超細(xì)纖維合成革染色工藝
單獨(dú)用于PA6和聚氨酯染色的染料都有多個(gè)種類,包括酸性染料、中性染料、分散染料、活性染料等。對PA6和聚氨酯進(jìn)行單獨(dú)染色時(shí),上述單一染料可能會(huì)有很好的效果,但對于包含兩種組分的海島型超細(xì)纖維合成革來講,情況復(fù)雜得多,尤其是染深色時(shí),甚至需要考慮兩種甚至三種染料進(jìn)行拼混染色。 分散染料染色 分散染料是一種疏水性強(qiáng)前而水溶性很小的非離子染料,結(jié)構(gòu)中沒有水溶性基團(tuán)但含有很多極性較大的基團(tuán),如-NO2、-NH2、-CN、-OG等。分散染料的染色速率因染料品種不同而有較在差別,拼色時(shí)應(yīng)盡量選用上染速率相近或配伍性較好的染料,比如分散染料與弱配性染料或中性染料拼混染色,以調(diào)整色光并增進(jìn)勻染度,達(dá)到取長補(bǔ)短的目的。 分散染料的染色速率對溫度的依賴性較大,所以染色時(shí)尤其應(yīng)注意溫度的控制。溫度升高,會(huì)降低分散劑對染料的吸咐,染料顆粒之間碰撞,凝聚的機(jī)會(huì)增加。另一方面,溫度升高,使小顆粒的溶解度和大顆粒的增長使度提高,這些都會(huì)使分散液的穩(wěn)定性降低。因此配制好的染料溶液溫度宜低,在染色前應(yīng)避免長時(shí)間加熱染液。一般在40~50℃入染,約0.5℃/min升溫至沸騰。根據(jù)染料勻染及吸盡情況,再保溫水洗。 分散染料可以同時(shí)對錦綸和聚氨酯上染。染料中的活性基團(tuán)與PA6分子中大量的酰胺基和分子末端的氨基通過氫鍵、范德華力及偶極力來上染并固著。此外,PA6分子中包含大量非極性的碳?xì)涫杷?,這也是疏水性的分散染料可以上染錦樺的原因。分散染料分子量較小、擴(kuò)散性能好、染色方法簡單、勻染性好、日曬牢度優(yōu)良、覆蓋性也較好,能避免錦綸因聚合時(shí)分量大小并異或紡絲時(shí)拉伸度不同而造成的染色不勻現(xiàn)象。但用分散染料染PA6,其飽和值很低,染深色比較困難。 分散染料對聚氨酯有較好的上色,這與聚氨酯的自身分子結(jié)構(gòu)和比較緊密的發(fā)泡結(jié)構(gòu)有關(guān)。聚氨酯在合成革基布表面和內(nèi)部形成不完全連貫的高分子膜,其結(jié)構(gòu)由軟鏈段和硬鏈段組成。軟鏈段部分結(jié)構(gòu)疏松,是分散染料上染的主要位置。聚氨酯對分散染料的吸收量很大,染色殘液中染料殘留量較少,這對選用高力份的分散染料染制深色品種時(shí)是非常必要的。在一定范圍內(nèi),隨著染色溫度的提高,得色量較大。此外,分散染料在聚氨酯上的色牢度也較好。 在海島型超細(xì)纖維合成革染色中,分散染料是染聚氨酯的主要染料類型。相比而言,其它類型的染料有的對聚氨酯上色較差,相反對錦綸上色;有的雖然對聚氨脂有較好的上色,但同時(shí)對錦綸上色,這對于染制均勻光、無色差的成品是非常不利的。即便是分散染料,用量上也要注意控制,因?yàn)樗鼘﹀\綸的上色不僅會(huì)影響其色光,還會(huì)影響錦綸的染色牢度。 酸性染料染色 酸性染料染色是錦綸染色的重要染料,纖維與染料間主要是以離子鍵結(jié)合的。如果染色時(shí)PH值較低(PH<3=,則分子鏈中的亞氨基也可正離子化(-N+H2-)而與染料陰離子結(jié)合。另外,弱酸性或中性浴染色的酸性染料染色時(shí),氫鍵和范德華力也起著重要的作用,它們的染色飽和值往往超過以氨基含量計(jì)算的飽和值。由于錦綸末端氨基含量比輕音樂和,所以當(dāng)使用兩個(gè)或兩個(gè)以上染料拼色時(shí),往往會(huì)發(fā)生競?cè)締栴},因此在拼色時(shí)應(yīng)注意選擇配伍性較好的染料。 錦綸的分子為線性分子,分子鏈上沒有支鏈和大的側(cè)基,但有許多可以形成氫鍵的基團(tuán)。染料分子容易和纖維分子靠擾,具有較大的范德華力,染料和纖維之間易生成氫鍵,因此,酸性染料對錦綸的親和力一般比羊毛高。強(qiáng)酸性染料染錦綸的飽和值為2.3%,弱酸性染料為5%~5.2%。所以,染錦綸常用弱酸性染料,借助范德華力和氫鍵提高染料的上染率。 錦綸用強(qiáng)酸性染料染色,一般是染不深的,這是因?yàn)閮尚曰鶊F(tuán)的比例不同(聚酰胺合成常用醋酸或苯甲酸調(diào)節(jié)分子量,部分大分子的末端氨基被酰化,以乙酰按和苯甲酰胺基的形式存大,氨基含量比羧基含量低,在PA6中還發(fā)現(xiàn)存在環(huán)酰胺基)。因此用典型的勻染性酸性染料染色,即僅靠庫侖力上染,難以染得深濃色。 酸性染料對聚氨脂也可以上染,因婁聚氨酯分子結(jié)絕中存酰胺基、脲基、氨基甲酸酸基,結(jié)合形式為范德華力、氫鍵和離子鍵,但染色效果不理想。尤其是強(qiáng)酸性染料,染料幾乎會(huì)全部固著于纖維表面,很少能夠滲入到纖維內(nèi)部,皂洗褪色嚴(yán)重,固色牢度很差。弱配性染料比強(qiáng)酸性染料的上染百分度稍高,水洗牢度也好此,但皂洗牢度依然不理想,染料同樣不能滲入纖維內(nèi)部,耐光牢度差。 中性染料染色 中性染料即1:2型酸性含媒染料,金屬原子與染料分子以1:2的比例結(jié)合。在染料分子中不含有磺酸基等水溶性基團(tuán),而只含有水溶性較低的親水性基團(tuán),如磺酰氨基(-SO2NHR)、甲砜基(-SO2CH3)等、它們一般在中性或弱酸性介質(zhì)中染色,此為名稱由來。 錦綸的分子中有大量的氨基羧基端基,可以用中性染料染色,并得到較深的色澤,具有較好的濕處理牢度和日曬牢度;染料之間的拼色性能好,較少競?cè)粳F(xiàn)象,染料利用率高;染色工藝相對簡單。但中性染料色譜不全,同時(shí)由于染料分子含有金屬離孖,色澤不夠鮮艷,故適合于染深濃色產(chǎn)品。 中性染料以陰離子形式同PA6的氨基正離子成離子鍵結(jié)合,同時(shí)染色分子還可以同纖維以氨鍵和范德華力結(jié)合,故中性染性對錦綸有較好的親和力。由于吸附染料分子的數(shù)量大大超過纖維大分子末端氨基的數(shù)量,所以染料上染百分率高,染色飽和值也較大。為控制染料均勻緩慢上染,染浴PH值應(yīng)稍高一些,以減少氨基正離子的數(shù)量,降低庫侖力。對上染百分率較低的顏色,在沸染一段時(shí)間后,可加入適量的冰醋酸(通常為基布重量的1%左右),以促使染料進(jìn)一步上染。 中性染料也可以用來染聚氨酯,主要通過氫鍵、范德華力以及庫侖力結(jié)合。選擇合適的中性染料品種對聚氨酯染色,可以得到足夠的飽和值。染色須在低張力下進(jìn)行,必要時(shí)還要經(jīng)過熱定型。中性染料在聚氨酯上的吸咐表現(xiàn)為二元吸咐特征,即Langmuir型和Nernst型吸咐同時(shí)存在,且隨著染料IOB值降低,即疏水性大,Nernst吸咐的貢獻(xiàn)增大,親和力提高,上染率明顯增加。中性染料對聚氨酯的染色比一般的酸性染料效果要好。 活性染料染色 活性染料是一類能夠和纖維的大分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和成共價(jià)鍵結(jié)合的染料。 活性染料上染PA6的機(jī)理比較復(fù)雜。由于分子中具有一定數(shù)量的磺酸基,在酸性條件下能與PA6分子末端已電離的氨基生成離子鍵結(jié)合,所以活性染料上染錦綸通常采用弱酸浴,此時(shí)染料的上染情況與酸性染料相似。在弱酸條件下,X型和K型活性染料也可與PA6生成共價(jià)鍵結(jié)合。KN型活性染料則因在酸性浴中不能生成乙烯砜基,所以在酸性條件下不能與PA6生成共價(jià)鍵結(jié)合。 活性染料對錦綸的上染可以分為染料被錦綸吸咐、被吸咐的染料向纖維內(nèi)部擴(kuò)散并滲透和染料與纖維結(jié)合而被固著三個(gè)階段。二者的共價(jià)鍵結(jié)合非常牢固,采用活性染料之所以具有很高的濕處理牢度,其原因就在于此。而染料同錦綸之間的離子鍵、偶極作用、范德華力和氫鍵結(jié)合在染色過程的吸咐階段有著十分重要的意義。對于染色后的成品,這種結(jié)合卻是有害無益的,它會(huì)嚴(yán)重影響成品的濕處理牢度。因此,對于非共價(jià)鍵結(jié)合的染料心須徹度清除,通常采用氨水進(jìn)行后處理。在處理過程中,一方面在較高的PH條件下促使具有反應(yīng)能力而未發(fā)生反應(yīng)的染料繼續(xù)同錦綸發(fā)生反應(yīng),另一方面使無反應(yīng)性的,尤其是以離子鍵結(jié)合的染料自錦綸上解吸下來,從而保證成品的染色牢度。活性染料染PA6具有色澤鮮艷、耐洗和摩擦牢度好、升華牢度高、染色方便等優(yōu)點(diǎn)。但由于PA6分子中氨基數(shù)量少,得色量較低,加上勻染性較差,所以只用于中、淺色品種。 活性染料在聚氨酯染色中用得不多,但聚氨酸大分子鏈中存在端羥基,使其存在用活性染料染色的可能。 拼混染料染色 在海島型號(hào)超細(xì)纖維合成革染色過程中,單一品種的染料往往達(dá)不到令人滿意的理想效果,尤其是染深色品種時(shí)。此時(shí)要考慮拼混染色工藝,即將兩種或兩種以上的染料組合起來使用,以期達(dá)到要求。通過調(diào)節(jié)不同組分在混合染料中的比例考察指標(biāo)。多種染料染色,必然要考慮到染料之間的配伍性問題。通過考察不同指標(biāo)的染色性能曲線,盡量選取染色性能相近的染料進(jìn)行配伍,同時(shí)選用合適的染色助劑(包括勻染劑、滲透劑、分散劑、擴(kuò)散劑、固色劑等),加強(qiáng)染料之間的相似相容性能。在染色工藝上,混合染料染色同樣有別于單染料染色,需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。比如,不同品種的染料要求染色時(shí)的PH值是不同的,不能在同樣的染浴中加入不同的染料。此時(shí)可以通赤以下兩種途逕解決:分步染色法,即分段加入不同類型的染料,每種染料都在其適應(yīng)的PH值條件范圍內(nèi);PH值滑動(dòng)法,即在染浴中加入PH滑動(dòng)劑(PH調(diào)節(jié)劑、PH 控制劑),使染色過程中染浴PH值自動(dòng)滑動(dòng),從而適應(yīng)不同類型的染料。這種PH調(diào)節(jié)劑一般為有機(jī)酯類和酰胺化合物、帶有鹵素基團(tuán)的有機(jī)化合物、揮發(fā)性的有機(jī)酸和含有醛基、羥基或羧基的堿性氧化劑、這些物質(zhì)均可在溫度升高時(shí),釋放出酸,降低溶液的PH值,使其向酸性滑動(dòng)。 轉(zhuǎn)載本網(wǎng)專稿請注明:"本文轉(zhuǎn)自錦橋紡織網(wǎng)" |