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活性染料染色和分散染料染色面料出现风印的原因

关注:774     发表时间:2017-07-15 07:48:23

活性染料染色和分散染料染色面料出现风印的原因


一、活性染料染色织物产生风印的原因   

    

       风印问题一般是指印染厂家染色加工后的纺织品,在烘燥、存放过程中所产生的一种部分变色或出现疵点的现象。纺织品产生风印的原因,主要与染料本身和染色工艺或所添加的助剂有关,通常绝大多数的直接染料、部分偶氮型(包括杂环偶氮型)活性染料、少数还原染料以及纳夫妥染料,由于染料本身对日晒和氧化的牢度较差,可能会产生风印。某些乙烯砜型活性染料(如活性翠蓝KN-G、活性艳橙G等),由于对碱的敏感性较强,若染色、固色后布面上碱剂未除干净,也可能会产生风印。


       活性染料是依靠染料上的反应性基团,与棉纤维上的羟基发生反应生成共价键,这是很坚牢的染料与纤维之间的结合方式。该反应一般要在碱性条件下进行,目前学术界认为,活性染料与棉纤维反应较合适的pH值范围为11左右,通常用的碱剂一般为纯碱,目前也有用代碱粉作为碱剂的。


      活性染料在碱性条件下固色时,一方面染料上的反应性基团与棉纤维上的羟基发生反应生成共价键;另一方面,未与棉纤维发生反应的染料也会发生水解断键--反应性基团与染料母体分开,产生浮色;同时,已经与棉纤维发生反应生成共价键的染料,也可能会发生水解断键--染料母体与棉纤维分开,产生浮色。这些浮色即断键染料,已经失去与棉纤维再结合的能力,只能在水洗皂洗过程中被去除。

       活性染料对棉布染色加工过程中所产生的风印问题,在很多印染厂家几乎都可能发生,一直被印染行业认为是来无踪去无影的事情,也是一直困扰棉印染厂家产品质量方面的一个很头疼的事情。究其原因,一般认为是活性染料的断键所造成的失色,其中日晒光照、还原剂、碱剂等都可能是造成活性染料断键失色的因素。


      光照失色一般只对那些耐晒牢度较差的活性染料起作用,活性染料的耐晒色牢度主要取决于活性染料的母体结构,即发色共轭体系。按照染料母体的化学结构,活性染料可以分为偶氮型(包括杂环偶氮型)活性染料、葸醌型活性染料、金属络合型活性染料、酞菁型活性染料等,其中70%以上属偶氮型活性染料。偶氮型活性染料日晒色牢度一般都较差,其原因主要是在活性染料母体结构上的偶氮键容易在光照或其它条件影响下断键,常见的主要是活性红系列,如活性红3BS等,而蒽醌型活性染料、金属络合型活性染料、酞菁型活性染料耐日晒牢度一般较好。


      还原剂在空气中存在的浓度一般都很低,尤其是在室温条件下,很低浓度的还原剂对活性染料母体结构上偶氮键断键的影响可能性相对很小。


       碱剂对活性染料的断键却是很有可能的,也是常有的。这主要是由于染色过程中各种因素如操作因素、设备因素、工艺因素等所造成。例如碱剂溶解不完全,设备中还残存一些未溶解的碱剂;固色完成后,色布上的碱剂清洗不及时、不到位、中和不彻底等。这些残留在色布上的碱剂,很有可能将已经与棉纤维发生反应生成共价键的染料发生水解断键。

      在棉布染色加工过程中产生风印问题的活性染料中,常见的主要有活性翠蓝KN-G、活性艳橙G等(包括它们的拼色),它们都是一些乙烯砜型活性染料。乙烯砜型活性染料对碱的敏感性要大于均三嗪型活性染料。若固色后色布上的碱剂未去除干净,在pH值大于9时就容易产生风印问题。


       在固色完成后,乙烯砜型活性染料,其已经与棉纤维发生反应生成共价键的染料仍然对碱敏感,在碱性条件下仍然有可能要发生水解断键现象,这是造成乙烯砜型活性染料在棉布染色加工过程中产生风印的根本原因。


       在活性染料染色加工过程中,一般都要加碱剂进行固色,所用的碱剂一般为纯碱,也有用代碱粉,使用这些碱剂需要充分溶解。在固色完成后,这些碱剂会使色布上带有较强的碱性,而那些未溶解的固体碱剂可能会使色布上带有更强的碱性,这就需要印染厂家在固色完成后及时地用大量水进行充分清洗,甚至还要加入稀醋酸溶液中和才能去除这些多余碱剂。


       印染厂家在实际生产操作过程中,由于各种实际情况无法及时将色布上的多余碱剂去除干净,从而造成了染色棉布可能会产生风印问题。印染厂家使用乙烯砜型活性染料在棉布染色加工过程中产生风印的可能性,主要有如下几种情况:


       (1)目前印染厂家用活性染料对棉布固色完成后,色布往往因为平洗设备安排不过来而需要等待清洗,等待时间短则几小时,长则十几小时,在这堆置等待期间,色布因碱剂清洗不及时而带有较强的碱性。尤其是暴露在外面的色布部分,往往因布上水份蒸发而导致色布上碱性变得更强,并且还是不均匀分布,这时候,乙烯砜型活性染料就容易发生断键现象,包括已经与棉纤维发生反应生成共价键的染料也可能会发生部分断键现象,从而产生风印问题。


       (2)在活性染料对棉布固色完成后,如果色布上浮色过多,碱剂浓度过浓,甚至还残留未溶解的固体碱剂,再加上在使用低平洗效率的平洗设备,色布也可能因碱剂清洗不到位,中和不彻底而继续带有较强的碱性,并且还是不均匀分布,这时候,乙烯砜型活性染料就容易发生断键现象,包括已经与棉纤维发生反应生成共价键的染料也可能会发生部分断键现象,从而产生风印问题。


       (3)对棉布上的活性染料固色、清洗完成后,未能及时烘干或烘干后冷却不均匀(如烘干后堆在风道中吹冷风)也可能产生风印问题。


二、分散染料染色织物产生风印的原因:  

    

       涤纶织物在连续化生产时(长车生产线)不易产生风印,而间歇式生产(高温高压溢流染色时)便易产生风印。涤纶面料的风印多数在布匹脱水开幅后、定型前这一环节产生,出现在堆布车存放时的往复折叠印处。严重时会在纬向出现数十条,其间距正好是坯布往复折叠的间距。


A. 无浆的涤纶梭织面料或针织面料产生风印的原因

       这类面料开幅后的摆放待定过程中,往复折叠处暴露在空气中,空气的流动致使这些部位的水分首先挥发风干。由于毛细管效应其他部位的自由水会涌向往复折叠处。然而,纺丝和织造时加的抗静电剂、润滑剂及染色后处理时加的匀染剂、洗涤剂等,仍然会有少量残留于面料及面料携带的自由水中,而这些助剂中多数为非离子助剂。同染料泳移的原理一样,自由水涌向往复折叠处时,溶于自由水中的残留助剂也涌向了往复折叠处。


      随着水分的进一步挥发,往复折叠处的助剂浓度远大于其他部位。高温定型过程中,往复折叠部位产生的分散染料热迁移性(thor?mo-migration)要明显大于其他部位。分散染料热迁移性的原因是纤维外层的助剂在高温能产生溶解作用,染料从纤维内部通过毛细管迁移到纤维表层,使染料在纤维表面堆积,造成一系列影响。如色光变化、摩擦、水洗、汗渍、干洗、耐晒等色牢度的下降。但致命的影响,是往复折叠处与其他正常部位的严重色光差异,即风印。


B. 上浆的涤纶梭织面料产生风印的原因

       与无浆的涤纶梭织面料或针织面料相比,上浆的涤纶梭织面料染整工艺时间长,其纺丝、织造时使用的一些助剂绝大多数已去除。然而,染色和后处理过程中使用的助剂可能仍有少量残留于面料及其携带的自由水中。另外,虽然退浆后已通过两次热洗及一次酸洗,但退浆时使用的烧碱可能仍会少量残留于涤纶纤维的单纤内部,乃至无定形区的内部。


      同理,在面料定型前的堆放待定的过程中,自由水可携带残碱及助剂涌向往复折叠处。此时,往复折叠处的pH值偏碱性明显高于面料其他部位,这一点用万用指示剂也得到了证实,助剂的浓度也大于其他部位。面料在高温定型过程中,涤纶大分子链剧烈运动,OH—离子可随水分子瞬间钻入无定形区与分散染料反应。


       分散染料在酸性条件(pH值5)均较稳定,在碱性条件一般对分散染料有如下两种影响:碱性条件可使某些染料结构离解化,这种反应是可逆的,在中性或微酸性结构中会重新出现未离解化的结构。碱对某些分散染料能起水解反应,经水解后,染料不仅色光改变,且亲和力也不同。所以碱对某些分散染料能起永久性破坏作用。


       因此,上浆的涤纶梭织面料往复折叠处的色变是pH值过高,分散染料的水解亦或离解化和助剂对分散染料的热迁移的综合效应引起。


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