陳超
(遼寧精化科技有限公司,遼寧 丹東 118301)
媒介染料因其成本低廉,工藝簡單,色光穩(wěn)定,經媒染劑處理,在羊毛上有良好的耐洗、耐光和耐縮絨牢度而受到紡織行業(yè)的青睞。酸性媒介黑2B作為媒介染料的一種,應用時在弱酸性染浴中,進行染色后需用金屬鹽(重鉻酸鉀)做媒染劑進行媒染處理,在染色中難免出現(xiàn)花色、不勻等問題,這就對勻染的要求高一些。所謂勻染就是染料對纖維進行均勻染色的能力。如何使染料完美地在纖維上呈現(xiàn)它自身的色彩是染色的關鍵,在染色過程中或多或少的操作不當都會帶來一些問題,如色淀、色點、花色等瑕疵。
重鉻酸鉀中的鉻離子與媒介黑2B染料、羊毛之間以配位鍵結合,賦予染料極強的穩(wěn)定性和染色牢度。
1.3.1 工藝過程
1.3.2 染液配方
染液配方見表1。
表1 染液配方
造成羊毛染色不勻的原因有很多,媒介黑2B是媒介染料中勻染度較差的,只有1~2級;不良的化學、物理處理所致,不均勻的炭化損傷;纖維與纖維之間染色性能的差異,即使是同一根羊毛纖維,末端和根部的染色性能也不相同;染浴循環(huán)不良、染料上染過快、水質的影響、溫度pH不均勻等。羊毛本身的問題我們無法解決,主要討論其外在影響因素及如何預防避免。
2.1.1 染料的溶解度
染料溶解度的大小和溶解的好壞直接影響到染色的勻染性。染料的溶解度與染料分子中所含磺酸基的多少有關,提高溫度有利于增加染料在水中的溶解度;在染液中加入表面活性劑等助溶劑,有利于染料的溶解。媒介黑2B是一支低溫溶解度較差的染料,可采用增加用水量和提高溫度來助溶,如發(fā)現(xiàn)染料溶化不盡,可沸煮5~6分鐘,使染料徹底溶盡,以防止未溶盡的染料顆粒黏附于染物表面,造成色點。染料不可用熱水溶解,染料分子膨脹成膠凍狀,溶解會更加困難。因此我們要采用正確化料方法:用冷水打漿,以較大倍數的冷水稀釋后再沸煮到泡沫消失充分溶解。在化料后升溫前必須運轉循環(huán)10分鐘左右,否則染料易吸附在羊毛纖維表面,不利于向纖維內部擴散,造成色斑、色差[1]。
2.1.2 染料的擴散速率
染料在纖維內部的擴散速率比吸附速率慢得多,因此擴散是決定染色速度的關鍵階段。染料的擴散性能直接影響染色所需時間和染色產品的勻染效果。因此染色時提高染料的擴散速率非常重要,添加膨化劑、擴散劑都可以加快染料在纖維內的擴散。提高染色溫度,可增加染料分子的熱運動,同時又促使纖維的膨化,使纖維微隙增大,能較有效地提高染料的擴散速率。
2.2.1 羊毛纖維的前處理
羊毛纖維在水溶液中會產生吸濕,從而引起纖維的膨化。纖維的吸濕膨化性越好,越有利于染料在纖維內部的擴散,染色的勻染性越好。所以在染色之前將羊毛纖維用去離子水煮透,并一直放于水中使其充分吸濕膨化直到染色。
2.2.2 染浴循環(huán)
在染色過程中,染液里的染料濃度逐漸降低,這種現(xiàn)象首先出現(xiàn)在靠近纖維周圍的染液里。為了使纖維上色均勻,就要將染液不斷循環(huán),使纖維周圍的染液不斷更新,染料隨著染液的流動繼續(xù)移向纖維表面。由此可見,染液的流動是染色操作的一個重要環(huán)節(jié)。
2.3.1 水質的原因
不同地區(qū)的水質環(huán)境略有不同,據客戶反映河北地區(qū)的染化企業(yè)在春季染料應用時特別容易出現(xiàn)問題,分析原因是冰雪融化后地面或地下水除含有泥沙、懸浮物和少量的膠體物質外,還含有溶于水的大量鹽類如鈣、鎂離子,而這些鈣鹽或鎂鹽能與媒介染料所含有的陰離子結合,形成不溶性沉淀,染色后會出現(xiàn)色淀,嚴重污染織物,既造成了染料的浪費,又在染料進行摩擦牢度檢測時發(fā)生沾染,影響最終產品質量。
2.3.2 水質處理
由于上述原因,對印染的用水進行軟化處理勢在必行,水的軟化法有沉淀法(加入純堿或六偏磷酸鈉)和離子交換法。其中離子交換法所得軟水硬度最低。離子交換樹脂是帶有能交換離子的高分子化合物,由交換劑本體及能離解的活性交換基團兩個部分所形成,而活性交換基團又是由本體固定部分和可游離的離子兩部分組成。離子交換反應是可游離交換的離子和水中鈣、鎂離子交換的過程。當處理軟水一段時間后離子交換樹脂中的鈉離子已幾乎全部被硬水中的鈣、鎂等陽離子所替代,樹脂失去交換能力時必須經再生劑食鹽使其再生后才可恢復其交換能力即用食鹽上的鈉離子將樹脂上的鈣、鎂離子交換下來。此法經濟高效,且可循環(huán)使用,是多數印染企業(yè)采用的處理水質的方法。
媒介黑2B染色升溫工藝曲線如圖1所示。
圖1 媒介黑2B染色升溫工藝曲線
染料的初染率與勻染性密切相關。初染速率低,勻染性好。由圖1可見,起始溫度以45℃左右為宜,如果溫度過低,染料聚集易造成色花和浮色。媒介黑2B是一支上染速率很快的染料,配伍性差,在70℃~80℃時上染速率會發(fā)生突變,若不采取適當措施勢必會花色??稍?0℃~60℃緩慢升溫,降低上染速率,在80℃采取保溫10分鐘的方法,避免突變產生。在染色時加入元明粉(硫酸鈉),其硫酸根離子先與羊毛的氨基結合,然后由于硫酸根離子比染料陰離子小而逐漸被染料陰離子取代,這樣就防止媒介黑2B的快速上染,降低了染料的上染速率,元明粉起到了緩染劑的作用。隨著染料與纖維間的親和力增大,元明粉的緩染作用減弱,必要時加入非離子或陰離子表面活性劑作勻染劑。此外還要嚴格控制升溫速度,避免媒介黑2B因上染過快而導致的染色不勻[2]。媒介黑2B在染色過程中,保溫也是十分重要的,時間太短,染料不能充分上染和氧化,易出現(xiàn)色差,浮色也較大;時間過長,又會使羊毛纖維受到損傷,影響手感。在染色的時候通常是保溫控制在30分鐘。媒染時鉻鹽的用量多少也直接影響上染效果,用量過少,發(fā)色不充分,色牢度降低,易花色;使用過多,既損傷羊毛,又污染環(huán)境,掌握好紅礬的用量對媒介黑2B勻染也很重要。
酸性媒介黑2B用于羊毛染色,控制好染浴的pH值是關鍵。羊毛吸收染料分子的多少與酸的用量關系很大,要使染料上色均勻,且被吸盡,就要全程調整pH值。媒介黑2B在弱酸浴中染色,pH值在4~4.5,不可超過4.5,否則染液色光灰暗并呈混濁狀,易色花。為了確保勻染度,醋酸分兩次加入,起染時醋酸用量宜略多,染浴應呈澄清的紫紅色,中間補加適量的醋酸或硫酸,以提高上染率[3]。
媒介黑2B是用于羊毛染色的一支重要染料,它無論是單一使用或是在拼混藏青色中都起著至關重要的作用,是深色媒介染料中比較有代表性的,就是這樣一支染料,在染色過程中極易花色,媒介染料不同于其他染料,它需進行媒染劑處理后才可顯真正的顏色,所以如果出現(xiàn)染色不勻則補救困難,因此在工作中必須控制處理好染色過程,使染色均勻,取得最理想的染色效果。