1、分散染料染色的影響
分散染料的熱遷移并非在干熱條件下,染料在纖維與表層溶劑兩相中的重新分配,而是其固有的物理特性,也是造成含滌綸織物染色后干熱處理中色牢度下降和色光變異。
關(guān)鍵因素:通過分析染色溫度、熱處理溫度與時間、染料的熱升華性、表面活性劑和后整理劑、染色方式以及熱定型對染料熱遷移性的影響,盡量采用染前高溫預(yù)定型、130℃以下無接觸熱風(fēng)烘干和低溫柔軟烘拉工藝,以及低溫慢速樹脂整理工藝等多項應(yīng)對措施,以將染料的熱遷移影響控制在最低限度。
滌綸織物(純滌綸織物或滌棉、滌粘等交織、混紡織物)用分散染料染色后(尤其是高溫高壓法染較深色澤),經(jīng)130℃以上干熱處理,
如染后熱拉幅定型、樹脂焙烘等,在以下三方面,通常都要發(fā)生不同程度的變化,如染色堅牢度(皂洗、摩擦、日曬)明顯降低,一般中深色下降0.5~1.5級;布面色光發(fā)生不同程度的改變;滌棉、滌粘等交織物或混紡織物,棉粘組分的污染會顯著增加。
用分散染料染色的滌綸纖維,在干熱處理過程中,產(chǎn)生的色牢度下降和色光變異現(xiàn)象。是分散染料的熱遷移性所造成。
所謂熱遷移性,是指分散染料染色后,在130℃以上干熱處理過程中,部分染料從纖維內(nèi)部向纖維表面遷移的一種現(xiàn)象。一般認為,分散染料的這種熱遷移性,是染料于干熱條件下在纖維及附著于纖維表層的溶劑(對分散染料又溶解作用的表面活性劑、柔軟劑、樹脂、防污劑、防靜電劑等)兩相中的分配現(xiàn)象。認為在纖維表層若無第二相溶劑存在,熱遷移現(xiàn)象就不會發(fā)生。其實這種解釋與實際不符。
如純滌綸織物經(jīng)高溫高壓染色后,不進行任何后處理,用熱水冷水充分洗滌后烘干,直接180℃干熱處理35s,熱遷移現(xiàn)象依然很顯著。熱遷移性是分散染料固有的一種物理性質(zhì)。并非由于第二相溶劑存在而引發(fā)的一種依附現(xiàn)象。
分散染料熱遷移的歷程,可作如下解釋:
①在高溫染色過程中,滌綸纖維結(jié)構(gòu)變松弛,分散染料從纖維表層擴散進入纖維內(nèi)部,并以氫鍵、偶極引力和范德華力為主作用于滌綸纖維。
②染色后的纖維,受到高溫?zé)崽幚頃r,由于熱能賦予聚酯長鏈更高的活動能量,致使分子鏈振動加劇,纖維的微結(jié)構(gòu)再次松弛,導(dǎo)致部分染料分子與聚酯長鏈間的結(jié)合力減弱。因此,部分具有較高活動能量和較高自有化程度的染料分子,從纖維內(nèi)部向結(jié)構(gòu)相對松弛的纖維表層遷移,與纖維表面結(jié)合,形成表層染料,或粘附于相鄰的棉粘組分。
③在濕牢度測試過程中。結(jié)合不夠牢固的表層染料,以及粘附于棉粘組分上的染料,容易脫離纖維進入溶液,污染白布;或通過摩擦直接粘附于測試白布上,從而顯示出染品的濕牢度和摩擦牢度下降。
分散染色主要是滌綸纖維染色時候是高溫高壓,雖然分散染料分子小,但是也不能保證染色時候染料分子全部進入纖維內(nèi)部,有的分散染料會附著在纖維表面,造成牢度過差,做還原清洗用是為了將沒有進入纖維內(nèi)部的染料分子破壞提高牢度,改善色光等作用。
滌綸織物分散染料染色,尤其是中、深色染色,為了充分去除浮色及殘留在織物表面的低聚物,提高染色牢度,染色后通常需要進行還原清洗;旒徝媪弦话闶侵讣喚由兩種或兩種以上的成份混紡而成,因此這種布料就具有了這兩種成份所具有的優(yōu)點。而且可以通過調(diào)整成份比例,來獲取其中一種成份的更多特性。
而混紡一般是指短纖混紡,也就是不同成份的兩種纖維都是以短纖的形式混合在一起的。例如:滌棉混紡布,也通常叫T/C,CVC.T/R等。它是有滌綸短纖和棉纖維或人造纖維混紡的紗織造的。它其有的優(yōu)點是:具有全棉布的外觀和手感,減弱了滌綸布的化纖光澤和化纖手感,提高層次。
提高了色牢度,由于滌綸布是高溫上色,色牢度比全棉色牢度要高,因此滌棉混紡布色牢度相比全棉色牢度也有提升。然而要提高滌棉布的色牢度,必須要做還原清洗(就是所謂的R/C),在高溫染完分散以后的后處理。只有做了還原清洗以后才能達到理想的色牢。
短纖混紡使得各組成份的特性可以均勻的發(fā)揮,同理,其它成份混紡也可以發(fā)揮各自的優(yōu)點,達到一些功能性或舒適性或經(jīng)濟性的要求,但是,滌棉混紡布在高溫分散染色中,由于棉或人棉纖維的混紡,且染色溫度不能高于全滌布的溫度。而滌棉或滌棉人造纖維布種在強堿或者保險粉的刺激下,會使纖維強力或撕破力劇烈下降,而在后續(xù)環(huán)節(jié)中很難達到產(chǎn)品的質(zhì)量。
用分散染料染色的織物,在130℃以上干熱處理時,普遍存在熱遷移性現(xiàn)象。但不同染色方式,染料熱遷移方向不同。
①常壓沸染由于是淺色環(huán)染,經(jīng)高溫干熱處理,幾乎沒有從內(nèi)向外熱遷移的跡象,纖維表層的染料因存在濃度梯度,而像纖維內(nèi)部遷移或擴散。
②熱熔染色染料在纖維內(nèi)部分布,一般也存在一定程度的濃度梯度。在高溫?zé)崽幚頃r,部分染料分子向內(nèi)部遷移,同時也有部分染料分子從纖維內(nèi)部向纖維表層或進入纖維表面的第二相溶劑中。
③高溫高壓染色透染性好,染料在纖維內(nèi)部分布幾乎不存在梯度。所以在高溫干熱處理時,染料只是單方向朝外移,對染色織物色光和色牢牢度的影響較大,尤其是深色。
定型與未定型坯所染的染品,在高溫干熱處理時,染料的熱遷移現(xiàn)象都同樣存在。染前定型對染品在干熱處理中的熱遷移具有一定抑制作用,但這種抑制作用與定型坯得色淺10%~15%有著直接關(guān)系(色澤越淺,染料的熱遷移量越少)。因此,預(yù)定型對染料的熱遷移實際影響不大。
應(yīng)對措施:
1、不同結(jié)構(gòu)的分散染料熱遷移性不同,所以,染深色時應(yīng)選擇熱遷移性較小的染料。
2、因為色澤深度對染料的熱遷移性影響顯著,所以染色時盡量避免達到或超過染色飽和值。在選用染料時,既要考慮染料本身熱遷移性的大小,也要考慮其提升力及配伍加成性的優(yōu)劣。
3、由于表面活性劑對染料的熱遷移性大多有明顯的促進作用,因此在整個染色過程中,表面活性劑應(yīng)堅持“能不用則不用,能少用則少用,非用不可時,要慎重選擇”的原則。
4、附著在纖維表面的染料(浮色)會加重染料熱遷移對染色織物色牢度產(chǎn)生的影響。所以,染色后(特別是深色)應(yīng)采用還原劑(還原物特儷凈)進行還原清洗,以徹底去除浮色。
5、由于常用的柔軟劑對染料的熱遷移性大多影響嚴重,故染色色織物柔軟整理時,必須認真選擇柔軟劑(對于含滌織物所用的柔軟劑,必須同時考慮對柔軟度、滑爽度、泛黃性以及對染料熱遷移性的影響)。
6、染色織物經(jīng)過樹脂整理后,在纖維表面形成一層樹脂膜的阻隔,減弱了染料的熱遷移對染色織物色牢度的影響,但是,對染品色光的影響往往比較明顯。
這種影響,除了與染料的熱遷移性有關(guān)外,與熱遷移出來的某些對金屬離子敏感的染料,以及樹脂層中來自金屬鹽催化劑的金屬離子之間的作用,也有著直接關(guān)系。
7、分散染料本身的熱遷移性及各有關(guān)因素對熱遷移性的影響,只有經(jīng)過130℃以上干熱處理時才會明顯地表現(xiàn)出來。即熱處理溫度是分散染料產(chǎn)生熱遷移的主要影響因素。
1、盡量采用染前高溫預(yù)定型,以便染后定型拉幅可以采用較溫和的條件,但要注意與定型得色較淺,且容易產(chǎn)生深邊問題。
2、盡量采用130℃以下無接觸熱風(fēng)烘干,如橫導(dǎo)輥烘燥機等。而避免采用烘筒接觸式烘干。
3、盡量采用130℃以下低溫柔軟烘拉工藝,避免采用高溫烘拉工藝。盡量采用低溫慢速樹脂整理工藝,避免采用高溫快速樹脂整理工藝。
由于不同分散染料的熱遷移傾向大小不同,在同一干熱條件下處理,其熱遷移量差異較大,所以,又導(dǎo)致了染品色光的變化。
1、纖維的染色深度與熱遷移性的關(guān)系
滌綸纖維的染色深度與分散染料的熱遷移性成正比關(guān)系,即色澤越深濃,在高溫干熱處理時,染料的熱遷移性越大,對染品質(zhì)量的影響越嚴重。
2、熱處理溫度與熱遷移性的關(guān)系
在通常條件下,染后干熱處理的溫度越高,染料的熱遷性越大,對染品色光及染色牢度的影響越嚴重。在130℃以下熱處理,染料的熱遷移性不大,;在130℃以上熱處理,染料的熱遷移性明顯加劇。
3、熱處理時間與熱遷移性的關(guān)系
焙烘時間在20~40S范圍內(nèi),隨時間的延長,染料的遷移量急劇增加;在40~50S范圍內(nèi),染料的熱遷移量增加不明顯;超過50S,低溫、中溫型分散染料的熱遷移量反而下降。顯然,這與染料的升華量增加有關(guān)。
4、染料的熱升華性與熱遷移性的關(guān)系
一些耐升華性好的高溫型染料,有的熱遷移性小(如分散灰S-BN),有的熱遷移性卻很大(如分散紅S-3GFL、分散深藍HGL等)。一些耐升華性差的低溫、中溫型染料(如分散紅B、福隆艷紅E-RLN等),單從平行測定的結(jié)果來看,其熱遷移性反而較小,這與染料的升華性有很大關(guān)聯(lián)。因此,在染料的熱升華性與熱遷移性之間,看不出一個明顯規(guī)律。