可以直接选用,唯黄色品种由于耐水解稳定性良莠不齐,需认证加以选择。

 

3.  认真选用固色碱剂 

3.1 传统采用水玻璃-烧碱作固色碱剂

主要利用其二点: 

一是,水玻璃是弱酸强碱的盐,在水中会水解而呈现碱性,而且其释碱温和,对染浴pH值又有一定的缓冲能力;

二是,水玻璃在水中具有突出的胶凝性质(尤其在浓度较高时会形成胶粒群),由于其比表面积大,吸附能力强,可明显提高纤维(织物)的抱水(染液)能力。这对防止布卷中的染液,在堆置过程中因重力或挤压而产生“排液”,或不均匀“移动”而导致染色不匀的现象,具有一定的积极作用。

 

然而水玻璃在实用中有三个隐患:

其一,由于水玻璃的胶凝性大附着力强,易洗性差,容易产生出水不清,引起织物手感僵硬、粗糙;

其二,水玻璃在浓度较高温度较低的条件下,通常以“胶粒群”的形态存在,一旦溶解不良(如水温太低,搅拌不匀,化料时间过短),轧染后就很容易产生“硅胶斑”(白斑)染疵; 

其三,容易粘附比例计量泵(特别是冬季),使染液-碱剂的混合比产生异变,从而导致染色结果(深度、色光)不稳定。

 

因此:

①水玻璃的实际用量并非多多益善。实验表明,40°Be′l:3钠水玻璃的实用量以50-80g/L比较合适。 

②冬季冷染时,最好以一剂型冷染固色碱来替代水玻璃-烧碱作碱剂。新型冷染固色碱,是针对水玻璃-烧碱作碱剂所存在的诸多缺点而设计,它具有以下优点:易溶于水,可被水以任何比例稀释,化料容易,几乎不存在溶解不匀不透的问题;对pH值的缓冲能力强,用量浓度在50-100m1/L,范围内变化pH值波动很小,因此其得色量稳定,重现性良好。

 

活性染料冬季冷染,必要时(如抱水能力强的织物冷轧时)也可以尝试以纯碱-烧碱作固色碱剂。实践证明,纯碱-烧碱法与水玻璃-烧碱法相比,得色深度相当或较深,其得色色光相近。由于纯碱对pH值的缓冲能力比水玻璃更强,所以染液的pH值显得更稳定。特别是没有水玻璃-烧碱法在低温时的上述缺陷,对冷染工艺条件也没有特殊要求。

 

1 纯碱-烧碱法冷染对染液pH值的要求

碱剂

 

粉状纯碱(g/L)

360Be′烧碱(ml/L)

10

10

10

15

10

20

10

25

10

30

 

 

 

染料与相对得色深度

 

pH值

13.28

13.42

13 .55

13.62

13.72

科华素黄CPD

100

119.22

121.20

127.43

127.31

科华素红CPD

100

100.53

100.55

100.19

99.07

科华素藏青CPD

100

103.31

105.32

104.01

102.62

科华素翠兰CP

100

125.14

133.13

133.69

134.67

科华素艳兰CP

100

105.04

106.43

105.41

104.93

 

3.2 冷染固色碱作碱剂染色 

冷染固色碱作碱剂染色与水玻璃-烧碱作碱剂染色相比,二者的得色量(固色率)相当,得色色光相接近。在pH、温度、时间相同的条件下,新型固色碱作碱剂与水玻璃-烧碱作碱剂相比较,常用活性染料的染液水解稳定性都很好,都能达到冷染要求。

 

新型冷染固色碱作碱剂染色,可以从根本上克服水玻璃-烧碱法影响染色质量的诸多问题,如手感较硬、易产生“硅斑”(白斑),以及易粘附导辊,造成绉条、易粘附、比例泵使色泽重现性下降等弊病。 因而,以新型冷染固色碱替代传统的水玻璃-烧碱作碱剂染色,可以获得“优质、高效”效果。

 

4.  认真选定工艺参数 

4.1 固着率

冷轧堆染色,活性染料与纤维的固着反应是在布卷堆置过程中完成的,在轧余率相同的条件下,影响固着率(得色深度)的关键因素有三:一是布卷温度的高低;二是染液碱度(pH)的强弱;三是堆置时间的长短。这三个因素,具有相辅相成相互依存的关系。即,其中一个因素发生改变,其他因素也必须做相应调整,否则染色结果(深度、色光)必然会发生波动。

 

在实际生产中,冬季气温低(江南一带多为5℃左右),夏季气温高(江南一带多为30℃左右),布卷的堆置温度往往差异较大。因而冬季与夏季生产,对染液碱度(pH值)和堆置时间的要求,就必然有所不同。

 

4.2 染液的碱度(pH 值)和堆置(反应)时间

冷堆染色最关键的工艺条件一染液的碱度(pH值)和堆置(反应)时间,以及布卷温度的高低(相当浸轧液的温度而并非环境温度),与所染色泽的深浅具有显著的依附关系。比较适合的工艺参数如下:

 

冬季(<10℃)冷染深色时,适宜的染液碱度pH:13.26-13.50(相当1:3钠水玻璃50克/升+360 Be′烧碱20-30ml/L),适宜的堆置时间为14-18小时。

 

夏季(25-30℃)冷染深色时,适宜的染液碱度pH:13.05-13.26(相当1:3钠水玻璃50克/升+36°Be′烧碱15-20ml/L),适宜的堆置时间为14-18小时。

 

冬季冷染浅色时,适宜的染液碱度pH:12.70-13.26(相当1:3钠水玻璃50克/升+36°Be′烧碱10-20ml/L),适宜的堆置时间为6-8小时。

 

夏季(25-30℃)冷染浅色时,适宜的染液碱度PH:12.0-12.70(相当1:3钠水玻璃50克/升+360Be′烧碱5-10ml/L),适宜的堆置时间为6-8小时。

 

从中可以看出,冷轧堆染色的工艺(染液的碱度与堆置反应时间),具有这样的规律,随着气温变暖(布卷温度升高),染料要求的最佳染液碱度(pH值)随之下降,而适合的堆置时间则可以基本相同。

 

也就是说,无论冬季冷染还是夏季冷染,只要将碱剂中的烧碱液用量(5-30ml/l范围内)做适当调整,堆置时间则可以保持一致(即染深色堆置时间为14-18小时;染浅色堆置时间为6-8小时)。这给实际操作提供了方便。

 

5.  认真打准仿色小样

在实际生产中,既要求染色小样的色泽与染色大样的色泽相似或相符,同时也要求打染小样快捷,以适应高效生产的需要。因而,染小样不能模仿染大样采用“冷堆法”,而只能采用“热堆法”打样。这是因为提高堆置(反应)的温度,可以大幅度提高染料的固着速率,显著地缩短达到固色平衡所需要的堆置时间。

 

可行的方法有二,一是染样机热堆法,二是微波炉热堆法。

 

5.1 染样机热堆法打样 

热堆法打小样注意亊项: 

(1) 染小样的处方必须与染大样完全相同。

(2)染液与碱液务必要分开配制,不可同浴化料。而且,染液与碱液一旦混合,必须立即轧样,不能搁置。因为活性染料尤其是乙烯硫型染料,在较强的碱性浴中会过快分解,容易影响染色结果(深度或色光)。 

(3) 水玻璃的实用量不宜过多,要视染液温度高低而定。原则是,染液温度低(如冬季)要少些;染液温度高(如夏季)可适当多些。原因是,水玻璃的胶凝性大附着力强,而且染液温度越低越严重。因此,水玻璃用量过多(尤其在冬季)染液中会产生“胶粒群”,轧染后容易造成“白斑”染疵,还会因染后出水不清,导致织物手感僵硬、粗糙。(注:实验证明,在50-100克/立升范围内,水玻璃用量高低对得色深度的影响不明显) 

(4) 烧碱液用量多少是否恰当,对得色量的影响极大。烧碱液实用量的设定,主要看色泽的深浅。但也要看车间染大样时染液温度(布卷温度)的高低。原则是:在10-30ml/L范围内,染深色时用量要高,染浅色时用量要低,车间染大样时,染液温度偏高(如夏季),用量应适当减少。染液温度偏低(如冬季),用量应适当增加,不然会影响小样放大样的准确性。 

(5) 染小样堆置(反应)条件(温度、时间)的设定,必须以染色小样的得色深度与室温、长时间堆置(模拟大样的冷堆条件)的得色深度相当或相似为依据。

 

2 染深色50℃染样机热堆与15℃冷堆的得色量比较

115℃冷堆20小时

 

50℃热堆时间( min)

 

50                   60             70

 

60☆

 

 

70

40

50

60

70

科华素黄CPD

100

104.15

109.49

110.62

111.35

科华素红CPD

100

98.25

98.90

99.90

99.92

科华素藏青CPD

100

106.61

107.68

108.13

108.53

 

3 染深色60℃染样机热堆与15℃冷堆的得色量比较

15℃冷堆20小时

 

60℃热堆时间( min)

40

50

60

70

科华素黄CPD

100

   100.32

    111.74

113 .07

113.67

科华素红CPD

100

    98.67

    99.48

100.59

100.84

科华素藏青CPD

100

   102.34

    104.71

104.00

104.13

 

4 染深色70℃染样机热堆与15℃冷堆的得色量比较

15℃冷堆20小时

 

70℃热堆时间( min)

40

50

60

70

科华素黄CPD

100

    105.78

    113.00

  115.38

    115.89

科华素红CPD

100

    94.60

    104.24

  105.45

    105.60

科华素藏青CPD

100

   100.25

    102.44

  103.60

    103.69

 

从检测数据可以看出三点 

①常用冷染活性染料,在适当的条件下,以染样机热堆法打样,其得色深度完全可以达到或超过冷堆染色的水平,这说明染样机热堆法能够适应冷堆染色打样的要求。 

从整体效果看,60℃热堆法打样相对比较合适。 

②打样的热堆时间与热堆温度之间,依附关系密切。热堆温度高所需的热堆时间短;热堆温度低,所需的热堆时间长。因此,打样时的堆置温度与堆置时间必须相互对应,不然势必要影响得色深度与得色色光。 

③染样机热堆法打样,其得色深度与冷堆法染色相比,多数染料偏深(偏深幅度一般为O-15%),而且不同染料的增深趋势不尽相同。 

因此采用染样机热堆法打样,必须掌握染料的上色特点,在放大样前,应预先对染色处方进行必要的调整,而不宜按小样处方实放。这对提高小样放大样的一次成功率至关重要。

 

5.2 微波炉热堆法打样 

所谓微波炉热堆法,就是将轧染样放入微波炉内热堆(反应)染色。具体方法:配液、轧样与染样机热堆法相同,只是将轧染样悬挂在微波炉专用带盖塑料盒中(预先加底水50ml),在选定的档位加热适当的时间,便可水洗、皂煮、水洗。

 

以广东佛山顺德格兰微波炉电器有限公司产品(型号P80D23NIP - B5CBO)、额定输入功率1300w、微波输出功率800w、额定微波频率2450MHz)为例,适合的加热(热堆)条件为:解冻档,加热堆置时间为7min。

 

5 微波炉热堆法与常规冷堆法染色效果比较


15℃冷堆

20小时

微波炉热堆时间( min)

5

6

7

8

色力度%

色光

色力度%

色光

色力度%

色光

色力度%

色光

色力度%

色光

科华素黄CPD

100

标准

96.11

偏红

105.02

偏红

106.25

偏红

106.90

偏红

科华素红CPD

100

标准

93.34

微兰

100.88

微兰

104.95

微兰

105.02

微兰

科华素藏青CPD

100

标准

102.47

稍黄

105.25

稍黄

104.78

稍黄

103.46

稍黄

科华素翠兰CP

100

标准

101.18

略黄

108.86

略黄

113.80

略黄

112.89

略黄

科华素艳兰CP

100

标准

71.49

偏红

89.01

偏红

116.19

偏红

113.62

偏红












从检测数据可见:微波炉热堆法染色,其得色深度完全可以达到或超过冷堆法染色的水平。这表明活性染料冷轧堆染色,同样可以采用微波炉热堆法打样,而且堆置时间短出样效率高。

 

不过,微波炉热堆法打样与染样机热堆法打样存在着共同的缺点,即和冷堆法染色相比,其得色色光有一定程度的变化,其得色深度有明显的增深,特别是不同染料的表现又不尽相同。因此在小样放打样前,务必要根据所用染料具体的得色表现,对小样处方预先做适当的调整,这对提高小样放打样的准确率是必须的。

 

6 . 病疵的预防 

6.1“鱼骨印”染疵的预防

 

冷轧堆染色时织物浸轧染液后直接卷绕在A字架上,在堆置的过程中完成固着反应。因此织物边与边之间的缝接处,会由于缝线的存在以及缝线分布的不均匀性,使上下多层织物因卷绕压力大小不匀,局部含液多少不同,而产生明显的“鱼骨印”(又称缝头印)染疵。这是冷轧堆染色方式的必然现象。

 

“鱼骨印”染疵行之有效的应对措施:

① 织物上卷能力要适中,不宜卷绕过紧,使织物与织物之间的“层压”适当减小,这有利于减轻“鱼骨印”。 

② 使用针棉蜡线缝头(如6″40S/2×3针棉宝塔线)。由于针棉蜡线有一定的吸水性,也有利于减轻“鱼骨印”。

③ 反面缝头(包缝),使缝线的正面(平面)在织物反面,使缝线的反面(凹凸面)在织物的正面。由于缝线的平滑面与织物的正面相接触,所以可使织物正面的“鱼骨印”染疵得到明显改善。 

④ 织物要正面朝上进布,A字架采用轴心传动。织物之间的缝接口要在打卷的过程中,以500px 宽的塑料薄膜覆盖。 

实践证明,以上举措四管其下,“鱼骨印”染疵可以得到良好的解决。

 

6.2 “色差”染疵的预防。

活性染料冷轧堆染色,布面色泽的匀染效果相对较好。其原因,一是冷轧堆染色没有中间烘燥,不存在因烘干快慢不同而产生“泳移色差”;二是现代均匀轧车的压力具有良好的可调性,只要控制好轧辊的工作状态,通常不会因轧液率不同而产生“左右色差”或“边中色差”。

 

冷染染色最容易发生的是“前后色差”,即开车初期与开车后期的色泽(深浅、色光)会产生“渐进式”变化。也就是说,随着轧染时间的延长,得色深度产生逐渐走浅的趋势,得色色光会产生明显的波动。 

 

产生“前后色差”的主要原因及预防措施如下: 

(1) 染料亲和力的影响及预防措施。 

冷轧堆法染色与轧烘蒸法染色不同,轧烘蒸法的染液中不含碱剂呈中性,而且电解质的含量很低,仅染料中含有少量;冷轧堆法的染液中,含有较多的水玻璃、烧碱,水玻璃/烧碱既是碱剂也是电解质。所以,冷染染液的碱性较强(pH=12-13),电解质浓度也较高。

 

冷轧堆法染色通常采用单乙烯砜型或双乙烯砜型活性染料,而乙烯砜型活性染料在较强的碱性浴中,即使在室温(5-30℃),其β-羟乙基砜硫酸酯活性基也会发生消去反应,产生化学活性很强的乙烯砜基(-S02CH-CH2)。这不仅会使染料的反应性大幅度增强,同时也会使染料的直接性显著增大。再加上大量钠离子(Na+)的存在对染料产生的“促染”作用,使得冷染染液中的染料对纤维的亲和力,远远高于轧烘蒸染色法。

 

在浸轧过程中,织物(纤维)带走的染料,除了随染液带走的染料外,还会因染料亲和力的存在,额外超量带走部分染料。所以,开车初期阶段总是得色偏深,开车后期阶段总是得色偏浅,随着轧染时间的延长,染液的不断补充,染液浓度达到平衡后,得色深度才会逐渐稳定下来。

 

冷轧堆法染色,由于染料在水玻璃、烧碱共存的染液中亲和力更高,浸轧过程中超量带走的染料量更多,所以冷轧堆染色的“前后色差”,比轧烘蒸法染色更加显著。

 

须采取以下预防措施:

① 要在实用条件下,通过比移值(Rf)值的检测,来选用亲和力相对较低而且相近的染料配伍染色。

 

② 要采用低于或等于30L且有液面自动控制装置的小轧槽浸轧染液,以加快染液的更新速度,减小染液的浓度差异。

 

(2) 染料水解性的影响及预防措施。

经检测,中温型活性染料在中性浴中的水解稳定性最佳,相比之下,均三嗪型活性染料是耐碱不耐酸,而乙烯砜型活性染料则是耐酸不耐碱。在较强的碱性浴中,即使在室温条件下,乙烯砜型活性染料也具有较高的反应活性,容易和水发生水解反应,而丧失固着功能,导致得色量下降。

H-OH+D-R-X→D-R-OH+HX

 水  染料水解染料酸 

由于冷轧堆染色的浸轧液,是染液与碱液的混合液,碱性很强,所以其浸轧染液的水解稳定性,要比轧烘蒸法的染液相比差得多。

 

6 雷马素RGB三原色冷染染液的水解稳定性

染色

温度

( ℃)

染液放置时间 ( min)

 

雷马素黄RGB

雷马素红RGB

雷马素蓝RGB

织物的相对得色深度

(%)

染料的相对水解率    (%)

织物的相对  得色深度    (%)

染料的相对水解率   (%)

织物的相对得色深度   (%)

染料的相对水解率   (%)

    15

    0

    100

    0

    100

    O

    100

    0

    10

    95.66

    4.34

    99.88

    0.12

    99.94

    0.06

    20

    90.75

    9.25

    99.76

    0.24

    99.85

    0.15

    30

    87.48

    12.52

    99.31

    0.69

    99.77

    0.23

    40

    84.57

    15.43

    98.64

    1.36

    97.92

    2.08

    50

    81.53

    18.47

    97.87

    2.13

    96.88

    3.12

    30

 

    O

    100

    0

    100

    0

    100

    0

    10

    67.28

    32.72

    97.65

    2.35

    98.89

    1.11

    20

    55.82

    44.18

    93.86

    6.14

    90.74

    9.26

 

    30

 

    42.08

 

    57.92

 

    89.97

 

    10 .03

 

    78. 31

 

    21. 69

    40

    35.33

    64. 67

    86.11

    13. 89

    69 .04

    30.96

    50

    27.53

    72.47

    82.72

    17 .28

    58.85

    41.15

 

染料的相对水解率,以轧样相对得色深度的下降程度来表示。

 

从检测数据可以看出:

雷马素RGB三原色用于冷轧堆染色,其冷染染液在冷温(15℃)条件下,雷马素红RGB和雷马素蓝RCB的水解稳定性优良,其水解稳定时间(水解率低于3%的时间)可达40~50min。不过它对染液温度特别敏感,当染液温度偏高(30℃)时,其水解稳定性会显著下降,水解稳定时间只有10~15min。

 

而雷马素黄RGB的水解稳定性则很差,即染液在低温(15℃)条件下,其水解稳定时间也达不到10min。在染液温度较高(30℃)的条件下,其水解速率更快(10min内的水解率可达32.72%)。

 

这表明雷马素RCB三原色用于冷轧堆染色,存在着水解稳定性不配伍的严重缺陷,很容易产生色光的波动,因此并不适应冷轧堆染色的要求。

 

活性翠蓝和活性艳蓝这两只特殊色,在冷染液水解稳定性方面的表现,依然是个性十足,与众不同。活性翠蓝的冷染染液,在低温(15℃)条件下的水解稳定性非常优秀,其水解稳定时间可达50mim以上。即使在染液温度偏高(30℃)的条件下,其水解稳定时间也可以达到20min左右。这是其他活性染料无法比拟的。显然,这是由于活性翠蓝在碱性浴中反应活性相对较弱的缘故。

 

活性艳蓝在这方面的表现,却与活性翠蓝相反,其冷染染液的水解稳定性显得很差。在染液温度偏高(30℃)的条件下,其水解行为特别激烈(10min内的水解率高达7.82%),根本无法适应生产的要求。即使在染液温度较低(15℃)的条件下,其水解稳定时间也仅有20min左右。显而易见,活性艳蓝的水解稳定性差,是因活性艳蓝在碱性浴中的反应活性较强所致。

 

在实际的冷轧堆染色中,尽管使用30L的小轧槽浸轧,染液更新较快,但对染料水解稳定性的要求依然严格。原因是,常用活性染料在碱性较强(pH>12)的条件下,其水解稳定时间与染液更新周期相比,许多染料的水解稳定性并不尽如人意。

 

生产厚型织物时,多数活性染料的水解稳定性均可适应。而生产薄型织物时,染料水解的情势就显得很严峻。比如以30L小轧槽浸轧,10min之内的相对水解率仅低于3%的染料方能适用,否则必然要产生前后色差。

 

乙烯砜型活性染料,普遍存在着碱性水解问题。在冷染染液中由于碱性强(pH= 12-13),染料的水解问题尤为突出,因而在冷染浸轧过程中,随着浸轧时间的延长,染料水解量的增加,在一定时间内,其得色会产生走浅趋势(即前后色差),这是必然的。

 

应对举措如下: 

①不同结构的活性染料,其水解稳定性不尽相同。水解稳定性差的染料,不但染料的浸轧液不稳定,会产生明显的前后色差,在布卷上反应时,其水解量也相应较大,会降低得色量。因而在实用条件下,对染料的水解稳定性进行检测,选择水解稳定性相对较好而且相近的染料配伍染色,这是必需的。 

②一定要选用低于或等于30L的小轧槽浸轧染液,以加快染液的更新,保持染液的新鲜、稳定。 

③克重在l50g/m2以下的轻薄织物,原则上不适合冷轧堆法染色。原因有三:一是织物身骨轻薄,抱水能力差,在浸轧过程中容易因布面“挂液”而产生“泪痕”染疵;二是过分轻薄的织物,会暴露更多明显的“缝头印”;三是轻薄织物浸轧时,带液量少染液的更新周期长,“前后色差”相对明显。

 

(3) 染色温度的影响及预防措施。 

检测结果证明,乙烯砜型活性染料在冷轧堆法染色中,对染色温度(指轧染染液温度与布卷温度)十分敏感。即使温度在冷染(5-30℃)范围内波动,染料的水鳃量也会产生较大的差异,从而导致得色深度产生显著的变化(即形成色差)。

 

冷轧堆法染色,虽说是“冷染”,但轧染染液的温度很难保持自然水温或自然室温,染液温度总是产生偏高的波动。

 

其原因有三: 

①活性染料具有良好的溶解度,但这是指在50-60℃的温水中,并非指在冷水中,因此染料必须以60℃的温水溶解(尤其是染深色时)。水玻璃在冷水中的溶解度差,而且胶凝性重,这不仅对轧染色泽的均匀度有危害(容易产生白斑染疵),更会影响织物的手感,因此水玻璃更需要热水溶解。倘若染液或碱液的温度未能冷却至室温就投入了生产,这势必要造成轧染温度升高。

②活性染料的固色碱剂(烧碱、纯碱、水玻璃),在溶解和稀释时都具有放热效应。因此当染料和碱液混合时,便会引起染液的温度自然升高(经检测,一般可提高2-3℃)。 

③当前机织物的练漂采用大卷装者居多,大卷装落布卷绕紧、卷径大、温度高、散热慢,即使放置过夜,布卷的温度仍然会外冷里热、边冷中热,很难实现均匀冷却,更难接近水与环境温度。因而轧染染色时,织物蕴含的热量会不断带人染液中,从而导致染液温度升高。轧染温度升高布卷温度随之增加,染料的水解量显著增大,这必然要引起深度色差。

 

应对措施如下: 

①染料和水玻璃要采用60℃的温热水提前溶解。开车前,要预先利用化料桶夹层的冷却水,将溶液冷却至室温而后使用。为此化染料与化碱剂的高位槽应各配备三只,以便交替使用。 

②冷染深浓色泽或使用溶解度较低、缔合度较大的染料染色时,可酌情添加适量的尿素,意在增进染料的溶解度,提高染料的溶解稳定性,防止染料在染液冷却过程中因过度聚集给匀染性、染深性与色牢度造成不良影响。 

③待染半制品布,在进轧槽前要通过打冷风或冷水辊冷却,使布面温度均匀降至室温,以确保染液温度的稳定。 

④采用低于或等于30L的小轧槽浸轧染液,以加快染液更新速度,减小温度差。

 

(4) 布卷卷布太长对色差的影响及预防措施。

布卷卷布过长,会使布卷两端的堆置(反应)时间产生较大差异。当堆置时间不足时,会因布卷首尾固着率不同,使布卷产生头尾(前后)色差。

 

因此布卷卷布不宜过长,堆置时间要充分,而且堆置时间要以卷尾为准计算。

 

(5) 滤网或比例泵堵塞对色差的影响及预防措施。 

冷轧堆染色大多采用水玻璃/烧碱作同色碱剂,而且水玻璃的用量浓度较高(50-80g/L)。由于水玻璃的黏附性大(尤其是低温季节生产时),会逐渐黏附或堵塞输送碱液的管道滤网或比例泵,使碱液的混合比渐渐减小,从而导致染料的固着率随之下降,而产生“前后色差”。

 

(6)  除以上问题要注意外,以下问题也要注意: 

①不宜人为改善布卷堆置的环境温度。冷轧堆染色,染料纤维间的固着反应,是在堆置过程中完成的,而堆置温度是染料固着速率快慢、固着率高低的关键因素。所谓堆置温度,实际是指布卷自身的温度(近似轧染染液的温度),而绝非指布卷的环境温度。染液温度适当提高布卷温度随之提升,这会显著缩短染料达到固着平衡的时间。而染液温度提高,染料的水解稳定性明显下降,得色量会随之降低。

 

人为地控制染液温度在实际生产中并非易事,很容易因温度波动造成色差,所以人为地提高染液温度的举措并不可取。而提高布卷堆置的环境温度(如布卷进窑洞以蒸汽管加温或布卷封闭空调加温等),只能提高布卷的表面温度。布卷内层由于织物卷绕紧出,环境温度很难均匀渗入。因此很容易因布卷内外层温差较大(尤其是夏季),固着条件不同,产生内外,边中色差染疵。因而刻意提高布卷的环境温度,不但不能提高布卷的整体温度,也不能增进染料在布卷中的整体反应速率,所以并非良策。

 

染料-纤维间的反应速率,主要由反应温度与反应pH值二个因素决定的。适当提高染液的碱度(pH值),在自然温度下轧染、堆置,既不刻意提高染液温度,又不刻意改变环境温度,这才是明智之举。

 

②染液中不宜追加电解质。浸染染色,染料是靠自身的直接性上染,所以有必要添加电解质促染,以提高染料的竭染率。

 

冷轧堆染色同连续轧染染色一样,染料主要是靠机械性进行浸轧上色,所以并不要求染料具有过高的直接性。因为染料的直接性过高,在织物浸轧染液的过程中,会有部分染液被纤维超量吸附,使初始染液浓度与平衡染液浓度产生明显差异,导致开车初期产生一定数量的不良产品。

 

冷轧堆染色不仅和浸染染色不同,和连续轧染染色也有重大区别。连续轧染染液不含碱剂,电解质也很少(仅染料中含有少量),所以染液呈现中性,染料的直接性较低,这不仅有利于实现头尾色泽匀一,更有利于染料的稳定溶解。

 

冷轧堆染色则不然,其染液是由染料和碱剂组成,所以具有突出的二大缺陷:

 

一是固色碱剂,在水中会电离,可以释放出大量的Na+,除了可以有效消除织物表面的负电荷,有利于染料吸附,还可以明显提高染料的直接性,产生促染作用。这一点,对轧染色泽的匀一性显然是有害无益的。

 

二是染色的浸轧液碱度较高,pH值通常大于12,中温型活性染料在如此高的碱液浴中,β-羟乙基砜硫酸酯活性基会迅速发生消去反应,硫酸酯基脱落变为乙烯砜基。消去反应的发生,会导致染料具有很强的化学活性,反应性强直接性高,会引起染料产生“瞬染”现象,从而降低匀染效果。由于亲水性的β-羟乙基砜硫酸酯基变为疏水性的乙烯砜基,染料本身的水溶性会迅即下降,一些耐盐、碱溶解稳定性差的染料(如活性艳兰),会发生显著甚至严重的絮集、沉淀,从而使染料丧失正常的上染性能,乃至产生重大质量损失。

 

可见,冷轧堆染色没有再追加电解质的必要。因为再追加40- 50g/L电解质,轧染液中的染料无疑会因电解质(盐、碱)混合浓度更高,直接性更大,吸附更快,溶解度更小,骤集度更大,匀染性更差。

 

③浸轧后的布卷要立即用塑料膜包封。浸轧后的布卷,要立即用塑料薄膜包裹出封。目的有三:一是保湿。防止布卷外层和二端风干,导致得色变浅,产生“浅头子”与“边中色差”染疵。二是保温。即可防止布卷温度散失,又可防止环境温度入浸。可有效减少环境温度对布卷温度的干扰,从而确保布卷温度内外、边中均一,杜绝“内外色差”与“边中色差”产生。三是隔绝空气。减少CO2对布卷的侵蚀,导致织物上的水玻璃变质,形成硅酸胶。硅酸胶的比表面大附着力很强,易洗性很强,极易因硅酸胶去除不净,造成布卷外层与二端的织物手感粗糙、僵硬、质感不一。

 

包裹密封后的布卷,在堆置反应时需低速运转,转速以4-6转/分钟为宜。因为静止堆置,布卷中的染液会自然下沉(涤棉或涤锦等抱水性差的织物,或轧余率高的场合,最容易发生),因而会造成布卷的色泽产生有规律的梯形“段差”染疵。

 

④布卷堆置后要即时清洗。采用水玻璃-烧碱法冷堆染色,布卷堆置后应以热水清洗,不宜加酸中和。因为,水玻璃在酸性浴中会折出硅酸,形成附着力强的硅酸胶,从而降低净水效果,烘干后容易引起织物手感粗糙、僵硬,甚至产生硅斑(白斑)。

 


相关资讯

XML 地图 | Sitemap 地图