提高还原染料轧染染色光标稳定性的几个要素
无论是还原染料轧染,还是活性染料轧染,普遍存在着色光稳定性方面的问题。在实际生产中,常常蜀色光变化、与客样不符,而造成返工修复,使染色一次成功率大大下降。
造成还原染料轧染色光不稳定的因素很多,据生产实践,以下几点值得关注:
一、 染料的质量问题
到目前为止,国家对染料还没有一个严格的统一标准,尤其是国产染料,基本上是各自为政。同一个染料,不同生产厂家的产品,甚至同一个生产厂家不同批次的产品,其力份、色光都不一样,甚至差异颇大。主要原因是:
一些染料生产厂家工艺技术比较落后,生产管理比较薄弱罡疋使合成出来的染料深浅、色光不稳定,与出厂标准相差较大。所以在商品化处理的过程中,只能靠外加染料大幅度“调色’,来实现标准的统一化。这类似于染色中的“修色”,臣的是使染料成品的强度、色光接近或达到出厂标准。对“调色“用的外加染料,国内外有着共识:
第一, 调色用的外加染料,在染色性能方面与主唞蝌必须具有良好的配伍性,特别是上染的同步性、色牢度的一致性和深度的加合性等。然而,一些染料生产厂家,对“调色”用的外加染料,缺乏严格的选择,只顾“调色”不顾性能的倾向比较严重。
第二, 调色用外加染料的数量,通常要求掌握在2%以内。因为2%的外加染料,对主体染料的整体性能影响较小,然而有些染料企业,调色所用的外加染料的数量,远远超过2%的上限,甚至高达5一 10%
可见调色以后的染料成品,实际上已经从单一结构的染料变成了“拼混染料”,而且,其拼混组份的性能,又往往缺乏良好的染色配伍性。正因为如此,对问一个染料而言,不仅不同生产厂家的产品存在着深浅、色光的差异,就是同一个生产厂家不同批次的产品,其深浅、色光也不完全一样
再加之有些染料企业,烘干造粒技术落后,商品化处理水平不高,使得染料成品中的各种组分比重相圭太大。在运输、贮藏、使用等过程中,产生分层现象,导致同一染料包装的上中下层,力份强度不同,甚至染色性能也存在差异。
因此对进厂的染料,必须强化检测手段。
(1) 对进厂的染料,不能够抽检,必须100%检测。
(2) 染料力份的检测,不能只从染料包装的表层取样,而要用专用工具从染料包装的上下层取样,同时检测。
(3) 不仅要检测染料力份,染料色光的稳急定性也要以改变工艺因素的方法来检测。
二、丝光的效果问题
丝光处理对棉纤维染色结果的影响较大,这是众所周知的,然而时至今日,仍有老话重提的必要。其原因有二:
(1) 近年来,许多印染企业在棉织物的前处理中,都采用了碱氧或酶氧一浴冷堆,(短蒸)、水洗工艺。该短流程工艺,在发挥节能优势的同时,一般存在着毛效欠佳的问题。
织物的毛效低(尤其是毛效不匀),会显著影响棉纤维的丝光程度(产生半丝光)和棉纤维的丝光透仞度(产生表面丝光) o这不仅会明显降低染色的得色量,也会降低匀染性与染色牢度。
2)不少印染企业,为了节水节汽节约成本,片面降低丝光碱液浓度,采用
以下检测数据足以证明
丝光碱液浓度与棉纤丝光效果(吸色能力)的关系
相 对 得 色 深 度 染 料 | 丝光碱液浓度(100% g/l) | ||||||||
0 | 160 | 190 | 220 | 250 | 280 | ||||
活性红M-3BE 4% | 100 | 180.24 | 207.26 | 212.67 | 213.82 | 214.16 | |||
活性兰M-2GE 4% | 100 | 176.03 | 187.89 | 191.84 | 193.14 | 193.92 | |||
活性翠兰BGFN4% | 100 | 168.08 | 178.77 | 183.48 | 183.56 | 183.59 |
泣对措施:
(1) 采用碱氧或酶氧一浴处理后,最好经一道汽蒸氧复漂处理。实践证明,这可显著提高棉织物的毛效及匀一性,确保丝光效果更加透彻更均匀。
(2) 以
三、轧染的工艺问题
还原染料在实用性能上,存在着三大缺陷:
第一, 不同结构的染料,其还原的难易程度,相差甚远;
第二, 不同结构的染料,其氧化的难易程度,相差甚疏;
第三, 不同结构的染料,其皂洗的色变性能,相差很大~,
这三大缺陷,在连续轧染中的表现尤为突出,它们是影响还原染料色光稳定性的关键因素。
1、 染料的正常还原问题
众所周知,还原染料必须还原成可溶性的隐色体才能上染,而不同结构的还原染料,其隐色体的还原负电位相差很大。
比如,还原黄G的还原负电位最低(一64mv)最容易还原。
还原橄榄R的还原负电位最高(一927mv),最难还原。
传统的还原剂保险粉,在
一些含酰胺基结构的还原染料,如还原棉R、还原橄榄R等,在烧碱一保险粉浓度过高时,还可能发尘水解,生成色泽较深的氨基化合物。
当前,市场上推出了一些保险粉的替代品,具有使用量少、耐热性好、成本较低的特点,但是必须注£,这类还原剂均为复配物,其中含有二氧化硫脲(简称TD,学名甲脒亚磺酸) o
二氧化硫脲的还原性比保险粉强,在浓度
染料还原过度,会使色光显著异变(上染率与色牢度也会同时降低) o
比如还原兰RSN,过还原后其色光会严重变萎变暗,红亮的兰光甚至可以完全消失。
还原兰BC过还原(脱卤)后,会由兰光漂兰变为红光宝蓝(实际变成兰RSN ),特别值得注意的是,这种“过还原”引起的色光变化,基本上是不可逆的,即使经氧化也无法回复。
目此还原染料轧染配制还原液时,一定要注意二点:
(1) 烧碱一保险粉浓度一定要适当,“浓度越高色光稳定性越好”的想法和做法,是不符合实际的。
(2) 对保险粉的替代品,黄葱酮与兰葱酮类的葱醌染料,最好不用,其他类染料也应在实验的基础上堇慎使用。
2、 染料的正常氧化问题
不同结构的还原染料,其氧化速度不同。有些还原染料的隐色体,氧化速度很快,汽蒸后只要经水洗、透风就可完成氧化。比如:蓝蒽酮蒽醌染料中的还原蓝RSN、还原漂蓝BC、还原艳蓝3还原蓝GCDN等;紫葱酮蒽醌染料中的还原艳绿FFB、还原艳绿
由于不同结构的还原染料,其氧化速度相差悬殊,在实际生产中,氧化工艺往往顾此失彼,造成色光的稳定性。
比如还原黄G,它是还原染料拼色轧染中不可缺少的黄色染料,但它的氧化速度特谩,常常因氧化条件与其氧化性能不适应(如汽蒸后水洗去碱太净、氧化剂浓度不足、氧化温度过低、染色车速过快等),表现出氧化迟钝、氧化不足,在水洗皂洗过程中,落色较多(常常被误认为色牢度不好)一,其结果因上色量不,稳定而导致拼色色光汲动性大。
为此,在还原染料连续轧染中要注意三点:
(1) 氧化速度特快,且易“过氧化”的染料,尽量不与氧化速度特慢的染料拼染,以免氧化条件顾此失彼。
(2) 要根据染料的氧化性能,来调节汽蒸后冷水冲洗的去碱程度。因为染料隐色体比隐色酸的氧化速度更快,所以对氧化速度慢的染料而言,织物带适当的碱度,更容易实现充分氧化。对氧化速度快的染料而言,则织物带碱不宜过多,否则容易发生“过氧化”。
(3) 为了使氧化性能不同的染料均能实现“正常氧化”,确保色光艳丽、纯正,连续轧染时,不宜采用,水洗、透风氧化法,而适合采用双氧水氧化法。因为双氧水在弱碱性条件下,氧化温和,不致引起染料的“过氧化”。
验条件为:100%H2O21
氧化温度50±
氧化时间25-30s(相当一格乎洗槽+透风氧化或二格斗洗串联氧化)
3、 染料的皂洗变色问题
还原染料与活性染料有一个最大的不同点,就是还原染料具有突出的“
表2 常用还原染料皂洗前后色光的变化
染料名称 | 皂洗前后色光变化 | 染料名称 | 皂洗前后色光变化 |
橄榄绿B | 黄棕光消失,明显发蓝光 | 灰BG | 明显转红光,有浅色效应 |
深蓝BO | 蓝光消褪,变红莲色光 | 蓝RSN | 蓝青光消褪,变红光亮蓝 |
深蓝VB | 蓝灰光消失,变红光暗蓝 | 灰BM | 红光消褪,转青灰光 |
黄G | 红光加重,较艳亮 | 桃红R | 显著转黄光 |
艳紫2R | 转红光 | 蓝GCDN | 显著转红光 |
漂蓝BC | 红光加重 | 艳绿FFB | 蓝光加重 |
卡其 | 显著转绿 | 棕G | 转灰绿光 |
棕GG | 转灰绿光 | 棕RRD | 显著变红 |
棕RR | 黄光加重 | 棕R | 变艳亮 |
因此说,还原染料经还原汽蒸、水洗、氧化后,纤维上的染料并非是稳定态,而是亚稳定态。
实验表明,要使染着在纤维上的染料从亚稳定态变为稳定态,使之充分发色,保持色光稳定,只能通过高温皂洗来实现。然而现实的问题是,不同品种的还原染料实现”充分发色“所需的时间是不同的,有的发色快,有的发色则很慢。
表3常用还原染料所需皂洗时间
染料名称 | 基本发色 | 充分发色 | |
时间/min | 时间/min | ||
橄榄绿B | 2 | 8 | 25 |
灰BG | 1 | 3 | 15 |
深蓝BO | 6 | 8 | 15 |
蓝RSN | 2 | 6 | 10 |
深蓝VB | 4 | 8 | 20 |
灰BM | 3 | 7 | 15 |
黄G | 1 | 3 | 10 |
桃红R | 5 | 20 | 40 |
艳紫2R | 1 | 6 | 20 |
蓝GCDN | 1 | 4 | 15 |
漂蓝BC | 1 | 3 | 10 |
艳绿FFB | 1 | 2 | 10 |
卡其 | 2 | 7 | 20 |
棕 G | 4 | 15 | 30 |
棕 GG | 4 | 15 | 30 |
棕 RRD | 5 | 10 | 20 |
棕 BR | 0.5 | 1 | 5 |
棕 R | 1 | 3 | 10 |
大部分染料基本发色所需的皂洗时间,最少也要lmin以上,而充分发色至少需4一5min以上。在连续轧染生产中,由于轧染设备的限制,皂洗时间通常只有60一70s(
(1) 因为温度越高,染料发色所需的皂洗时间越短。所以,必须在
(2) 皂洗时间起码要保证在60秒以上。所以轧染车速的确定,对还原染料来讲,不仅要考虑所染色泽的深浅、织物的厚薄、染料还原速度和氧化速度的决慢,还必须保证皂洗时间,使染料基本发色。
(3) 实验表明,不同类型的皂洗剂,不仅与染色牢度密切相关,对还原染料的发色也有一定的促进作用。因此应选用阴/非离子复合型、内含螯合分散剂的皂洗剂,因为这类皂洗剂具有较强的分散、乳化、净龙、携污能力,综合效果良好。 四,结语
后产实践证明:强化染料与半制品质量的检测,确保染料正常还原、正常氧化、充分皂洗发色,可以有效提高还原染料轧染色光的稳定性,降低返工复修率,提高染色一次成功率。