【集萃網(wǎng)觀察】紡織品印花是藝術(shù)創(chuàng)作和生產(chǎn)技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)物,設(shè)計(jì)好的一張印花圖案(在印花加工中常稱為花樣),經(jīng)過一定的印花生產(chǎn)的技術(shù)加工過程,成為絢麗多彩的印花面料。其中印花工藝是印花生產(chǎn)技術(shù)的核心。確定一個印花工藝的因素是多方面的,諸如花樣的色澤、花型結(jié)構(gòu)、纖維種類、品種規(guī)格、整理要求、成品服用目的、染化料使用情況、產(chǎn)品成本等,其中以花型結(jié)構(gòu)、色澤和纖維種類、品種規(guī)格為主要考慮因素,做到以靈活的工藝達(dá)到原樣的設(shè)計(jì)精神。本文主要介紹目前國內(nèi)傳統(tǒng)印花方法常用的印花工藝,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐,淺淡不足之處。
一、直接印花工藝
將含有染料或顏料的色漿直接印到白色或染地色織物上,印花之處染料或顏料上染獲得各種花紋圖案的印花方法。印花效果在印花機(jī)上一目了然,工藝過程較簡短,印花質(zhì)量最容易控制,是一種非常成熟而應(yīng)用最廣的工藝,以下幾種情況首先考慮采用直接印花工藝:
1)白地花樣:白地面積較大,花型多呈分散狀。
2)淺地花樣:一般地色淺花色深,且無相反色,往往采取先染地后罩印工藝。
3)滿地花樣:中深色滿地,有較大白花或地色深于花色或地色深度雖接近花色但色澤屬同類色,地色與花色采用平線或搭色,根據(jù)色澤而定。目前深地色先染色再用遮蓋白和罩印漿印花工藝已成常規(guī)工藝。
直接印花由于染料直接印制在白地或淺地上,最終的色澤較純正,花色也較艷亮,同時(shí)不受化學(xué)藥劑的影響,可供選擇的染料范圍較廣,色譜齊全,而且色漿調(diào)制方便,是印花的首選工藝。
直接印花中,活性染料、分散染料、涂料印花工藝應(yīng)用最多。目前印花工藝的近90%是采用直接印花工藝。
1、活性染料直接印花工藝
活性染料用于印花的特點(diǎn)是色澤鮮艷,色譜齊全,具有良好的濕處理牢度,配置色漿方便,手感良好,價(jià)格適中。尤其近幾年來,許多常用印花染料如不溶性偶氮、穩(wěn)定不溶性偶氮、酞箐等染料,由于存在環(huán)境污染和生態(tài)安全等問題被禁用或限用,活性染料成為主要的代用染料,是目前應(yīng)用較廣的印花工藝,大量應(yīng)用于棉、麻類織物和再生纖維的粘膠織物、Lyocel織物等纖維素纖維的印花,也用于滌棉混紡織物、絲綢、羊毛的印花。
適用于印花的活性染料,除考慮印花的一些重要因素外,還必須充分注意印花色漿的穩(wěn)定性和水洗時(shí)的不沾污,主要從以下方面加以選擇:
1)具有高的印花固色率和提升率;
2)具有優(yōu)良的擴(kuò)散速率;
3)良好的溶解度和水解穩(wěn)定性;
4)較低的親和力和易洗除性;
5)優(yōu)良的色牢度。
值得一提的是,色牢度除了決定染料性能外,還與前處理工藝、布面光潔度、印花工藝、浮色的去除與否都有關(guān)系。
活性染料印花不足之處
1)目前國內(nèi)廣泛使用的一氯均三嗪活性染料固色率不高,一般在60%~70%,深地白花易發(fā)生白沾,并產(chǎn)生大量有色污水,既浪費(fèi)又產(chǎn)生污染。
2)某些性能還不能滿足市場要求,如大部分活性染料的耐氯漂牢度不夠理想;以單偶氮染料為母體的紅色和藍(lán)色活性染料,耐日曬牢度不高,尤其淺色花布很難滿足市場需求。
3)新型毛用活性染料要全面取代絡(luò)媒染料,還有許多技術(shù)問題需解決,如獲得深濃顏色并在相同濃度下得到同等色牢度等。
活性染料直接印花工藝常用的有碳酸氫鈉法和三氯醋酸鈉法的一相法印花工藝和兩相法印花工藝,其中以碳酸氫鈉法最常用。
1)一相法印花工藝,也稱含堿色漿印花。碳酸氫鈉和三氯醋酸鈉均屬弱堿,可以提高色漿的儲存穩(wěn)定性,并避免了色漿與織物接觸烘干時(shí),染料過早與纖維鍵合,降低染料的滲透擴(kuò)散能力,導(dǎo)致表面固色和固色率下降。三氯醋酸鈉水溶液pH值在6左右,在此范圍乙烯砜型活性染料很穩(wěn)定,因此三氯醋酸鈉更適用于乙烯砜型活性染料的印花。兩種堿劑溶解時(shí)都應(yīng)低溫溶解。
尿素在活性染料色漿中的作用:一是幫助染料溶解,二是尿素具有良好的吸濕性,在汽蒸時(shí)促使纖維膨化,有利于染料進(jìn)入內(nèi)部,提高滲透性能,這對粘膠纖維更具有特殊的意義。尿素對環(huán)境的影響已引起人們的重視,取代尿素的研究在不斷進(jìn)行,效果還不盡理想,而采用快速高溫汽蒸設(shè)備可有效減少尿素的使用。
防染鹽S為弱氧化劑,用以抵消堿性汽蒸時(shí)所產(chǎn)生的還原性物質(zhì)對染料的破壞作用而導(dǎo)致色澤變淺或變萎。
活性染料印花用糊料一般采用海藻酸鈉。根據(jù)不同的印花方式,色漿所受到的壓力和剪切力不同,三種傳統(tǒng)印花方式:圓網(wǎng)印花、平網(wǎng)印花、滾筒印花分別適用低粘度、中粘度、高粘度海藻酸鈉。但隨著高目數(shù)篩網(wǎng)的應(yīng)用,海藻酸鈉糊料的流變性、透網(wǎng)性等已不能滿足高檔印花面料的印制要求,現(xiàn)有高醚化度淀粉、海藻酸鈉半乳化糊、海藻酸鈉,合成增稠糊的混合糊可供選擇。
2)兩相法印花工藝:在印花色漿中不加堿劑,而在印花烘干后再進(jìn)行軋堿汽蒸固色。適應(yīng)于反應(yīng)性高的活性染料(如乙烯砜型、雙活性基團(tuán)型活性染料)能借濃堿的作用,在短時(shí)間高溫汽蒸的條件下進(jìn)行固色。采用該工藝,色漿穩(wěn)定性也大大提高;可有效避免印花后的織物在擱置過程中產(chǎn)生“風(fēng)印”的弊端;大幅降低尿素的用量,減少污染;汽蒸時(shí)間短,節(jié)能,而且顏色艷亮度較一相法好,給色量也有所提高,是值得提倡的工藝。
二相法印花色漿常采用海藻酸鈉和甲基纖維素的混合糊,是因?yàn)榧谆w維素糊具有遇堿能凝聚的特性,使織物在浸軋堿液時(shí)花紋不易滲化。要求甲基纖維素的取代度在1.6~2.2。
堿劑采用混合堿比單獨(dú)使用氫氧化鈉效果好。
印花后的織物面軋堿液,一般應(yīng)正面朝下,汽蒸時(shí)織物反面接觸蒸化機(jī)內(nèi)的導(dǎo)輥,以防止花紋搭色。汽蒸后應(yīng)立即進(jìn)入水洗裝置進(jìn)行水洗。
短蒸設(shè)備是該工藝推廣的關(guān)鍵。
2、分散染料直接印花工藝
印花所用分散染料的范圍包括偶氮、蒽醌、氧雜萘鄰?fù)班阮愋。商品化的分散染料是將染料和合適的分散劑一起,研磨至大小最合適的粒子,然后制成粉狀或顆粒狀,也可制成液狀。液狀染料更易調(diào)制,不需再分散,常獲得較高的得色量。
通常分散染料印花能得到極優(yōu)的濕牢度,這是因?yàn)榫埘ダw維系疏水性又具有高的玻璃化溫度,水洗液不會滲入纖維,在纖維內(nèi)部的染料也很難洗除。但是如果在纖維表面殘留有加進(jìn)去的大量非離子產(chǎn)物,如精煉劑、固著促進(jìn)劑、柔軟劑或抗靜電劑時(shí),濕牢度和摩擦牢度將大大降低,因這樣的織物在溫度高于140℃進(jìn)行任何處理時(shí),將導(dǎo)致易升華的染料向那些非離子劑沉積的纖維表面遷移(熱遷移)。因此要慎重選擇印花用分散染料,并采取印花前預(yù)定型工藝,降低印花后處理溫度,改善熱遷移現(xiàn)象。
選擇印花用分散染料有以下重要性能要求:
1)良好的升華牢度,應(yīng)選用高溫型或中溫性分散染料;
2)較低的親和力或在還原清洗時(shí)易被破壞的染料,避免高溫水洗時(shí)未固著的染料沾污底色;
3)固著時(shí)對還原穩(wěn)定性和對pH值的敏感性要小。
分散染料直接印花注意事項(xiàng):
1)分散染料經(jīng)印花烘干后,染料并沒有在滌綸纖維上固著,僅僅是依靠糊料粘附在織物表面,必須經(jīng)汽蒸或熱空氣使其上染固著。目前采用的固色方法有壓力汽蒸、過熱汽蒸和熱空氣固色法。這些方法的特性如下:
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正常固色條件為l28~130℃(0.14~0.17MPa),30分鐘,熱載體為飽和蒸汽(熱傳導(dǎo)系數(shù)為l3.64)。由于采用密封容器中加熱至高溫,使纖維分子結(jié)構(gòu)松懈,空隙增大,染料易于滲入纖維內(nèi)部,因而固色效果最好,給色量高,手感良好,適應(yīng)染料品種范圍也廣,對染料的選擇、印花糊料、助劑等的影響最小。缺點(diǎn)是不能連續(xù)化生產(chǎn),效率低,應(yīng)用不廣泛。
、谶^熱汽蒸(高溫常壓汽蒸法):
固色條件為l70~180℃,6~10分鐘,熱載體為過熱蒸汽(熱傳導(dǎo)系數(shù)為1.02)。生產(chǎn)連續(xù)化,效率高,但由于熱處理時(shí)間短,需要加入增深促染劑,以達(dá)到與壓力汽蒸相似的效果。過熱汽蒸時(shí),若染料選擇不當(dāng),會有部分染料升華而產(chǎn)生白地沾污;另一方面由于溫度接近干熱,因此脫糊性較壓力汽蒸法差些。
③熱空氣(熱熔法):
固色條件為200~210℃,1~1.5分鐘,熱載體為干熱空氣(熱傳導(dǎo)系數(shù)為1.00)。由于固色效果不及汽蒸法,所以必須使用增深促染劑,并合理選擇印花糊料,以獲得較理想的效果。同時(shí)對染料的選擇也較其他固色方法要慎重,否則會由于染料選擇不當(dāng),產(chǎn)生升華而造成白地沾污,給色量降低,難以得到良好的色牢度。
實(shí)際生產(chǎn)中,一般小批量生產(chǎn)可以采用壓力汽蒸法,大批量生產(chǎn)以采用過熱汽蒸法為宜。
2)三種固色法都不能使分散染料全部固著在滌綸纖維上,視分散染料的性質(zhì)和固著的條件,染料的固著率約在45~90%之間,這樣就必然帶來所特有的白地沾污問題,有必要采用促染劑來提高染料的固著率。由于增深促染劑含有某些能使滌綸纖維分子結(jié)構(gòu)松懈的酯類化合物,可增大染料與纖維間的接觸面積,使染料具備較多的染著機(jī)會,從而提高染料的固著率。