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增深劑如何解決棉針織物活性染料染色問題?

活性染料染棉纖維的顏色鮮豔度和耐濕處理牢度均較好,所以在棉針織物染色上最重要、最有潛力的染料是活性染料。但是它也存在兩方面的問題。第一,纖維素羥基在水中能部分電離,使纖維素帶負電荷,當活性染料在對纖維素進行染色時,它不易與負電荷的纖維素結合,所以其得色率較低,染料的利用率不高。第二,由於近幾年來原棉的等級下降,坯布中含有一些死棉,在採用活性染料染色時,染料的覆蓋性稍差,布面常出現白星現象。其效果就象坯布上佈滿了白芯,使客戶無法接受,致使生產受阻。


針對以上現象,並不是沒有辦法去解決。東莞天盛化工採用了很多種方法,首先加強對坯布前處理方面的重視,即提高坯布的毛效,使死棉膨松,以提高染料的上色率。其次,提高元明粉的用量,提高染料的上色率,結果效果都不甚理想。目前有關改性整理能提高染料得色率的報導也很多,但多是用於棉紗、平幅軋染工藝上,那麼能否用於針織物浸染工藝上,以利於死棉的改善及染料利用率的提高?為此,東莞天盛化工通過正交工藝試驗,選擇出了合理的工藝參數,又通過多次的大樣放樣實踐,確定了正確的工藝流程,實踐證明其效果是明顯的、可行的。

增深原理

東莞天盛化工增深劑的主要成份為具有環氧基的季胺高分子化合物,屬陽離子型,在與纖維素纖維的負電荷反應後,使染色布面帶有陽離子,便於陰離子染料上染,從而提高了活性染料的上色率。另一方面,該反應是在纖維表面形成一層陽離子層,所以當染料與纖維素形成共價鍵時,在坯布表面形成一染料層,達到遮蓋死棉的目的。因此我們針對增深劑做了以下實驗:

實驗

1、織物:全棉汗布

2、試劑:增深劑;(36°Be′);滲透劑GP

3、工藝參數的選擇

對織物增深處理有四個方面的影響:首先是增深劑的濃度;第二,pH值的影響(用NaOH、Na2CO3調節);第三,溫度的影響;第四,時間的影響。為了選擇合理的工藝參數,我們採用正交試驗方法進行試驗(見表1)。


處理方式:將前處理好的棉針織物浸入含有增深劑的燒鹼溶液中,升至規定的溫度下反應若干分鐘後,取出水洗二次待染,測定其增深處理後的染色吸色率,以吸色率的高低確定其工藝參數。

從表2中資料分析表明,增深劑的濃度影響較為明顯,其次為時間、溫度、燒鹼濃度;溫度及燒鹼濃度可能是條件較接近的原因,所以影響不大。

我們選擇的工藝參數為:

增深劑4g/L

 燒鹼1.2g/L

 溫度60℃

 時間30min

 從表2中看出30min與60min相比,60min吸液率稍高,考慮實際工作需要,所以選擇了30min。

 試驗所用染料為MegafixB型。

4、工藝流程的選擇

經過增深處理後的纖維素纖維其勻染性、移染性均比未經整理的纖維要差。而使染色造成不勻的原因有幾個方面:第一,由於在預處理中,無色的增深處理是否均勻,很難在處理中發現和控制,造成染色的不勻;第二,增深處理後的纖維其上染速率加快。對染料的結合力加強,一旦染花很難通過移染來改善其勻染性;第三,針織物的繩狀浸染,易造成裡外染透不勻,產生條狀色花。

要克服以上問題,就是要加強對預處理時的工藝流程選擇,對生產工藝進行嚴格控制,確保前處理後的纖維素纖維的勻染性。

 工藝順序的選擇(見圖1、圖2):


經過多次的中樣放樣試驗可看到,採用圖1的工藝流程,染色後布面較平整,無色花色柳。而採用圖2工藝流程,則常有色花色柳出現。這是因為增深劑需在鹼性液中與坯布發生反應,當pH值在12時反應較快,我們將堿加入染機並走勻後,使坯布裡外的pH值一致,然後再加入增深劑,讓其分多次與NaOH反應,達到坯布裡外均勻,坯布處理更均勻。而當我們將NaOH後加入時,則進入染機裡的濃度不均勻,使坯布裡外堿濃度不一致,使增深處理不均勻,造成染色不勻,易色花,所以我們在處理時一定要嚴格注意操作順序。

大樣生產應用情況

在大樣生產中,我們採用了18tex×2汗布等多種纖維素纖維,在Q113染機上試樣染色。

1、工藝流程和工藝處方

 坯布進機→加水沖稀的燒鹼測定其pH值→加入沖稀的增深劑走勻→在15min至20min升到60℃走勻30min後排液→水洗二次→染色。

增深劑4.0g/L

36°B′eNaOH1.2ml/L(pH=11)

 滲透劑GP0.2%

 浴比1:10

 溫度60℃

 時間30min

2、應用實例(見表3)


從表3中可以看到經增深劑處理後的坯布,染料成本降低了20%~40%,元明粉降低了30%~50%,也說明了染料的得色率提高後染液的殘液減少,從而可減少後處理中的水洗次數、皂洗次數。綜合上述因素,使染色成本平均每噸可節約500元左右。同時還可遮蓋布面白芯疵點,改善坯布的合格率,大大提高了經濟效益。

經過我們多次的生產實踐表明,經過增深處理後,活性染料對坯布的死棉遮蓋性得到了大大的改善,但是也存在著一定的局限性,即增深處理後的坯布會泛黃,不易染太豔亮的色。所以,如何使工藝更完善還有待探討。