【集萃網(wǎng)觀察】將有色織物的地色染料借助還原劑或氧化劑的作用破壞即是拔染印花工藝,從而獲得局部異色或消色的花紋.前者稱為拔白,后者為色拔。拔染印花產(chǎn)品大多可獲得花紋精細(xì)、輪廓清晰的印制效果。
1 染料的選擇
選擇合適的地色染料對(duì)拔染印花是非常重要的。用作拔染地色的主要是含偶氮結(jié)構(gòu)的染料,蒽醌染料很少應(yīng)用。就纖維素纖維織物拔染而言,用作地色的主要是不溶性偶氮染料、偶氮直接染料和偶氮活性染料.含有偶氮基團(tuán)的染料可以被還原劑還原而斷裂。用作色拔的主要是還原染料。
KN型的乙烯砜類活性染料與纖維結(jié)合后形成醚鍵,在高溫、強(qiáng)堿和雕白劑作用下,醚鍵斷裂,可取得較好的拔白效果。
各種纖維拔染印花適用的地色染料、還原劑和著色染料如表1
2 拔染劑
用以破壞地色染料而使之消色的化學(xué)藥劑稱為拔染劑,拔染劑主要有氧化劑和還原劑。氧化劑由于處理過程中對(duì)織物存在很大損傷已很少使用,現(xiàn)最常用的是還原劑。
2.1 氯化亞錫
最常用的拔染劑是氯化亞錫(SnCl2·2H20),系酸性還原劑,在水中易水解,生成堿式鹽沉淀,使工藝不穩(wěn)定.影響印花質(zhì)量?稍谏珴{中加入有機(jī)酸以維持一定酸度,提高其還原能力。氯化亞錫高溫時(shí),在水的作用下,產(chǎn)生[H]而具有還原作用,反應(yīng)如下:
氯化亞錫主要用于滌綸等合成纖維和絲綢的拔染印花。優(yōu)點(diǎn)是印制的花紋清晰,滲化較少 但氯化亞錫水解后有HC1釋出.易使織物脆損和泛黃,且污水處理困難 為克服此缺點(diǎn)可在印花色漿中添加堿劑或雙氰胺或羥甲基雙氰胺等作為吸酸劑。
2.2 雕白粉(Rongalit C)
雕白粉分子式為NaHSO2CH2O·2H2O,學(xué)名羥甲基亞磺酸鈉。常溫下穩(wěn)定,溫度升高,穩(wěn)定性降低, 60℃開始分解.100℃時(shí)還原能力最為強(qiáng)烈。雕白粉在高溫下放出[H]:
雕白粉對(duì)酸敏感.吸濕性高且汽蒸時(shí)易滲化,使所得印花產(chǎn)品輪廓不夠清晰。而且由于還原電位太高.拔白白度雖好.但可供選擇的著色染料較少。
2.3 德科林(Decroline)
Decr0line是BASF公司拔染劑鋅鹽雕白粉的商品名,它是由甲醛與低亞硫酸鋅(ZnS2O4 )反應(yīng)生成。它的分子式為:Zn(HSO2·CH2O)2。它在常壓高溫汽蒸時(shí)釋出SO2·及[H],破壞地色染料。
它的水溶性不高.不易發(fā)生滲化.還原電位在氯化亞錫與雕白粉之間,拔染效果好,拔白白度較好。但可以選用的著色染料較少.色譜不齊,大多用于拔白印花。
2.4 拔染劑ST(Rongalit ST liquid)
拔染劑ST是BASF公司生產(chǎn)的一種含金屬鋅的液體類環(huán)保型還原劑.其主要成分是亞磺酸衍生物,在高溫汽蒸時(shí)分解,生成SO2 ·游基,釋放出電子,具有很強(qiáng)的還原能力.能把地色染料破壞,生成無色或可溶于水的物質(zhì).再經(jīng)水洗除去.達(dá)到消色目的.其化學(xué)性質(zhì)比雕白粉穩(wěn)定.拔染劑 ST完全分解時(shí)溫度為150 ℃.在生產(chǎn)過程中易于控制。
2.5 二氧化硫脲
二氧化硫脲是硫脲的氧化產(chǎn)物.商品名還原劑 FM,分子式02SC(NH2 )2?捎糜谧跣Q絲拔白劑,地色染料為直接、酸性或中性染料。它在堿的作用或蒸化時(shí)受熱分解生成次硫酸(H2SO2)而起還原作用。反應(yīng)如下:
2.6 堿劑
滌綸織物堿劑拔染印花是20世紀(jì)80年代中期發(fā)展起來的一項(xiàng)技術(shù).它是先將織物染上地色.然后印堿性拔染漿.在高溫汽蒸時(shí)印有堿性漿部位的地色染料被堿性拔染劑破壞.生成水溶性的羧酸鈉鹽而不能上染纖維從而獲得拔染花型的工藝。常用的堿劑有Na2SiO3、Na2CO3、K2CO3、K3PO4和 NaOH。作為堿可拔的地色染料主要是含雙酯或三酯結(jié)構(gòu)的分散染料和發(fā)色體系可被堿破壞的雜環(huán)型分散染料。
2.7 偶氮還原酶
還原劑可釋放出甲醛等有害氣體.能引起人的過敏反應(yīng)。早在20世紀(jì)70年代,研究人員就發(fā)現(xiàn),某些細(xì)菌可降解偶氮染料。這些細(xì)菌可產(chǎn)生偶氮還原酶,這些酶可還原降解偶氮染料。以甲基紅為例,偶氮還原酶在 B—NADPH(還原型輔酶Ⅱ)作用下可將偶氮基破壞:
日本W(wǎng)ATARU SUGIURA等人從土壤或廢水樣品中培養(yǎng)并分離出Bacillus(芽孢桿細(xì)菌)sp.OY1—2、 Xanthomonas (黃單胞細(xì)菌)sp.NR25—2和 Pseudomonas(假單細(xì)胞細(xì)菌)sp.PR41—1三種細(xì)菌。它們可產(chǎn)生偶氮染料降解酶.可還原甲基紅.生成二甲基對(duì)苯二胺和鄰氨基苯甲酸.用此配成的細(xì)菌漿,應(yīng)用于棉織物的拔白印花,所得試樣圖案清晰。
采用微生物法作拔染印花的關(guān)鍵是微生物的培養(yǎng) WATARU SUGIURA等人先將微生物從土壤中篩選分離,再在合成培養(yǎng)基上,30℃加富培養(yǎng),其中偶氮染料是唯一的碳源,培養(yǎng)基處方如下(g/L):
偶氮染料0.2:
。∟H4)2SO4 5.0;
NaC1 1.0;
K2HPO4 1.0;
MgSO4·7H20 0.5;
FeSO4·7H2O 0.1;
ZnSO4·7H20 0.1;
CuSO4·5H2o 0.1;
MnO2·nH20 0.1
培養(yǎng)基pH值調(diào)整到7.0.所用偶氮染料為 Roccellin NS 200 (C.I.酸性紅88)和Solar orange (C.I.酸性橙7)。土壤或污水樣品加人培養(yǎng)基中,在3O℃搖動(dòng)培養(yǎng)一個(gè)星期.然后劃線到包含0.02%偶氮染料的營養(yǎng)瓊脂平板上培養(yǎng).能使偶氮染料脫色的被選擇和培育在另一營養(yǎng)瓊脂平板上.從中篩選出降解偶氮染料微生物 Roccellin NS 200(C.I.酸性紅88),Sumifix紅B.Remazol金黃G,Sumilight 藍(lán)BRR 和Sumifix黑B可被細(xì)菌有效地還原.三種可降解偶氮染料的細(xì)菌被分離出來。
拔染印花工藝如下:棉織物用3% 紅B (C.I.活性紅22)或Sumifix黑B (C.I.活性黑55)在6O ℃染色4 h,染色后,織物水洗,烘干。將在3O℃ ,含有0.02% Roccellin NS 200(C.I.酸性紅88)的營養(yǎng)肉湯中培育48 h后的sp.OY1—2型芽孢桿菌離心分離、收集并懸浮在0.1 mol/L磷酸鈉緩沖溶液(pH 7.0)中作細(xì)菌漿.再采用細(xì)菌漿配成印花糊進(jìn)行印花,印花織物在37℃濕處理24 h,水洗,烘干。印花后的織物上花形清晰、圖案及其邊界的白色不模糊。
2.8 臭氧(O 3)
早期拔染劑都是氧化劑 氧化劑高錳酸鉀等作為拔染劑可獲得比還原劑更精細(xì)的圖案和更好的拔白效果,但對(duì)織物有很大的損傷。印度J.V.RAO和 M.S.PARMAR研究用O3 作為拔染劑.空氣作為增稠劑的成衣拔白印花獲得良好的效果 織物先用活性、直接或靛藍(lán)染料室溫染色,再用O3 處理幾分鐘。該法不需高溫汽蒸、水洗等步驟.對(duì)織物沒有明顯的損傷。所用O3 用量最高為12 mg/m3 。
3 其他化學(xué)助劑
3.1 蒽醌
當(dāng)用還原劑拔染偶氮染料非常困難時(shí).通常加人蒽醌提高拔染效果 汽蒸時(shí)蒽醌被催化還原為羥基蒽醌.它可還原染料本身又轉(zhuǎn)變?yōu)檩祯?此過程可循環(huán)進(jìn)行直到染料被完全還原。它可以提高拔色白度.并通過阻止還原裂解產(chǎn)物再氧化.從而使白度在空氣中更加穩(wěn)定.但為防止汽蒸后其繼續(xù)還原染料必須水洗除去。
3.2 潤濕劑和滲透劑
拔染印花時(shí).尤其是針織布的拔白印花.既要讓拔染漿滲透到織物內(nèi)部.同時(shí)又要防止拔不凈產(chǎn)生”露底”現(xiàn)象,可在印花色漿中加人尿素、甘油、聚乙二醇或硫代二甘醇.既保持良好的潤濕性.又兼顧印漿的滲透性。
3.3 增稠劑
拔染印花中.選擇合適的增稠劑是非常重要的。印花操作者必須熟知增稠劑在有還原劑存在汽蒸時(shí)的穩(wěn)定性。pH值太低(如2~3)時(shí)增稠劑可水解導(dǎo)致其粘度下降.也可造成印花斑點(diǎn).影響印花效果。拔染印花常用增稠劑為非離子性類.如醚化豆膠、醚化淀粉等。
3.4 其它添加劑
拔白印花時(shí).可在印花漿中加人TiO2或ZnO,以提高拔白度。當(dāng)使用二氧化硫脲作拔染劑時(shí)?杉尤 ZnSO4 以提高白度。也可在拔白漿中加人耐拔的熒光增白劑,提高拔白度,但應(yīng)根據(jù)不同織物靈活選用。
4 結(jié)論
拔染印花作為一種特殊的印花方式.同其它印花方法相比有以下優(yōu)點(diǎn):
。1)可獲得大面積深地色印花產(chǎn)品:
。2)可獲得其它印花方法無法達(dá)到的顏色深度、均勻性和滲透性的效果:
。3)在各種深淺地色上可以重復(fù)印制得到色澤嬌嫩、鮮艷和花型復(fù)雜的圖案,且花紋輪廓清晰。盡管拔染印花產(chǎn)品成本高.操作需要特別小心,但可提供優(yōu)異美觀的織物,賦予織物高附加值。
來源:中國印花網(wǎng)