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滌棉分散染料-活性染料印花地沾污研究
集萃印花網(wǎng)  2010-12-24 00:00:00
    【集萃網(wǎng)觀察】在滌棉混紡織物上用分散染料和活性染料同槳印花,是滌棉混紡織物的主體工藝,而分散染料對棉組分的地沾污,又是分散和活性染料工藝的主要問題。關于活性染料對滌組分的沾污,一般選用K-型或M-型活性染料配套,已有很多成熟的經(jīng)驗,這里不再論述。

  地色沾污有三個途徑,分散染料對棉的吸附,尿素使用對沾污的影響,后平洗的處理方式是用防沾污劑或是采用堿處理,因所采用的分散染料而異,三個因素都是相互關連,相互影響,只有幾種措施都到位,問題就比較好解決。

  1. 分散染料棉沾污理論和染料選擇

  分散染料對棉有較強的吸附性,不同化學結構的分散染料是造成棉沾污的主導因素,如何選擇好不易沾污的分散染料,或是沾污后通過化學手段能夠清除的染料是解決棉沾污的主要關鍵。

  1.1 不易沾污的單偶氮染料[1]

  這些單偶氮染料分子上都含有可水解的基團,如含有雙酯基的水解,吡啶酮結構氰基的水解,羥基的可溶化,這些染料固色后剩余的浮色染料都可以通過堿洗除去。

  1.1.1 含有雙乙酰氧乙基和氰基的單偶氮染料[1]

  這是常規(guī)用分散染料,比含N-二乙基的單偶氮染料沾污性能要好的多,如同是紅色染料;C.I分散紅74,F(xiàn)oron scarlet S-BWFL,國產大紅HBGL。單偶氮類:

  

  由于該染料有二個N-二乙酰氧乙基,因此有比較好的棉沾污性能和易洗滌性,該染料是國旗拔染地色染料。根據(jù)文獻[7]分析,羧酸酯的水解一章中指出。

  羧酸酯有二種情況,一種是含有酰氧鍵,也就是本文提到的Foron ScarletSBWFL是典型的酰氧基結構,含有二個二乙酰氧乙基。還有一種叫烷氧鍵,比較有代表性的是含有雙酯鍵結構的PC-型分散染料,如Dispersol Red P-4G。和福隆大紅S-BWFL同一化學結構,而不同是S-BWFL是酰氧鍵,而P-4G是烷乙氧鍵是一只非常好的防沾污性能的分散染料。

  福隆大紅S-BWFL制造時是利用含有羥乙基胺[N(CH2CH2OH)2]的中間體和醋酸。醋酸酐酯化而成在帶有-N·N-二乙酸酯的紅色分散染料。由于它的水耐模式是在堿液作用下,酰氧鍵斷裂的雙分子反應,有可逆反應,就造成了酯水解反應不完全,就沒有烷氧鍵斷裂的PC型-分散染料,酯水解反應那樣穩(wěn)定,也就在同一化學結構,比不上Piepersol Red P -4G沾污性能好。但是在滌棉深色印花中,由于S-BWFL紅是含有酯基的染料,因此分散染料中含有酰氧基雙酯的分散染料同樣是具有很好的防沾污性能的分散染料。而同樣是單偶氮分散染料,由于結構上是含有二個N-二乙基沾污性能非常差。

  C.I分散紅210,F(xiàn)oron scarlet SRL,單偶氮類。

  

  C.I 分散藍79,F(xiàn)oron Navy S2GL,國產分散藏青藍HGL。

  

  同樣由于該藏青藍化學結構上有二個N-乙酰乙氧基,就有比較好的沾污性能。

  1.1.2 具有吡啶酮結構的單偶氮分散染料[1]

  吡啶酮結構的單偶氮分散染料有比較好的沾污性能,印花固色后經(jīng)過堿洗處理,氰基水解變?yōu)轸人徕c鹽,而去除有如下反應:

  

  常用吡啶酮結構的單偶氮分散染料有如下品種:

  分散嫩黃H4GL

  

  分散黃H3GL

  

 。3) 分散橙HGL

  

  以上品種經(jīng)過多年生產實踐,對解決滌棉地沾污起了很大作用,價格又比較低廉。

  另外還有浙江臺州化工集團生產的[2]產品有:

  (1)C.I分散黃119,為分散綠光黃C-5G,國外同類產品為Dispersol yellow C-5G。單偶氮類:

  

  主要用于滌棉混紡織物印花,勻染性好,提升率高。

 。2)C.I分散黃126,為分散艷綠光黃,國外同類產品有Dispersol yellow D-7G。單偶氮類:

  

  特別適用于分散-活性染料滌棉印花。

  1.1.3 P-型分散染料

  P-型分散染料,又名PC-型分散染料,也是典型的烷氧鍵分散染料,是I.C.I公司開發(fā)的滌棉印花專用染料Procilene PC染料的配套分散染料,含有雙酯鍵結構,印花固色后易堿水解去除,反應如下:

  

  國內有上海染化八廠開發(fā)的PC-型分散染料,其品種有分散黃7G-PC,分散橙G-PC,分散紅2B-PC,分散紅4G-PC,分散藍R-PC,分散藏青2R-PC。天津染料廠生產的雙酯基P-型分散染料[1]天津染料廠生產的雙酯基P-型分散染料有:

  (1)分散嫩黃P-7G,CI. Disperse yellow126,國外同類產品有Dispersol yellow 7G-PC(ICI),化學結構為:

  

  (2)分散黃P-G,CI. Disperse Orange 127,國外同類產品為Dispersol Orange G-PC(ICI),化學結構為:

  

  (3)分散黃P-3R的化學結構為:

  

 。4)分散橙P-5R的化學結構為:

  

 。5)分散紅P-4G,CI. Disperse Red 278,國外同類產品為Dispersol Red P-4G(ICI),化學結構為:

  

 。6)分散紅玉P-B,國外同類產品為Dispersol Rubine B-PC(ICI),其化學結構式為:

  

 。7)分散紅紫P-R的化學結構式為:

  

  (8)分散棕P-3G,CI. Disperse Brown 19,國外同類產品為Dispersol Brown 3G-PC(ICI),化學結構式為:

  

 。9)分散海軍藍P-2G,分散黑PNB、PNR都是復合分散染料。

  1.1.4 含有雙羥基的單偶氮染料[2]

  單偶氮染料上的二個羥基的未經(jīng)完全固色的浮色,經(jīng)燒堿處理,即可溶解去除,而防止了沾污,反應如下:

  

 。1) C.I 分散紅5,Hisperse Rubine 3B(T.T.C),分散紅玉3B,湖南湘潭染化總廠[2]生產,單偶氮結構。

  可作為滌綸防拔染印花。

  

  (2)C.I分散紅17,Cibacet Red 2GN(Ciba),單偶氮類。

  

 。3)C.I分散紅58,Miketon Fast Pink FR(MDW),單偶氮類,藍光艷紅。

  

 。4) C.I 分散紅118, Disperse Brown 3REL(COLR),分散紅棕3REL(杭州佳園化工生產),單偶氮類。

  

 。5)C.I分散紫43,Kayalon Fast Pink BD(KYK)。

  

 。6)C.I分散藍96,Samaron discharge Navy Blue H3R(CAS),單偶氮類。

  

 。7)C.I分散棕 Foron Brown S-3R(CLAR),分散棕3R(蘇州染料廠生產),單偶氮類。

  

  含有雙羥基的單偶氮類染料,應用時要進行實驗,試驗來確定工藝。

  1.2 分散染料和活性染料同槳印花工藝中分散染料的選擇[1]

  1.2.1 分散染料棉沾污性能

  最好的辦法是預先做好分散染料的棉沾污試驗,方法是把5%分散染料溶解在海藻酸鈉糊料中括印在純棉布上烘干焙烘(190~195℃,90秒),用燒堿保險粉還原清洗后進行評估,測試情況如表-1所示。

  表-1 分散染料棉沾污性能表

  

  2.分散染料和活性染料同漿印花工藝

  分散染料的選擇已有說明,活性染料則采用小蘇打法的K-型活性染料和M-型活性染料。分散染料和活性染料的比例,依據(jù)滌與棉的混紡比,如滌65%棉35%,根據(jù)經(jīng)驗以1:1為好,其典型處方如下:

  1~80克 活性染料

  1~80克 分散染料

  0~50克 尿素

  10~20克 小蘇打

  5~10克 防染鹽S

  x克 海藻酸鈉糊

  1000克 配成

  工藝流程:軋滲透劑(一般軋601)→烘干→印花→烘干→焙烘(190~195℃ 90秒)→汽蒸(101~102℃,6~7分鐘)→平洗。

  因為分散染料不耐堿,特別是棉沾污性能好的染料更不耐堿,小蘇打用量不超過20克,在深色處方中不宜加尿素,否則易造成花紋滲化,中淺色要加尿素,以克服由于高溫焙烘棉泛黃造成色光萎暗。

  尿素在焙烘過程中促使棉纖維膨化,它與分散染料組成的低熔點共熔物,也就更易干擴散進入棉纖維,而加重了分散染料對棉的沾污。由于尿素的存在,同時又加深了活性染料對滌綸的沾污,而造成相互沾色程度的加劇,影響了滌棉織物的色澤鮮艷度和染色牢度。

  3. 后平洗解決分散染料棉沾污的問題

  第一次平洗必須采用大量冷水沖洗。

  近幾年各種牌號的防沾污劑很多,經(jīng)試驗比較,美國菲諾公司的優(yōu)麗洗W- 13(UniwashW-13)效果較好,同時在上海第二印染廠助劑廠試制的防沾污劑V-9效果和國外來樣接近。這些產品都是非離子表面活性劑。每一個不同牌號的產品都有其特定的濁點,加熱超過濁點后,在織物表面都產生一層薄膜,從而防止洗下的分散染料再沾污到織物表面。機理為非離子表面活性劑在水中不電離成離子狀態(tài),而是聚氧乙烯長鏈中的氧原子形成松弛的氫鏈結合而溶于水,當溫度升高結合的水分子,隨溫度升高而逐步脫落,親水性逐漸減弱,當加熱到某一程度,水溶液急劇轉變?yōu)榛鞚崛芤,這個溫度就是非離子表面活性劑的濁點。可用下式表示:

  

  如非離子表面活性劑TX-10、凈洗劑JU等,都是脂肪醇聚氧乙烯醚,都有類似的性能。通過實驗用ZBD-1型白度測試儀測出用不同防沾污劑對每只分散染料進行測試,測試情況如表-2所示。

  表-2 不同防沾污劑對分散染料后處理后的白度數(shù)據(jù)分析結果

  

  3.1 非離子型的防沾污劑防沾污性能優(yōu)于陰離子高效凈洗劑

  3.2 黃到紫色的常規(guī)分散染料沾污試驗后測出的白度都比較好,其中有單偶氮結構的分散染料和蒽醌結構的分散染料,用防沾污劑處理的白度都比較好,采用如下工藝比較好。

  印花→烘干→焙烘(190~195℃,90秒)汽蒸(101~102℃,5~7分鐘)→平洗

  第一次平洗要掌握幾個要點:[6]

 。1)要強力沖洗,不穿透風輥以有利于及時足夠冷水槽。

 。2)布速要快,減少織物與被洗下染料的足夠時間.

 。3)采用濁點60℃左右的非離子表面活性劑3~5克-升處理表面形成保護層,防止沾污。

  (4)第二次用燒堿和非離子型表面活性劑,洗滌劑逐格升溫。

  堿液處方:

  1克   燒堿

  3克   純堿

  3克   六偏磷酸鈉

  2克   乳化劑EM或勻染劑O-升

  第一次平洗工藝:二浸二軋強力沖洗,溫度由低到高50℃,倒數(shù)第二格加3~5克-升防沾污劑,60℃熱洗,最后一格熱水洗、烘干。

  第二次平洗工藝:二浸二軋40~50℃熱水洗,中間二格(照4處方)80~95℃處理,而后高溫水洗,烘干。

  若白度不好再洗第三次或用浸軋過硼酸鈉10克,加螢光增白劑VBL 2~3克-升→短蒸堿洗→熱冷水洗→烘干。

  3.3 P-型或PC-型分散染料及吡啶酮結構的分散

  染料和活性染料同槳印花,不適用于非離子防沾污劑處理。在堿性條件下,酯基會水解成羧酸鈉鹽,使染料成水溶性狀態(tài),而對滌綸纖維失去染著力,因此必須用熱堿以除去未固色的含羧酸基的殘余染料,以達到白地白,花色鮮艷。堿處理工藝如下[5]:

  印花焙烘汽蒸后的印花半制品第一次平洗

  二浸二軋強力沖洗,二格堿處理(燒堿2克,平平加O 0.5克-升80~85℃),充分80℃以上熱水洗凈烘干(第一次堿洗時間不低于2分鐘)。

  第二次平洗

  二浸二軋熱水洗二格堿皂洗(表面活性劑601 2~3克,燒堿1~2克、平平加O 0.5克-升,80~90℃),而后80~90℃熱水充分洗烘干。

  4.分散染料和活性染料同漿印花,后平洗造成白地沾污的回修方法

  4.1 偶氮型分散染料和活性染料同漿印花造成的白地沾污的回修方法

  平洗軋(20克-l二氧化硫尿)二浸二軋→汽蒸(100℃,10秒)→冷熱水洗皂洗→水洗→烘干。

  4.2 葸醌型分散染料和活性染料同漿印花,造成的白地不白回修方法

  平洗軋 20~30克   雙氧水30%

  10克     硅酸鈉

  x克 水

  1000克 配成

  PH值為10~11。

  二浸二軋→汽蒸(100℃,10秒)→冷熱水洗皂洗→水洗→烘干。

  5. 結論

 。1)選擇不易沾污的含有可以堿水解的基團,如含有雙酯結構的P-型分散染料,含有氰基的吡啶酮結構的分散染料,含有羥基可溶化的分散染料和K-型,M-型活性染料配套應用于滌棉混紡織物印花,是解決白地沾污最關鍵的技術。

 。2)深色分散染料和活性染料同漿印花,不加尿素是解決沾污和滲化的共同需要。

 。3)后平洗根據(jù)染料的性能,采用大流量水沖洗,和選用非離子型的防沾污劑處理,還是用熱堿水解處理,以達到白地潔白,花色鮮艷。

 來源: 劉治祿 吳培蓮 上海第二印染廠

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