高温活性染料文档格式.docx
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70
吸色
80
90
100
活性黄H-E4R801001159095活性红H-E3B8010012095110活性蓝H-ERD6010012580100
注:
①实验条件:
染料1%.o.w.f;
螯合剂2g/L.食盐40g/L、纯碱20g/L.浴比1:
30.吸色70—100C.40min.固色70一90°
C.40min。
②以80C吸色40min.80C固色40min的得色深度作为100%在D65光源下,相对比较。
高温型活性染料的浸染温度,以90C吸色,80C固色,得色量相对最高。
吸色温度>90C或固色温度>80C,其得色深度会走低。
显然.这与吸色、固色温度过高,染料的溶解度和水解量增加,有直接关系。
2.2食盐用量
图1食盐用量与得色深厦的关系实验条件:
活性红H-E3B0.3%、3%;
螯合分散剂(g/L)22
食盐(g/L)0-5020-70
纯碱(g/L)1220
染色:
吸色80°
C,40min
固色:
80°
浴比:
1
30
从图1可看出:
(1)高温型活性染料同中温型活性染料一样,只有有在电解质的促染作用下,才能很好的上染。
电解质的存在,是提高上染速率和上染量的前提条件。
(2)食盐最合适的用量,与染色深度相关。
色泽浅。
用量相对少.色泽
深,用量相对多。
如图丨所示,染0.3%浅色,最合适的食盐用量为
20g/L左右。
染3%深色,最合适的食盐用量为60g/L左右。
(3)食盐的实际用量,不宜过多。
因为,用量过多,得色深度不再增加,反而会给染色造成负面影响:
①在水中,纤维素纤维表面的负电性,对染料吸附上色的影响,在较少食盐的存在下,便可消除。
食盐过多实无意义;
②食盐过多,染料会由于溶解度严重下降,而发生聚集。
造成大量染料在纤维表层附着:
这不仅会降低染色牢度,降低匀染透染效果,甚至会产生色点、色渍。
还会降低色光鲜艳度和得色深度。
因此,食盐的实用量,务必要根据色泽深浅,合理确定。
2.3纯碱用量
从图2可看出:
染0.3%左右的浅色,纯碱用量10-15g/L比较合适,而染3%左右的深色,纯碱用量却以18-22g/L为宜。
这表明,色泽深,染料在固着过程中释放的酸多,纯碱的消耗也大。
因此.纯碱的用量,要根据
色泽深浅而定。
实验条件:
活性红H-E3B0.3%、3%o.w.f:
螯合分散剂(g/L)22
食盐(g/L)3060
纯碱(g/L)5-30
1:
30
染色温度80C,吸30min,
固色30min,吸50min.固50min。
实验结果还显示,纯碱浓度适当过量.对得色色光与得色深度。
并没有明显的负面影响。
这说明,高温型活性染料的耐碱稳定性较好.也表明纯碱对染浴pH值具有良好的缓冲能力,使用纯碱作固色碱剂,染浴pH值相对稳定.可以获得良好的重现性。
2.4浴比大小(图3)
活性红H-E3B0.3%、3%;
螯合分散剂(g/L)22
食盐(g/L)3060
纯碱(g/L)1520
染温同图2
1:
10-40
从图3可看出:
(1)高温型活性染料,对染色浴比的依附性较大。
这一点,与中温型活性染料存在共性
显然,这是因为活性染料对棉纤的亲和力较小,在水中的溶解度较大的缘故。
因此,实际应用时,染色浴比需要稳定控制,以免影响重视性。
(2)对同一个染料而言,色泽深浅不同,对染色浴比依附性的大小也不一样。
规律是,色泽深,浴比大小对染色结果的影响相对较大,色泽浅,染色浴比对染色结果的影响相对较小。
这是因为,色泽越深,染液浓度越高,染料分子的缔合度越大,染料对棉纤的亲和力越小的缘故。
2.5沾色性
从理论上讲,活性染料在60—80C的中性或碱性染浴中,对锦纶和
涤纶,不存在实质性上染,但却存在着沾色。
活性染料对锦纶和涤纶的沾色,会给棉锦或棉涤交织物的染色,造成负面影响。
比如.打小样或放大样,色光难以调整和控制,尤其是染留白效果
和异邑效果时.很难达到色相分明的目的。
表2高温活性染料对锦纶、涤纶的沾色性(级)
染料嫩黄嫩黄黄橙大红红红蓝蓝翠
蓝藏青绿
H-EH-EH-EH-EH-EH-EH-EH-EH-EH-EH-EH-E
6G4G4RR3G3B7BGNRDA
R4BD
锦
纶55454-545553
54-5
涤
纶5555555553
55
测试条件:
染料1%.o.w.f,食盐50g/L,纯碱20g/L。
浴比1:
30,80C吸色40min,固色40min。
水洗、皂洗、水洗。
沾
色的轻重,以评定变色用灰色样卡评级。
从测试结果看:
(1)高温型活性染料,在正常的染棉条件下,大多数对锦纶沾色较微。
只有黄H-E4R红H-E3B翠蓝H-A的沾色相对较重。
因此,比较适合浸染棉锦交织物,尤其适合浸染棉锦闪白或闪色品种。
(2)在正常的染棉条件下,高温型活性染料,对涤纶几乎不沾色,只有活性翠蓝H-A对涤纶沾色重。
2.6匀染性
染料的匀染性,主要与染料亲和力的大小和扩散性的快慢相关。
也就是说,吸附速率较慢.扩散速率较快的染料.匀染性好,反之则差。
对活性染料而言,由于其直接性相对较小,扩散性相对较快,移染性相对较高,所以,在中性吸色阶段,其匀染效果通常较好。
影响其匀染性的关键.是加碱后二次吸色速率的快慢,特别是加碱固色的初始阶段。
这是因为,碱剂加入后,织物上的染料会快速与纤维发生键合反应,
使纤维与染料之间的吸附,瞬间失去平衡,从而造成染料在短时间内,大量快速吸附上色,而且是边吸附边固着.而染料一旦固着,便完全失
去移染性和扩散性。
此时,由于染料的吸附快,扩散慢,移染,很容易
产生纤维内外染料分布不匀,透染性差;
布面染料分柑不匀,产生色花色差。
这还会影响染色牢度。
二次吸色速率实验:
实验处方:
高温型活性染料1%。
o.w.f;
螫合分散剂2g/L,食盐40g/L;
纯碱
20g/L,
浴比1:
30.
(1)80C中性吸色40min,—取出样布,不水洗,拉平,直接浸入10g
/L固色剂冷溶液中,5min后取出,冷水轻轻过净,隔布烫干。
(2)80C中性吸色40min一加入纯碱,分别固色5、10、15、20、25
min一取出样布,不水洗,拉平,直接浸入10g/L固色剂冷溶液中,5min后取出,冷水轻轻过净,隔布烫干。
实验结果见图4。
以80C中性吸色40min的吸色深度作标准。
相对比较(以美国SF600X
测色系统测试)
图4固色时间与吸色深度的关系
从图4可见,在加碱固色的初始阶段,活性黄H-E4R的二次吸色速率,相对比较缓慢,(这预示着它的固色速率也比较慢)。
因此,匀染透染效果较好。
而活性红H-E3B和蓝H-ERD对碱要敏感得多,加入碱剂10min内,二次吸色量成倍提高。
由于固色初期上色快(边吸色边固色),很容易产生色泽不匀,尤其是染浅色时,表现更加突出。
2.7染深性
(1):
染色条件:
染料1%-7%,螫合剂2g/L、食盐40g/L、纯碱20g/L;
80C吸色40min、固色40min—水洗、皂洗、水洗
(2)以1%深度作标准.相对比较
图5高温活性染料对丝光棉的染深性
图5显示,高温型活性染料,对丝光棉的染深性良好,其染色饱和值>
7%o.w.f.比较适合染深色。
2.8染色牢度详细资料见色卡.
日晒牢度的染色深度为0.3%(o.w.f),其它牢度的染色深度均为3%从色卡上可看出:
(1)高温型活性染料的日晒牢度一般,染浅色时,应注意选择。
(2)高温型活性染料的皂洗沾棉牢度很好。
但染深色时,湿摩牢度却比较差,实际应用时,务必要采取对应措施。
(3)耐氯浸牢度不理想,多数染料只能勉强达到3级,蓝绿色染料只有l级左右,因此,不适合染耐氯牢度要求高的色单。
3实际应用
3.1高温型活性染料更适合染粘胶、天丝类织物。
原因是:
高温型活性染料,实际染色温度较高。
可以获得深浓丰满的色泽,和良好的匀染透染效果。
根据高温型活性染料的染色性能,推荐以下染色工艺:
(1)溢流染色:
在染液中每隔5min分别加入螫合剂、染液、食盐,运转10min后以1C/min升温至90°
C,染色20—40min后以1.5°
C/min降温至80°
C,分三次加入纯碱,保温20—40min后降温耋50C后对样、水洗、皂洗。
(2)卷染染色工艺见表4、表5。
表4卷染染色推荐工艺
道数染色温度C加料操作
60
加入1/2染料及匀染剂
2
加入1/2染料
3
加入1/2食盐
4
5-6
不加料
7
加1/2纯碱
8
9-12
保温染色约40-60min
后处理:
流动冷水洗—温水洗—热水洗—高温皂洗—温水洗—冷水洗(柔软)
3.2高温型活性性能主要原因有二个:
具有良好的同浴适应性和色光易调整性。
3.2.1同浴适应性
高温型活性染料与中性染料,具有良好的同浴浸染的适应性。
表5食盐纯碱参考用量
食盐用量
染色深度%
未丝光
丝光棉
5-10
15
18
20
22
(1)染色温度:
中性染料染锦纶,最适合的染色温度为98-100C。
高
温型活性染料的耐热稳定性好,适合在90-95C吸色,(80%固色),这与中性染料染锦纶的最佳温度相接近。
如果按高温活性染料的吸色温度
(90—95C)染色,中性染料在锦纶上的得色深度,下降幅度不明显。
(2)染浴pH:
由于中性染料染锦纶。
具有亲和力大•吸色快,扩散性差,移染、匀染性差,但染深性好,色牢度好的特点。
因此,锦纶染浅色,一般不用中性染料,而用分散染料.中性染料大多用来染锦纶中深色。
为了获得良好的匀染效果,染浴pH值通常控制在中性(比在弱酸性条件下染色,得色稍浅,其幅度<
5%.但匀染性好)。
这与高温型活性染料染棉纤,吸色阶段所需的pH值(中性)一致。
(3)软水剂:
国产中性染料的基本结构类型,是由染料母体、亲水性基因、金属离子三部份构成的2:
1型金属络合染料,它缺乏强水溶性基团一磺酸基。
其较低的水溶性,靠结构中非离子性的亲水基磺酰胺基(-S02NH2)或磺酰烷基(-S02CH3)获得(国外有些中性染料品种,含有磺酸基团)。
它的金属离子外配位层与钠离子成盐式结合,所以,染料大分子在溶液中,成为带有负电荷的络合离子。
因此,硬水中的钙镁正离子,对其溶解度,上染率以及色光,都有一定的影响。
如,中性蓝BNL,用硬水化料、染色,其得色深度,会降低约二成。
活性染料的分子结构中,都带有多个阴离子性的亲水基团一磺酸基
(-SO3Na),在水溶液中,成为染料阴离子,遇硬水中的钙镁离子,会结合成钙镁染料,失去正常的染色性能。
可见,无论中性染料或活性染料,均需要软水化料,软水染色。
(4)匀染剂:
中性染料染锦纶,由于亲和力大、上色快、扩散慢、移染差,再加上锦纶纤维微结构中.客观存在的物王单忡和化学怍的荠异.极易染色不匀。
所以,浸染染色时,除了采用低温入染、缓慢升温、中性浴染色外,还要使用锦纶匀染剂,以求匀染。
常用的锦纶匀染剂,通常都是阴离子性表面活性剂。
实践表明,它们对活性染料浸染棉纤的匀染性、吸色、固色率、色光鲜艳度等,没有明显影响。
(5)电解质:
活性染料对棉纤的亲和力较小,必须靠电解质来促染,增加染色深度。
中性染料染棉锦织物中深色,是在中性浴中进行。
染棉锦织物浅色.是在弱碱性浴中进行。
在中性一碱性浴中,锦纶纤维带有一定的负电荷,对中性染料上染锦纶,起着阻碍作用。
电解质的加入.会消除这些负电荷,具有明显的促染增深作用。
因此,高温活性/中性一浴法,采用中性浴染棉锦交织物中深色时。
电解质在染浴中,对活性染料和中性染料的作用,是一致的。
(6)碱剂:
活性染料染棉纤,在中性吸色后,必须加入纯碱10-20g
/L,进行碱性固色。
中性染料浸染锦纶,除染浅色时需加少量纯碱,调节染浴pH值在7.5-8.0.以求匀染外,染中深色泽不加碱剂(保持中性染色),因为,碱剂会降低中性染料的上染率,使得色较浅。
活性/中性同浴染棉锦交织物时,中性染料染锦纶是在活性染料染
棉的吸色阶段进行的。
待加碱固色时,中性染料上染锦纶的过程已完成。
所以。
基本受不到碱剂的影响。
实践表明,在活性染料加碱固色过程中,对锦纶上的浮色染料(含中性染料浮色和活性染料的沾色),具有较强的净洗作用。
但由于中性染料对锦纶的亲和力高,色牢度好,再加上有大量电解质存在,对锦纶的染色深度,影响并不明显。
从以上分析可以看出,高温活性染料与中性染料同浴棉锦交织物,工艺是可行的。
3.2.2色光易调整性
高温型活性染料,大多数品种对锦纶的沾色轻微,甚至不沾色。
所以。
染棉锦交织物时,无论打小样还是放大样,锦纶上的色光,容易调整和控制。
甚至可以染棉锦双色效果。
即,只染棉,锦留白或棉锦染异色。
3.3应用举例
(1)染色配方:
(蓝闪红双色)
高温活性蓝H-ERD2%o.w.f,
中性枣红GRL0.8%o.w.f,
螯合分散剂1g/L
锦纶匀染剂1g/L
食盐40g/L
固色纯碱20g/L
(2)工艺:
在染浴中每隔5min分别加入螯合剂、匀染剂、染液、食
盐,运转10min后开始以1°
C/min升温至65°
C,保温染色20min后以
1°
C/min升温至95C.保温染色40min后以1.5C/min降温至80C,
分三次加入纯碱,保温固色40min后以1.5C/min降温至50%,进行对样、水洗、皂洗。
(3)染色结果
红、蓝色泽分明,闪色效果突出,染色牢度良好(见表6)表6染色牢度
皂洗牢度
摩擦牢度日晒牢度
IS0.105-C02
.IS0.105-X12ISO.105-B02
50CX45'
原样
锦纶干湿
褪色
沾色摩摩
43-4
434-5
4结束语
高温型活性染料,色泽鲜艳,染深性好,色牢度高。
尤其是它耐热稳定性好,所需染色温度高,对锦纶沾色少的特点,为染粘胶、天丝织物深浓色泽,提供了方便,也使棉锦织物浸染,可改二浴套染法为一浴一步法,实现短流程、高产量、低能耗少污水的清洁、低耗生产。
成为了可能