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第九章
分散染料染色
一、概述
*染料结构中不含水溶性基,含亲水性基,微溶于水;
*色谱齐全,色泽艳丽;
*各项色牢度优良;
*价格适中;
*适用于涤纶、氨纶等纤维的染色;
*在禁用染料中涉及二十余种。
二、涤纶纤维的结构特点
与染色性能
1、涤纶纤维的结构特点
(1)涤纶纤维的产生过程
(2)涤纶纤维的结构特点
*疏水性强,亲水性弱,回潮率0.4%;
*分子排列整剂,分子间空隙小,有皮芯层结构。
2、涤纶纤维的染色性能与着色方法
(1)涤纶纤维的染色性能
染色困难,上染率低。
(2)涤纶纤维的着色方法
*原液着色;
*改性纤维;
*选用染料;
*提高染色条件。
三、分散染料的
主要性能及分类
1、溶解性
*含亲水性基团,微溶于水,溶解度为0.1~10mg/L;
*提高温度或加分散剂可提高其溶解度。
2、稳定性
在高温碱性的条件下,分散染料分子中的某些基团会发生反应造成色变。
(1)水解
(2)还原分解
(3)离子化
稳定性
3、升华牢度
*分散染料受高温热处理时易升华 ;
*升华牢度即染品耐高温色变的能力;
*升华牢度与染料分子的大小、分子中极性基团的数目以及极性大小有关。
4、耐晒牢度
*分散染料在涤纶上的耐晒牢度一般较高;
*分散染料分子中引入极性基团,耐晒牢度会下降。
5、烟褪牢度
*烟褪牢度是指染品受烟熏后保持色泽状态的能力;
*主要发生在氨基蒽醌结构的蓝、紫色分散染料中 ;
*染料分子结构中引入供电子基时烟褪牢度下降。
6、分散染料应用分类
*不同染料厂家通常根据分散染料的应用性能分类;
*按其升华牢度的高低通常分为高、中、低三类。
*附:分散染料升华牢度分类
四、分散染料的染色方法
及其原理
1、高温高压染色法
2、热溶染色法
3、载体染色法
高温高压染色法
方法:
将涤纶纤维置于盛有染液的密闭容器中,并在120~130°C,2~3kgf/cm2压力的染色条件下进行染色的一种方法。
原理:
通过高温、高湿效应提高了涤纶纤维和分散
染料的染色性能。
特点:
染色产品手感好,匀透性好,色泽鲜艳,色
光纯正,染料利用高(80%~90%),生产效果稳定(正品率80%~90%),生产灵活性大等特点,但对 所选用的染料要求有良好的分散性能、移染性和遮盖性。
热溶染色法
方法:
涤纶织物在热溶染色机上通过干加热(即焙烘), 在高温(170~220°C)的染色条件下进行染料上染的一种染色方法。
原理:
利用高温效应提高涤纶纤维和分散染料的染
色性能。
特点:
具有连续化生产,效率高,但染料利用率低,设备投入大,染品手感较粗糙,色泽鲜艳度一般,染料选用受到限制(E型染料不宜)等特点。
载体染色法
方法:
将涤纶纤维置于含有载体的染液中,在常压高温下进行染色的一种染色方法。
原理:
利用载体效应提高涤纶纤维和分散染料的染色的染色性能。
常用载体:
水杨酸甲酯,邻苯基苯酚,苯甲酸,一氯苯,二氯苯等苯的衍生物等。
特点:
设备简单,染色条件低,但染色手续麻烦,成本高,载体对人体有害,并易造成环境污染。
五、分散染料的染色工艺
1、分散染料高温高压染色法(卷染)工艺
2、分散染料热溶染色法工艺
3、分散染料载体染色法(卷染)工艺
分散染料高温高压染色法(卷染)工艺
(1)工艺流程及主要条件
冷水进缸→温水(60~65°C,2道)→60°C起染色2
道→1道升温至100°C→1道升温至110°C→1道升温至120°C→1道升温至130°C→130°C保温染色6道→冷水2道→还原清洗(38%NaOH 3mL/L、85%保险粉2.5g/L,表面活性剂3g/L,70~80°C,2道)→水洗(40~50°C,1道)→冷水洗→出缸。
(2)工艺处方
分散染料(对织物重) x%分散剂NNO(或胰加漂T) 0~0.5g/L
冰醋酸 0.5mL/L
或磷酸二氢铵 1~2g/L (调pH=5~6)
(3)注意事项
①宜选用分子量较小的低温型染料;
②pH宜控制在5~6,否则影响染料色光和上染率; ③起染温度不能太高(宜在Tg以下),升温速率不能太快,否则影响染色匀染性。
(4)生产实例
产品:浅红色涤纶织物
处方:分散红 F3BS(对织物重) 2%
阴离子分散剂 0.5~1g/LpH (醋酸) 5~6
分散染料热溶染色法工艺
(1)工艺流程及主要条件
浸轧染液(二浸二轧,轧液率65%,20~40°C)→预烘(80~120°C)→热溶(180~210°C, 1~2分钟)→后处理
(2)工艺处方
分散染料 x g/L
渗透剂JFC 1g/L
磷酸二氢铵 2g/L
扩散剂NNO 1g/L
抗泳移剂(3%海藻酸钠糊) 5g/L
(3)工艺说明
①分散染料的用量看色泽的浓淡而定,热溶拼色时所用染料的升华牢度要接近,使色光一致。
②染液中加入的抗泳移剂一般要求含固量要低,不妨碍染料向纤维内的扩散,受热不分解,对色光无影响且不粘辊筒,一般为3%海藻酸钠糊。
③染液中加少量渗透剂,可改善色光鲜艳度和得色量;扩散剂可增加染液的稳定性。
④用磷酸二氢铵调节pH值在5~6之间,此时色光鲜艳,上染率高。pH值过高或过低均会影响色泽的鲜艳度和上染率。
⑤轧槽宜小,以便染液更新;温度要低,染液稳定;轧液率宜小,以防烘干时染料泳移。
⑥预烘阶段宜采用红外线-热风-烘筒烘干方式,且温度应由低到高,以防止染料泳移。
⑦热熔染色宜选择耐热性好的染料,一般S、SE型为好。
(4)生产实例
产品:65/35涤/棉 22tex×22tex 378根/10cm×343根/10cm(淡蓝色)
处方:
分散蓝BBLS 1.5g/L
浸湿剂JFC 1ml/L
扩散剂 1g/L
3%海藻酸钠糊 5g/L
工艺流程及主条件:
浸轧染液(二浸二轧,轧液率65%,20~40°C)→预烘(80~120°C)→热熔(190~210°C, 1~2分钟)→后处理
分散染料载体染色法(卷染)工艺
(1)工艺流程及主要条件
浸渍载体(60°C,2道)→浸渍载体(80°C,2道)→染色(加入染料和磷酸二氢钠,95~98°C,8~12道)→冷水洗(2~4道)→皂煮(4~6道)→热水洗(80~90°C,2~4道)→冷水洗(2道)
(2)工艺处方
分散染料(owf) x %
磷酸二氢铵1 g/L
载体3~4 g/L
(3)生产实例
产品: 14.76tex×14.76tex, 65/35涤/棉细布(600m),灰色
设备:有罩卷染机
染浴处方:
5%水杨酸甲酯乳液70L
分散红F3BS198g
分散黄E-3G220g
分散蓝BBLS185g
磷酸二氢铵 150 g
加水至150L
操作:先将水杨酸甲酯乳液倒入卷染机中,配好液量120L,在60°C时织物下卷,往复两道,然后升温至80°C,再走两道。加入染料及磷酸二氢铵,调节液量为150L,升温至95~98°C,染12道。冷流水洗4道,皂煮6道,80~90°C热水洗4道,冷流水洗2道,出机。
六、分散染料在其他纤维染色中的应用
1、分散染料染锦纶
(1)特点
*匀染性较好,湿牢度较差;
*上染容易,上染率较高,不宜染浓色;
*多用于染涤锦混纺织物,当涤含量较低时,可采用常压染色;当涤含量较高时,宜采用高温高压或载体法染色。
(2)染色工艺(卷染实例)
工艺处方:分散染料 x %
匀染剂O 100 g
渗透剂JFC 50 g
液量 200L
工艺流程: 50~60°C染4道→逐步升温2道(至98°C)
→98°C染6道→80°C水洗2道→60°C水洗1道→冷水上卷
2、分散染料染超细纤维
(1)超细纤维特点
超细纤维通常具有显色性低、染色牢度低、提升性较高和上染速率快的特点,染色不易均匀的特点。
(2)超细纤维用分散染料的特点
*具有高的颜色强度;
*具有高的染色牢度;
*具有较好的移染性;
*具有良好的提升性。
(3)分散染料超细纤维染色工艺
*酸性浴染色工艺 :染浴pH控制在4~4.5;
*碱性浴染色工艺 :染浴pH控制在8~10,可不还原清洗;
*具体染色工艺基本同分散染料高温高压法工艺。
60 °C起染→升温至96 °C(0.5~1°C/ min )→保温染(20min)→升温至130 °C(0.5~1°C/ min )→保温染(30~60min)→排液→水洗→(还原清洗) →出缸
3、分散染料染氨纶
(1)氨纶的结构特点与适用染料结构特点:
氨纶学名聚氨酯弹性纤维,是一种嵌段共聚纤维,其中软段为聚酯,硬段为聚酰胺。因此具有涤纶和锦纶的特性。
适用染料酸性染料、中性染料、酸性媒染染料、分散染料。
(2)分散染料染氨纶的特点:
上染容易,上染率较低,湿牢度较差。
(3)解决氨纶湿牢度低的途径
*开发易染色的氨纶;*开发和选用专用分散染料;*研究和开发染色助剂 (如防沾色剂);*探索新型染色工艺。注:氨纶目前多用酸性类染料染色,但涤/氨、氨/锦混纺织物多用分散染料染色。
七、涤/棉混纺织物的染色
1、涤/棉混纺织物的染色方法
2、典型染色工艺
*可溶性还原染料染色
*分散/还原染料一浴法轧染
*分散/活性染料两浴法套染
可溶性还原染料染色
卷染→烘干→氧化→焙烘
轧染→烘干→氧化→焙烘
分散/还原染料一浴法轧染
浸轧染液→预烘→热溶→浸轧还原剂→汽蒸→水洗→氧化→皂洗→水洗→烘干
分散/活性染料两浴法套染
浸轧染液→预烘→热溶→浸轧染液→预烘→汽蒸→水洗→皂洗→水洗→烘干
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