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如何选择染料与染色工艺?
    合成纤维品种多样,适用的染料和染色工艺也各不相同。醋酯纤维和合成纤维的吸湿性都较低,在水中溶胀较难,因而染色适用的染料也很接近。醋酯纤维和涤纶、锦纶、腈纶等都可用分散染料染色。
    分散染料中含有较多分散剂,在染液中染料仅能少量溶解,大部分以细小晶粒呈高度分散悬浮状态,另一部分存在于分散剂或助剂的胶团中,相互间处于动平衡状态。
    在上染过程中,溶解状态的染料对纤维上染,胶团中的染料和晶粒染料随着溶解状染料的上染而不断溶解补充。
    醋酯纤维染色
    醋酯纤维依酯化程度不同有二或三醋酯纤维之分。二醋酯的酯化程度较低,亲水性较高。醋酯纤维主要用分散染料,有时也用不溶性偶氮染料染色,二醋酯纤维还可用阳离子染料染色,得色鲜艳,但染色牢度很低。
    二醋酯纤维用分散染料染色时,将染料分散在染浴中,然后投入纺织物逐步升温到70~85℃,续染1小时左右,温度太高会使纤维收缩而失去光泽,上染完毕后用水洗净。三醋酯纤维对热的稳定性较高,用分散染料染色的工艺与二醋酯染色相似,但上染温度较高,从60℃开始逐渐升温至沸,沸染60~90分钟。有些上染在纤维上的蓝色分散染料,受空气中氧化氮的作用会发生褪色或变色,称为烟气褪色。
    醋酯纤维还可用不溶性偶氮染料染红、橙、藏青等色。二醋酯纤维染色时,可将色基和色酚配成含有适量分散剂的染液,于75℃左右上染约60分钟,水洗后在室温下用稀盐酸和亚硝酸钠溶液处理,进行重氮化和偶合显色,最后用洗涤剂水洗,除去浮色;三醋酯纤维染色与二醋酯纤维相似,染液中加载体缓缓升温至沸,沸染约60分钟,再经重氮化、偶合显色。二醋酯纤维用阳离子染料染色,可在加有酯酸的染浴中进行,80℃左右上染。
    涤纶染色
    涤纶亲水性很低,纤维结构较紧密,主要用分散染料,有时也可用不溶性偶氮染料等染色。在分子链中引入磺酸基等阴离子基而得的变性聚酯纤维,还可用阳离子染料染色。涤纶在 100℃以下用分散染料染色,不但上染速率低,而且难以染得浓色。涤纶染色通常用三种方法:
    ①  载体染色法:
    载体的作用是使合成纤维在较低温度下上染。涤纶染色用的载体主要有联苯、卤代芳烃、邻苯基苯酚、水杨酸酯等有机化合物,常用的是邻苯基苯酚钠盐或水杨酸甲酯。载体分子小,染色时先于染料上染,对纤维起增塑作用,降低纤维分子间的作用力,促进无定形区的大分子链段活动,使染料分子容易扩散进入纤维。
    载体还能增加纤维对染料的平衡上染量,染得较浓的颜色。染色时,将分散剂、染料、载体加入染浴,升温到近沸,染1小时左右。用邻苯基苯酚钠盐作载体在温度高于60℃后,需要逐步加入醋酸等酸性物质,使钠盐逐步转变成游离酚而起载体的作用。染色后应充分水洗、皂洗去除残留载体,因载体有一定毒性并会降低染色品的日晒牢度。
    ②  高温染色法:
    在密闭染槽中染色,因染槽中染液温度高于100℃蒸汽压力大于1个大气压,又称高温高压染色法。适用于纤维、纱线和织物染色。染液温度增高后,染料在染液中的溶解度和纤维的染色饱和值,以及染料在纤维中的扩散速率都可提高,不但上染速率快,平衡上染量也有增加。染色时在染浴中加入染料、分散剂和匀染剂,染液维持在pH5左右,在70℃左右开始上染,逐渐升温到约130℃后,续染1小时左右,然后降温、排液、水洗和皂洗。
    ③  热溶染色法:
    是高温干态条件下,染料迅速扩散进入纤维的染色方法。适用于大批量浅、中色织物的连续轧染,生产效率很高。选用的染料应颗粒细小、有较高的升华牢度,于室温下浸轧加有防泳移剂的染料悬浮液,使染料颗粒沉积在织物组织中。
    烘干时应逐渐均匀升温,以减轻染料泳移而引起的染色不匀。干后再进行焙烘,当升温达到一定程度时,沉积在纤维表面的染料即对纤维上染,有少量染料因升华而散失在大气中。焙烘温度主要视染料的升华牢度高低而定,一般为180~220℃。焙烘时间依设备的加热方式织物组织结构和染色深度等条件而定。以热空气作为加热介质时,焙烘时间一般为1~1.5分钟。
    涤纶/纤维素纤维的混纺织物用分散染料染涤纶组分时,染料主要沉积在纤维素纤维表面。焙烘时,纤维素纤维上的染料通过升华和接触转移到涤纶上,残留在纤维素纤维上的少量染料在焙烘后洗去。焙烘温度一般不超过200℃,以防止纤维素纤维损伤。如用常压高温蒸汽(过热蒸汽)作为加热介质,焙烘温度可比用热空气时低10~20℃。
    涤纶纺织物也可用不溶性偶氮染料染色。色酚和色基分子量较小的可在常压下浸染,分子量较大的需用高温染色。在常压染色时,将色基先用分散剂调成浆状再配成染浴,投入纺织物升温至100℃染数十分钟,然后加入含有分散剂的色酚悬浮液,续染 1小时左右。水洗后,再用稀盐酸和亚硝酸钠溶液处理,使色基重氮化、偶合而显色。
    氨纶染色
    染色性能与锦纶相近,主要用酸性染料。
    丙纶染色
    丙纶结晶度很高。分子链中无极性基团,亲水性很低,很难染色。用某些分散染料只能染得浅色。有的变性丙纶可用酸性染料染色。加有镍盐等金属化合物的纤维,可利用媒染原理染色。
    维纶染色
    维纶是一种亲水性较高的合成纤维。可用还原硫化、直接、硫化缩聚以及1:2型酸性含媒染料染色。用分散染料染色,匀染性良好,但水洗牢度差,应用较少。用还原、硫化等染料染色,工艺与纤维素纤维染色相似。用1:2型酸性含媒染料染色,工艺与羊毛、锦纶相似。
    腈纶染色
    腈纶的主要组成是聚丙烯腈,在合成时加入第二和第三单体,分子链带有阴离子基团,可用阳离子染料染色。少数品种有阳离子基团,可用酸性染料染色。阳离子染料可溶于水,色素离子带正电荷,又称碱性染料。1856年最先出现的合成染料就是紫色阳离子染料。这类染料有多种结构,色泽鲜艳。早期的品种用于天然纤维,染色牢度很差,但对于腈纶却比较好。随着腈纶的发展,出现了许多牢度好的染料品种,其中以氮杂甲川类的最为突出。后来又有匀染性能良好的迁移性阳离子染料。阳离子染料色谱齐全,用于腈纶染色水洗、日晒牢度良好。
    腈纶也属热塑性纤维,液温低于其玻璃化温度时上染速率很低,超过70℃后增加很快。用阳离子染料染色,在pH4.5左右弱酸性染浴中进行,须严格控制染浴温度,染浴中还可加入缓冲剂和缓染剂,使染色均匀。染毕逐渐降温再进行水洗。
    腈纶也可用分散染料染色,有较好的水洗和日晒牢度,匀染性能良好,但在常压下很难染得深色,仅适用于浅、中色的染色。染色在pH5左右的染浴中进行,从60℃开始逐渐升温至95~100℃,续染60~90分钟,然后逐步降温至50℃左右,再在50~60℃进行水洗。如采用高温染色,上染速率和平衡上染量都可提高,但温度过高,能使纤维发生收缩。
    来源:印染学习与交流
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