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分散染色如何避免色点、色斑,染色不匀、再结晶、附聚与焦聚?

[ 来源:印染人 | 作者:印染人 | 时间:2020-5-30 9:33:59 | 订阅《东方纺织》周刊 | 订阅行情短信 ]

涤纶针织物经高温高压染色,常发生色点、色斑,染色不匀、再结晶、附聚与焦聚等问题。即染色加工时纤维中产生低聚物、染料凝聚等,从各个工序分析并指出了防止色点、色斑的具体措施,使生产中减少质量问题的产生。

 

 

涤纶针织物包括涤盖棉及涤棉混纺针织物

在实际生产中经常会碰到分散染料经高温高压染色后布面色点、色斑等问题。轻微的可经剥色后重新染色来修复,严重的无法返修.只能在后道拣疵裁剪.造成很大损失。

涤纶纤维原料为疏水性合成纤维:

一方面涤纶分子结构中缺少如纤维素纤维或蛋白质纤维那样的能和染料发生结合的活性基团。

另一方面涤纶分子排列比较紧密。

纤维中只存在较小的空隙,当温度较低时,分子热运动改变其位置的幅度较小,在潮湿条件下,涤纶纤维又不会像棉纤维能通过剧烈溶胀而使空隙增大.染料分子难以渗透到纤维内部。

因此,涤纶针织物分散染料染色需经高温高压染色。

 

分散染料染色

在高温高压染色时.分散染料对涤纶纤维的上染过程。

分为四个阶段

1.分散染料由于浓度差而从染液中向纤维表面迁移:

2.分散染料吸附到纤维表面:

3.分散染料向纤维内部渗透:

4.分散染料在纤维内部迁移.

从而达到良好的匀染效果而在这4个阶段的过程中.

 

分散染料在染液及纤维上的形态

经历了几种变化:

首先,分散染料是以颗粒的状态(多个单晶体染料分子)通过分散剂分散在水溶液中.形成一个分散体系。

其次,随着温度的升高,染料分子热运动加剧,逐渐分化成单晶体状态。

最后,单晶体状态的分散染料渗透进纤维内部,在纤维内部转移并达到平衡。

染液中的染料分子不断进入纤维内部,同时有一定比例在纤维内部的分散染料从纤维内部转移到染液中。

染色达到平衡在分散染料的上染过程的各个阶段。都会有单晶体状态的分散染料在获得足够的能量时摆脱分散剂的束缚而同其他的单晶体分散染料结合在一起形成较大的晶体(或称再结晶),一旦这种再结晶的晶体足够大.就会形成染料点或色污可以提高对纤维的增塑程度,将有助于染色过程的尽快完成。

另外,分散染料在水中的溶解度很低,染液中的染料需通过大量的分散剂呈悬浮体分散于染浴中在对涤纶纤维染色时。

为了要达到较好的染色效果,通常需加入一定量的染色助剂。

 

染色助剂在染色过程中的作用

a.适当增加分散染料的溶解度:

b.促进分散染料对纤维表面的吸附:

c.对纤维进行增塑或提高溶胀程度.加快分散染料在纤维中的扩散速度:

d.提高染料的分散稳定性。

一般涤纶纤维高温高压染色中应用的助剂含有对纤维增塑的载体、对分散染料增溶或使染料悬浮体稳定的表面活性剂等染色助剂对涤纶纤维染色具有十分重要的作用。

 

 

造成色点、色斑的原因分析

高温高压染色机染涤纶针织物时产生的色点、色斑有两种。

一种是由于染料的凝聚产生的色点、色斑.可以用修补剂返修或剥色后重新染色。

另一种是由于纤维中产生低聚物而造成难以去除的色点、色斑。

 

1.低聚物产生色点、色斑的原因

低聚物又称齐聚物,是存在于涤纶纤维内部的一种与涤纶纤维相同化学结构的低分子物。它是在涤纶纺制过程中的副产物一般涤纶中含有1%~3%的低聚物,大部分的低聚物是3个乙基对苯二甲酸酯形成的环状化合物当温度超过120℃时,低聚物能溶解在染浴中并从溶液中结晶析出,与凝聚的染料结合。

冷却时沉积到机械或织物的表面形成色斑、色点等疵病而分散染料染色一般在130℃保温30min左右,才能保证染色深度和牢度因此。

浅色可以选择在120℃保温30min.深色必须在染色前进行前处理。

此外,碱性条件下染色也是解决低聚物的有效方法。

 

2.染料凝聚产生色点、色斑的原因

a.前处理

一般认为.棉针织物的前处理对染色质量的影响很大,而对涤纶染色前处理重视不够。用劣质的去油剂稍加处理或根本不处理直接染色,出现染色质量问题后怀疑操作工操作不当。事实上,涤纶在原料生产中的副产物和织造加工过程中的油剂.极易造成染色质量问题.如色花、色差、色点、色斑等,所以必须在染色前进行处理.选用合适的去油剂升温至90℃保温10min后降温水洗。

 

b.染料和助剂的选择

染料的选择不当

一般染深色时,因染料粒子在高温染色条件下热碰撞机会增多。染料分子容易发生再凝聚而产生色斑、色点,同时染料中大量使用的填充物使用不当会产生色斑、色点。

助剂的选择不当

质量差的分散剂在高温时与纤维内部、染缸内的杂质一起凝聚在织物表面造成色点、色斑,不同离子型助剂}昆用容易发生反应形成破乳.从而在面料上形成沉淀.产生色点、色斑。

 

3.织物克质量与坯布容量

在同一染色机中染色时,高克质量的针织物由于结构紧。染料不易进入纤维内部,克质量在300咖z以上的针织物比200g/m2左右的稀疏轻薄针织物更易产生色斑、色点。配缸坯布过多时。造成运转不畅,也易产生色斑、色点。

 

4.浴比

染色浴比小,染料粒子在高温高压染色机中热碰撞机率相对增多,易产生色斑、色点。 

 

防止色点、色斑的措施

1.坯布在染色前采用100%NaOH3%.表面活性洗涤剂100%.于130℃下处理60min.浴比1:10~1:15采用染前处理法对涤纶纤维有一定侵蚀作用.但对去除低聚物极为有利对涤纶长丝织物可减少“极光”.对中短纤维可改善起毛起球现。

2.控制染色温度在120以下.采用适当加用载体染色方法.可减少低聚物的产生.并可同样获得染色深度

3.在染色时加入分散保护胶质助剂.既可产生匀染效果.又可阻止低聚物在织物上沉淀

4.染色后.将染液自高温急速排出机外.排液时间最多5rnin.因低聚物在温度100~120℃时均匀分布于染液中.温度在100℃以下时易积聚沉淀在染色物上但这样做有些厚重的面料容易形成褶皱

5.采用碱性条件染色.可有效降低低聚物的形成.去除布面残留的油剂.但必须选用适合碱性条件染色的染料

6.染色后用还原剂清洗.加入32.5%(380Be)NaOH3-5mL/L.保险粉3~4g/L,70℃处理30min,然后冷洗、热洗、冷洗,用醋酸中和。

7.高克质量针织物染色的浴比在1:10以上.并选择送布管径较粗的溢流染色机中染色若受机台的制约.必须在小浴比染色机中染色.则应适当减少容布量.保证织物的运转速度

8.对于某些对金属离子敏感的染料如红3B(红60),一定要使用软水进行生产.防止出现色点色污

9.加强生产现场管理.规定正确的染化料使用程序.助剂和染料要逐一分开加入.严禁将染料和助剂在不经稀释的情况下混合.且染料在进缸前需进行过滤。

 

染色不匀、再结晶、附聚与焦聚

1.染色不匀                            

吸收染料的均匀程度与染液流速和吸光率两者间的比例有关。在吸色阶段,每8个循环改变一次液流方向。

将浴比由1:12降至1:6,可改变泳移阶段的均匀度,虽然开始染色的不匀程度较明显。在拼混染色时,仅仅选择扩散性能相似的染料不足以保证匀染。

此时,混合比起重要作用。如拼色所用三只染料用量相同,采用扩散性能相同的染料是正确的。但如其中两只染料的用量比例较大,而第三只染料的扩散性宜低些,否则它比其他两只染料吸尽速度较快,易于造成染色不匀。

 

2.再结晶细

分散染料常因反复加热与冷却,再结晶颗粒大于1nm,加入额外的分散剂,可将再结晶减至最低程度。

染色时,染浴从130℃冷却至90℃时,某些染料往往易于再结晶,造成染色物摩擦牢度差,甚至使高温高压染机中的过滤器堵塞。

预防措施

1.长时间保持100℃,染料容易凝聚,从100℃升温至130℃升温速度调整

2.如达到染色平衡后染浴中染料产生再结晶必须加入较多的分散剂;

3.有些蔥醌型红色分散染料如C.I.分散红53、60、92、121、132、159等在染色将近结束时,即使其浓度大大低于饱和水平,也易于发生再结晶,染较深颜色时尤为明显。

特别是在用硬水染色时,易于与金属离子螯合。

所产生的螯合物在染色条件下溶解度较差,会在织物上留下蓝色斑点或色条。

造成再结晶的因素还有

纺纱时所加助剂、络筒油、碱性残留物等。

染色前经精炼或在染浴中加入螯合剂都能很好地避免这些问题。

一旦发生色斑可用碱性还原清洗或酸处理加以消除。

 

3.附聚与焦聚细

造成因素

削弱了分散剂的溶解作用,降低了静电互斥性,以及增加了染料颗粒的磕碰率和提高了它们的动能。

一般,染色浓度和温度越高,染色时间越长,则附聚与焦聚的可能性越大。载体和匀染剂等染色助剂易于置换拼混在染料中的分散剂,从而降低分散稳定性。

改进染色时稳定性的措施

①40℃时将染料分散,并用浓分散体;

②染液加热时温度控制最佳;

③利用具有保护胶态作用的分散剂;

④不用在高温时有浊点的助剂;

⑤染色前洗去所有染料和纱线助剂包括乳化剂;

⑥高温染色时,在大多数染料已染着于织物前,不得加入载体和非离子匀染剂;

⑦不用盐类,仅用醋酸调节PH值;

⑧纱线或匹染织物宜适当预定形,并做好实验室试验,确保分散染料的分散稳定性。

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