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防染鹽S等助劑在織物活性染料印花中的應(yīng)用
集萃印花網(wǎng)  2009-05-27 00:00:00

    【集萃網(wǎng)觀察】紡織品印花的技術(shù)和材料品種繁多,風(fēng)格各異。有傳統(tǒng)的織物印花,如藍(lán)印花布、蠟染印花、絲印爛花、拔染印花、滲透印花等;有特種絲網(wǎng)印花,如電化鋁轉(zhuǎn)移印花、發(fā)泡印花、靜電植絨印花、織物三維立體印花、金銀粉印花、發(fā)光印花等。在使用材料中,有涂料印花、活性染料印花等。其中,活性染料印花在織物印花中有廣泛的應(yīng)用前景,其印花產(chǎn)品也深受消費(fèi)者的喜愛。在活性染料印花中,印花漿的配制對印花效果和質(zhì)量有著非常重要的影響,而助劑在色漿配制和印花中起到很大的作用。下面就談?wù)劮廊钧}S等助劑在織物活性染料印花中的應(yīng)用。

    一、活性染料織物印花的特點(diǎn)

    活性染料也稱為反應(yīng)性染料,由于活性染料的分子結(jié)構(gòu)中含有一個或一個以上的活性基團(tuán),在一定的條件下能與織物纖維發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而牢固地結(jié)合在一起,因此,活性染料印花的色牢度非常好。活性染料織物印花具有色澤鮮艷、色譜劑全、工藝簡單、操作方便、拼色容易、便于掌握及濕處理牢度好等優(yōu)點(diǎn),所以在織物印花被廣泛應(yīng)用。用活性染料染色的紡織品可進(jìn)行拔白或拔印,這類產(chǎn)品在市場上很受人們的喜愛,目前常用于燈芯絨織物的拔印中,活性染料染色的燈芯絨類產(chǎn)品,可用強(qiáng)氧化劑去拔色,如蘭綠色的用強(qiáng)氧化劑次氯酸鈉拔可變成粉色,黑色的拔成褐色的等。但活性染料拔白還必須用還原劑,如雕白塊,也要合理選擇地色布所用的染料。此外,活性染料還可與涂料共同印花,在涂料中需同時加入檸檬酸等做堿的中和劑,來破壞活性染料發(fā)色。在共同印花中,耐酸增稠劑、耐酸粘合劑的選擇是關(guān)鍵。丙烯酸類增稠劑為堿增稠聚合物,遇酸即失去增稠能力。活性染料印花都要求有手感良好的糊料,印花糊一般選用海藻酸鈉漿,但海藻酸鈉漿存在滲透性不好,得色量低,天熱印花漿易變稀,變臭,對黑色手感硬等問題,成為影響印花質(zhì)量的一個問題。并且海藻酸鈉遇酸還會破壞增稠性,因此這種增稠劑不適用于涂料拔印印花。增稠劑B為非離子型、耐電解質(zhì)增稠劑,增稠劑B具有耐酸性好,手感柔軟等特點(diǎn),比較適用于做涂料拔活性的染料印花增稠劑。與耐酸型粘合劑FS-460配伍進(jìn)行酸性條件印花,不僅印漿穩(wěn)定,拔印效果好,且涂料罩色亦可得到很好的牢度和手感。此外,將增稠劑FS-86用于活性染料印花,不但得色鮮艷,滲透性,水洗性,手感明顯好于海藻酸鈉糊;特別是對黑染料不凝膠,解決了活性黑染料絨類織物手感不好的問題。常見的活性染料印花色漿的配制為,(1)原糊:干海藻酸鈉5%~8%(有的也用25%的海藻酸鈉約40%),水80%,小蘇打(調(diào)整pH為7~8,約3%),六偏磷酸鈉(按水質(zhì)硬度而定)約0.35%,40%的甲醛0.1%(氣溫高時使用)。配制時先將溫水放入桶內(nèi),加入六偏磷酸鈉,在不斷攪拌下將海藻酸鈉緩緩倒入;打開蒸汽閥充分?jǐn)嚢柚辆鶆驘o顆粒狀后再加入水至全部均勻后用小蘇打調(diào)節(jié)pH到7~8;最后加入甲醛,攪拌均勻后再以高壓泵用SP56尼龍絲網(wǎng)二層過濾(原糊如常溫?cái)嚢枰?~8小時),存放一兩天后就可使用。貯存中要注意避光保存,避免原糊受光水解;禁止用鈣、鋅、鋇、鐵及鹽類作防腐劑的貯存工具及容器,避免原糊遇二價金屬離子產(chǎn)生凝固現(xiàn)象;如發(fā)現(xiàn)原糊液面發(fā)泡變黑或有異味等均不能再用。(2)色漿:海藻酸鈉原糊40%~55%,尿素3%~15%,防染鹽S 0.5%~1%,活性染料0.05%~10%,溫水適量,小蘇打1%~3%,水(補(bǔ)充水漿)。配制方法是,先將少量冷水與染料調(diào)成糊狀,然后加入溶解好的尿素、防染鹽S的混合液,用溫(熱)水溶解活性染料(活性染料溶解時調(diào)色用水必須經(jīng)軟化過濾,不能用金屬用具和盛裝,盛裝桶用前要洗干凈,不同類型的染料要分別溶解后方可拼色,并且K型染料不宜與X型拼色。水溫一般K、M型掌握在85攝氏度,但黃K-RS、嫩黃K-6G、翠藍(lán)K-GL、艷藍(lán)K-GR的溶解溫度要提高到100攝氏度直至溶液澄清,否則會造成色點(diǎn)疵病),經(jīng)過濾后加入原糊中充分?jǐn)嚢瓒伞P√K打(或純堿)主要用于調(diào)節(jié)pH值,要用30攝氏度以下的溫水溶解后臨時加入。

    從上述活性染料印花的糊料配方中看出,配制漿料時都要用到防染鹽S、尿素、堿劑等助劑,它們對印花質(zhì)量起著非常重要的作用。因此,在制訂活性染料印花工藝時,必須對有關(guān)助劑的性能及作用了若指掌,這樣才能在配制時科學(xué)合理地使用,否則,容易造成印花效果不理想或提高成本。

 

    二、防染鹽S的特點(diǎn)及作用

    防染鹽S(ResistS)是活性染料直接印花助劑,學(xué)名為間硝基苯磺酸鈉,分子式為C8H4O5NSNa。制備防染鹽S的原料是苯、硫酸、硝酸、碳酸鈉。在一定的技術(shù)條件下,首先將苯用硝酸經(jīng)硝化作用生成硝基苯,繼用硫酸磺化生成間硝基苯磺酸,最后加碳酸鈉制成鈉鹽,過濾烘干防染鹽S外觀為黃色疏松粉末狀,在中性和堿性遞質(zhì)中有氧化性,用作活性染料印花漿中的有機(jī)氧化劑(是一種弱氧化劑),其溶解度高,對染料的溶解有促進(jìn)作用,在消除酸性介質(zhì)的同時,與原糊在汽蒸時所生成的還原性氣體發(fā)生作用,防止活性染料在印花后、汽蒸時被印花原糊的還原性或汽蒸箱中的還原性氣體破壞,它是汽蒸時的色光保護(hù)劑,在汽蒸時能防止還原性物質(zhì)破壞染料造成色萎或色暗。如在色漿中加入5~10克/升的防染鹽S,能防止在高溫條件下織物纖維呈還原性,并可防止在拔白漿中的還原性氣體等對染料色光的影響。但不同的活性染料對防染鹽S的用量不一樣,如對易受還原影響的活性染料,防染鹽S的用量應(yīng)增加到15克/升,如艷紅K-2G、紫K-3R,而對溴氨酸為母體的活性艷藍(lán)X-BR、D-GR、M-R等對氧化敏感的活性染料在單獨(dú)使用時就不宜加入防染鹽S,以免色光萎淺。此外,在燈芯絨活性染料印花中,要求有手感良好的糊料,一般選用海藻酸鈉漿,配上增稠劑FS-86用于活性染料印花,具有得色鮮艷,滲透性,水洗性,手感好,對黑染料不凝膠等優(yōu)點(diǎn)。其在漿料配制中就用到防染鹽S。常見的配方為:為先配制白糊,用料為25海藻酸鈉糊50%,防染鹽S 1%,小蘇打3%,尿素5%,水37%,攪拌溶解后加入增FS-86約4%,攪拌增稠。而后,適量的染料加20%左右的水充分溶解后,加入80%的白糊中,攪拌均勻后即或使用?偟膩碚f,防染鹽S至今仍是印花漿中使用性能較好的氧化劑。

    在織物印花中,防染鹽S主要是作防染劑,能在紡織品印染過程中防止染料著色而形成花紋。此外,作為染料中間體,可合成其它多種染料。在織物印花中,防染鹽S的應(yīng)用范圍主要有如下方面。

    1.作還原染料防白助劑

    防染鹽S是一種化學(xué)性的防染劑。還原染料地色防染印花時,把白布先印防白漿,再軋染士林染液。防白漿中除了加入氯化鋅(酸性防染劑),鈦白粉外,有時還加入適量的防染鹽S 作為防染的輔助劑,其原理是利用它具有氧化力,能消除士林染液中保險粉的還原力,使染料隱色體來不及在纖維上固著而先行氧化為原來的染料色淀,不能與纖維發(fā)生染色的作用,即當(dāng)士林軋染液罩染在花布上印有防白花紋的地方,由于防白漿中有了防染鹽S 氧化劑的存在,把士林染液里的還原劑抵消,因此防止了士林染液的浸透入棉纖維,從而增進(jìn)了防白漿的效果。

    2.作銅鹽、活性、納夫妥染料等地色拔染印花時地色保護(hù)劑

    拔染印花用的地色布,像玫瑰紅、大紅、棗紅、咖啡、秋香綠以及各種果子色等,在印花前,如不經(jīng)過適量氧化劑的前處理而即行印花,往往會產(chǎn)生浮雕現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于在拔染過程中,印花漿沒有完全被刮漿刀刮除,使地色布上沒有花紋的表面,也能印上很少的雕白粉,結(jié)果這少量的雕白粉就使地色的表面破壞而形成浮雕。如果有拖刀或拖漿,則造成的浮雕現(xiàn)象更為嚴(yán)重,這就損害了織物表面的美觀而形成外觀疵點(diǎn)。

    從化學(xué)上來分析,使地色表面受到破壞的是還原劑,可以在地色在上預(yù)先浸軋一定量的氧化劑,以抵抗沒有刮清的雕白粉。但這氧化劑是有一定含量的,要是超過了這氧化劑的能力范圍,則多余的雕白粉又將使地色破。因此這種氧化劑只要作一定限度的補(bǔ)益,而不需要把全部的雕白粉抵消,這樣,在需要印花的地方,就仍然能使地色受到破壞而顯現(xiàn)花紋。防染鹽S就是這種通常使用的氧化劑?椢锶旧娓梢院螅堖@種2~3克/升溶液,一般容易拔染的地色及花型面積較大的,防染鹽S用量可提高至5~6克/升。烘干而后印花。浸軋防染鹽S以后,印花時有輕微的浮雕或拖刀,那么雕白粉能與防染鹽S起氧化還原反應(yīng),而不致將地色破壞。但如果超過了它應(yīng)有的能力以后,仍會破壞地色。

    3.作修理花布浮雕用劑

    棉布印花后如發(fā)現(xiàn)多量匹數(shù)有拖刀或浮雕現(xiàn)象,汽蒸處理后必然造成嚴(yán)重疵病。為了克服這一缺點(diǎn),必須將花布在未汽蒸處理前立即送回印花車間回修;匦蘅筛鶕(jù)浮雕的程度,將適量的防染鹽S(一般用量0.1~0.2克/升)加入清水里,用沒有雕花而表面成細(xì)麻狀的花筒印花,然后進(jìn)行汽蒸處理,以使防染鹽S與雕白粉作用而獲得改善。

    4.作活性染料印花后汽蒸時色光保護(hù)劑

    活性染料在棉布上直接印花后汽蒸,汽蒸機(jī)中的還原性物質(zhì)或還原性氣體,以及由高溫汽蒸促使纖維和漿料水解所帶來的還原性,常會影響它們的色光而使之萎暗。如果印漿里加用了弱氧化劑防染鹽S,當(dāng)印花后汽蒸處理時就把汽蒸機(jī)里的那種還原能力抵消,因此,保護(hù)了活性染料應(yīng)該具有的鮮艷色光。這種防染鹽S的用量一般控制在10克/升左右,熱固型與普通型拼色或同印時,汽蒸時間需較長,對普通型活性染料色光影響更大,防染鹽S用量宜增加至15克/升。更須注意,用濃度較淺的活性染料色漿在織物上滿地印花時,印漿中必須加足量的防染鹽S,以抵消由高溫汽蒸促使纖維和漿料水解所帶來的還原性,防止色萎。

    5.作活性染料軋染-汽蒸法色光保護(hù)劑

    普通型及熱固型活性染料,用軋染-汽蒸法染色后汽蒸時,亦會因蒸箱中有還原氣體的存在而影響色光。染淺色時更為顯著,可在軋染液中加入防染鹽S約10~20克/升,防止色萎。

    6.作還原染料色紗織物煮練時白地保護(hù)劑

    某些還原染料色紗嵌條織物如色織條格府綢,堿煮時,往往被部分剝色而沾污白地,為了克服這個缺點(diǎn),可在純堿煮練液中加入防染鹽S約1.5~3克/升。防染鹽S是弱氧化劑,可防止染料在煮練中還原而滲化及沾污白地。這是由于織物中的白色部分,因有防染鹽S的保護(hù),就不致再受色條滲化而著色的危險。

    三、尿素的性能和作用

    尿素學(xué)名為碳酸二胺,分子式為CO(NH2)2。尿素既是活性染料的助溶劑,同時又是良好的吸濕劑,具有很好的助溶和滲透性。在活性染料印花中有助于活性染料的發(fā)色并能提高染料的固色率。染料分子中雖然具有親水的磺酸基等可溶性的基團(tuán),其溶解度也比較好;但由于印花時染料的用量較高,而調(diào)色的溶比又小,所以還需要用尿素來助溶。在滲透性方面,尿素能促使纖維膨化,有利于染料滲透到纖維的內(nèi)層,從而提高了給色量。尿素對K型的活性染料染深色的效果較為顯著。歸納起來,尿素在活性染料印花中的作用主要有以下三點(diǎn)。(1)吸濕作用。尿素在活性染料印花的汽蒸或焙烘的過程中,可作為吸濕劑,使染料與纖維容易反應(yīng)起鍵合作用。尿素的用量多少,對染料溶解度的關(guān)系不大,但是使用過量的尿素,會在汽蒸時增加其吸濕度,從而增加發(fā)染料的水解作用,降低了給色量。(2)緩沖作用。尿素具有對酸堿值的緩沖作用。某些活性染料在高溫中與纖維鍵合的同時會放出一種酸,而尿素在其中能起到緩沖的作用。(3)固著作用。在織物高溫焙烘的過程中,色漿中的水分迅速蒸發(fā),從而影響活性染料的固著(固色)反應(yīng)的進(jìn)行。而適當(dāng)?shù)靥砑幽蛩,則有利于染料的固色,但尿素的用量應(yīng)根據(jù)不同的工藝和不同色漿的濃度來確定。在汽蒸和焙烘工藝中,染料為11~30克/升時,尿素用量汽蒸為5~15克,焙烘為50~80克;當(dāng)染料為31~60克/升時,尿素用量汽蒸為30~50克,焙烘為為80~100克。染料濃度在50克/升時應(yīng)增加尿素的用量,一般每增加1克染料,尿素也應(yīng)增加1~2克。但是,對于活性染料K-GR艷藍(lán)、K-R深藍(lán)等在溶解染料時,尿素的用量可改為染料用量在10克/升以下的水平,而在10克/升以上的用量均為1:1(汽蒸工藝的用料量)。對于翠藍(lán)K-GL,金黃D-RN的單色或拼色的染料用量較高時,要增加尿素的用量,因翠藍(lán)K-GL在尿素用量多的條件下,能提高其固色率和色牢度,而活性染料金黃K-RN對溫度的敏感性強(qiáng),增加尿素的用量,可防止其在蒸化時出現(xiàn)花的邊緣深、中間淺的弊病。

    四、堿劑的性能和作用

    在活性染料印花色漿中,還需要加入足夠量的堿劑。堿劑的選擇主要取決于染料的活性大小,印漿所需的儲存穩(wěn)定性,纖維種類,染料的用量等。常用的堿劑有純堿(NaCO3)、小蘇打(NaHCO3)和三氯醋酸黃(CCl3COONa)等。在生產(chǎn)中,小蘇是最常用的堿劑,但有時可以兩者共用,如用純堿與小蘇打的混合堿。堿劑的作用是由活性染料的性質(zhì)確定的,活性染料在與纖維發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時會產(chǎn)生酸,而活性染料必須在堿性介質(zhì)中才能與纖維起鍵合作用。因此,堿劑對其起到了中和的作用,從而防止織物的脆損并且促進(jìn)了染料在織物上的固著。由于活性染料與纖維鍵合作用中會使部分染料水解,生成或放出酸來,這些酸如不中和,在高溫中易使纖維水解而脆損織物,特別是在高溫焙烘時更顯得重要,在色漿中含有一定量的尿素,能起緩沖作用,中和釋放出來的酸,從而起到保護(hù)織物的作用。色漿中堿劑的用量隨染料的用量和染料的反應(yīng)性能大小而變化,有些染料反應(yīng)速度快,只需少量的堿劑就可以使染料在纖維上固著,而堿劑用量過多,反而容易造成色漿不穩(wěn)定,從而使水解染料增加,給后處理工藝造成浮色多,而且使織物深色淺萎。但有的染料反應(yīng)速度慢,而當(dāng)工藝中量大時,則需要較多的堿劑來提高其反應(yīng)速度,因此,要根據(jù)染料的用量和染料的反應(yīng)性等實(shí)際情況,適量合理地使用堿劑。

    來源: 紡織品印花  作者:齊成

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