【集萃網(wǎng)觀察】紡織品印花的技術和材料品種繁多,風格各異。有傳統(tǒng)的織物印花,如藍印花布、蠟染印花、絲印爛花、拔染印花、滲透印花等;有特種絲網(wǎng)印花,如電化鋁轉移印花、發(fā)泡印花、靜電植絨印花、織物三維立體印花、金銀粉印花、發(fā)光印花等。在使用材料中,有涂料印花、活性染料印花等。其中,活性染料印花在織物印花中有廣泛的應用前景,其印花產(chǎn)品也深受消費者的喜愛。在活性染料印花中,印花漿的配制對印花效果和質(zhì)量有著非常重要的影響,而助劑在色漿配制和印花中起到很大的作用。下面就談談防染鹽S等助劑在織物活性染料印花中的應用。
一、活性染料織物印花的特點
活性染料也稱為反應性染料,由于活性染料的分子結構中含有一個或一個以上的活性基團,在一定的條件下能與織物纖維發(fā)生化學反應而牢固地結合在一起,因此,活性染料印花的色牢度非常好;钚匀玖峡椢镉』ň哂猩珴甚r艷、色譜劑全、工藝簡單、操作方便、拼色容易、便于掌握及濕處理牢度好等優(yōu)點,所以在織物印花被廣泛應用。用活性染料染色的紡織品可進行拔白或拔印,這類產(chǎn)品在市場上很受人們的喜愛,目前常用于燈芯絨織物的拔印中,活性染料染色的燈芯絨類產(chǎn)品,可用強氧化劑去拔色,如蘭綠色的用強氧化劑次氯酸鈉拔可變成粉色,黑色的拔成褐色的等。但活性染料拔白還必須用還原劑,如雕白塊,也要合理選擇地色布所用的染料。此外,活性染料還可與涂料共同印花,在涂料中需同時加入檸檬酸等做堿的中和劑,來破壞活性染料發(fā)色。在共同印花中,耐酸增稠劑、耐酸粘合劑的選擇是關鍵。丙烯酸類增稠劑為堿增稠聚合物,遇酸即失去增稠能力;钚匀玖嫌』ǘ家笥惺指辛己玫暮,印花糊一般選用海藻酸鈉漿,但海藻酸鈉漿存在滲透性不好,得色量低,天熱印花漿易變稀,變臭,對黑色手感硬等問題,成為影響印花質(zhì)量的一個問題。并且海藻酸鈉遇酸還會破壞增稠性,因此這種增稠劑不適用于涂料拔印印花。增稠劑B為非離子型、耐電解質(zhì)增稠劑,增稠劑B具有耐酸性好,手感柔軟等特點,比較適用于做涂料拔活性的染料印花增稠劑。與耐酸型粘合劑FS-460配伍進行酸性條件印花,不僅印漿穩(wěn)定,拔印效果好,且涂料罩色亦可得到很好的牢度和手感。此外,將增稠劑FS-86用于活性染料印花,不但得色鮮艷,滲透性,水洗性,手感明顯好于海藻酸鈉糊;特別是對黑染料不凝膠,解決了活性黑染料絨類織物手感不好的問題。常見的活性染料印花色漿的配制為,(1)原糊:干海藻酸鈉5%~8%(有的也用25%的海藻酸鈉約40%),水80%,小蘇打(調(diào)整pH為7~8,約3%),六偏磷酸鈉(按水質(zhì)硬度而定)約0.35%,40%的甲醛0.1%(氣溫高時使用)。配制時先將溫水放入桶內(nèi),加入六偏磷酸鈉,在不斷攪拌下將海藻酸鈉緩緩倒入;打開蒸汽閥充分攪拌至均勻無顆粒狀后再加入水至全部均勻后用小蘇打調(diào)節(jié)pH到7~8;最后加入甲醛,攪拌均勻后再以高壓泵用SP56尼龍絲網(wǎng)二層過濾(原糊如常溫攪拌要6~8小時),存放一兩天后就可使用。貯存中要注意避光保存,避免原糊受光水解;禁止用鈣、鋅、鋇、鐵及鹽類作防腐劑的貯存工具及容器,避免原糊遇二價金屬離子產(chǎn)生凝固現(xiàn)象;如發(fā)現(xiàn)原糊液面發(fā)泡變黑或有異味等均不能再用。(2)色漿:海藻酸鈉原糊40%~55%,尿素3%~15%,防染鹽S 0.5%~1%,活性染料0.05%~10%,溫水適量,小蘇打1%~3%,水(補充水漿)。配制方法是,先將少量冷水與染料調(diào)成糊狀,然后加入溶解好的尿素、防染鹽S的混合液,用溫(熱)水溶解活性染料(活性染料溶解時調(diào)色用水必須經(jīng)軟化過濾,不能用金屬用具和盛裝,盛裝桶用前要洗干凈,不同類型的染料要分別溶解后方可拼色,并且K型染料不宜與X型拼色。水溫一般K、M型掌握在85攝氏度,但黃K-RS、嫩黃K-6G、翠藍K-GL、艷藍K-GR的溶解溫度要提高到100攝氏度直至溶液澄清,否則會造成色點疵病),經(jīng)過濾后加入原糊中充分攪拌而成。小蘇打(或純堿)主要用于調(diào)節(jié)pH值,要用30攝氏度以下的溫水溶解后臨時加入。
從上述活性染料印花的糊料配方中看出,配制漿料時都要用到防染鹽S、尿素、堿劑等助劑,它們對印花質(zhì)量起著非常重要的作用。因此,在制訂活性染料印花工藝時,必須對有關助劑的性能及作用了若指掌,這樣才能在配制時科學合理地使用,否則,容易造成印花效果不理想或提高成本。 二、防染鹽S的特點及作用 防染鹽S(ResistS)是活性染料直接印花助劑,學名為間硝基苯磺酸鈉,分子式為C8H4O5NSNa。制備防染鹽S的原料是苯、硫酸、硝酸、碳酸鈉。在一定的技術條件下,首先將苯用硝酸經(jīng)硝化作用生成硝基苯,繼用硫酸磺化生成間硝基苯磺酸,最后加碳酸鈉制成鈉鹽,過濾烘干防染鹽S外觀為黃色疏松粉末狀,在中性和堿性遞質(zhì)中有氧化性,用作活性染料印花漿中的有機氧化劑(是一種弱氧化劑),其溶解度高,對染料的溶解有促進作用,在消除酸性介質(zhì)的同時,與原糊在汽蒸時所生成的還原性氣體發(fā)生作用,防止活性染料在印花后、汽蒸時被印花原糊的還原性或汽蒸箱中的還原性氣體破壞,它是汽蒸時的色光保護劑,在汽蒸時能防止還原性物質(zhì)破壞染料造成色萎或色暗。如在色漿中加入5~10克/升的防染鹽S,能防止在高溫條件下織物纖維呈還原性,并可防止在拔白漿中的還原性氣體等對染料色光的影響。但不同的活性染料對防染鹽S的用量不一樣,如對易受還原影響的活性染料,防染鹽S的用量應增加到15克/升,如艷紅K-2G、紫K-3R,而對溴氨酸為母體的活性艷藍X-BR、D-GR、M-R等對氧化敏感的活性染料在單獨使用時就不宜加入防染鹽S,以免色光萎淺。此外,在燈芯絨活性染料印花中,要求有手感良好的糊料,一般選用海藻酸鈉漿,配上增稠劑FS-86用于活性染料印花,具有得色鮮艷,滲透性,水洗性,手感好,對黑染料不凝膠等優(yōu)點。其在漿料配制中就用到防染鹽S。常見的配方為:為先配制白糊,用料為25海藻酸鈉糊50%,防染鹽S 1%,小蘇打3%,尿素5%,水37%,攪拌溶解后加入增FS-86約4%,攪拌增稠。而后,適量的染料加20%左右的水充分溶解后,加入80%的白糊中,攪拌均勻后即或使用?偟膩碚f,防染鹽S至今仍是印花漿中使用性能較好的氧化劑。 在織物印花中,防染鹽S主要是作防染劑,能在紡織品印染過程中防止染料著色而形成花紋。此外,作為染料中間體,可合成其它多種染料。在織物印花中,防染鹽S的應用范圍主要有如下方面。 1.作還原染料防白助劑 防染鹽S是一種化學性的防染劑。還原染料地色防染印花時,把白布先印防白漿,再軋染士林染液。防白漿中除了加入氯化鋅(酸性防染劑),鈦白粉外,有時還加入適量的防染鹽S 作為防染的輔助劑,其原理是利用它具有氧化力,能消除士林染液中保險粉的還原力,使染料隱色體來不及在纖維上固著而先行氧化為原來的染料色淀,不能與纖維發(fā)生染色的作用,即當士林軋染液罩染在花布上印有防白花紋的地方,由于防白漿中有了防染鹽S 氧化劑的存在,把士林染液里的還原劑抵消,因此防止了士林染液的浸透入棉纖維,從而增進了防白漿的效果。 2.作銅鹽、活性、納夫妥染料等地色拔染印花時地色保護劑 拔染印花用的地色布,像玫瑰紅、大紅、棗紅、咖啡、秋香綠以及各種果子色等,在印花前,如不經(jīng)過適量氧化劑的前處理而即行印花,往往會產(chǎn)生浮雕現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于在拔染過程中,印花漿沒有完全被刮漿刀刮除,使地色布上沒有花紋的表面,也能印上很少的雕白粉,結果這少量的雕白粉就使地色的表面破壞而形成浮雕。如果有拖刀或拖漿,則造成的浮雕現(xiàn)象更為嚴重,這就損害了織物表面的美觀而形成外觀疵點。 從化學上來分析,使地色表面受到破壞的是還原劑,可以在地色在上預先浸軋一定量的氧化劑,以抵抗沒有刮清的雕白粉。但這氧化劑是有一定含量的,要是超過了這氧化劑的能力范圍,則多余的雕白粉又將使地色破。因此這種氧化劑只要作一定限度的補益,而不需要把全部的雕白粉抵消,這樣,在需要印花的地方,就仍然能使地色受到破壞而顯現(xiàn)花紋。防染鹽S就是這種通常使用的氧化劑?椢锶旧娓梢院螅堖@種2~3克/升溶液,一般容易拔染的地色及花型面積較大的,防染鹽S用量可提高至5~6克/升。烘干而后印花。浸軋防染鹽S以后,印花時有輕微的浮雕或拖刀,那么雕白粉能與防染鹽S起氧化還原反應,而不致將地色破壞。但如果超過了它應有的能力以后,仍會破壞地色。 3.作修理花布浮雕用劑 棉布印花后如發(fā)現(xiàn)多量匹數(shù)有拖刀或浮雕現(xiàn)象,汽蒸處理后必然造成嚴重疵病。為了克服這一缺點,必須將花布在未汽蒸處理前立即送回印花車間回修;匦蘅筛鶕(jù)浮雕的程度,將適量的防染鹽S(一般用量0.1~0.2克/升)加入清水里,用沒有雕花而表面成細麻狀的花筒印花,然后進行汽蒸處理,以使防染鹽S與雕白粉作用而獲得改善。 4.作活性染料印花后汽蒸時色光保護劑 活性染料在棉布上直接印花后汽蒸,汽蒸機中的還原性物質(zhì)或還原性氣體,以及由高溫汽蒸促使纖維和漿料水解所帶來的還原性,常會影響它們的色光而使之萎暗。如果印漿里加用了弱氧化劑防染鹽S,當印花后汽蒸處理時就把汽蒸機里的那種還原能力抵消,因此,保護了活性染料應該具有的鮮艷色光。這種防染鹽S的用量一般控制在10克/升左右,熱固型與普通型拼色或同印時,汽蒸時間需較長,對普通型活性染料色光影響更大,防染鹽S用量宜增加至15克/升。更須注意,用濃度較淺的活性染料色漿在織物上滿地印花時,印漿中必須加足量的防染鹽S,以抵消由高溫汽蒸促使纖維和漿料水解所帶來的還原性,防止色萎。 5.作活性染料軋染-汽蒸法色光保護劑 普通型及熱固型活性染料,用軋染-汽蒸法染色后汽蒸時,亦會因蒸箱中有還原氣體的存在而影響色光。染淺色時更為顯著,可在軋染液中加入防染鹽S約10~20克/升,防止色萎。 6.作還原染料色紗織物煮練時白地保護劑 某些還原染料色紗嵌條織物如色織條格府綢,堿煮時,往往被部分剝色而沾污白地,為了克服這個缺點,可在純堿煮練液中加入防染鹽S約1.5~3克/升。防染鹽S是弱氧化劑,可防止染料在煮練中還原而滲化及沾污白地。這是由于織物中的白色部分,因有防染鹽S的保護,就不致再受色條滲化而著色的危險。 三、尿素的性能和作用 尿素學名為碳酸二胺,分子式為CO(NH2)2。尿素既是活性染料的助溶劑,同時又是良好的吸濕劑,具有很好的助溶和滲透性。在活性染料印花中有助于活性染料的發(fā)色并能提高染料的固色率。染料分子中雖然具有親水的磺酸基等可溶性的基團,其溶解度也比較好;但由于印花時染料的用量較高,而調(diào)色的溶比又小,所以還需要用尿素來助溶。在滲透性方面,尿素能促使纖維膨化,有利于染料滲透到纖維的內(nèi)層,從而提高了給色量。尿素對K型的活性染料染深色的效果較為顯著。歸納起來,尿素在活性染料印花中的作用主要有以下三點。(1)吸濕作用。尿素在活性染料印花的汽蒸或焙烘的過程中,可作為吸濕劑,使染料與纖維容易反應起鍵合作用。尿素的用量多少,對染料溶解度的關系不大,但是使用過量的尿素,會在汽蒸時增加其吸濕度,從而增加發(fā)染料的水解作用,降低了給色量。(2)緩沖作用。尿素具有對酸堿值的緩沖作用。某些活性染料在高溫中與纖維鍵合的同時會放出一種酸,而尿素在其中能起到緩沖的作用。(3)固著作用。在織物高溫焙烘的過程中,色漿中的水分迅速蒸發(fā),從而影響活性染料的固著(固色)反應的進行。而適當?shù)靥砑幽蛩,則有利于染料的固色,但尿素的用量應根據(jù)不同的工藝和不同色漿的濃度來確定。在汽蒸和焙烘工藝中,染料為11~30克/升時,尿素用量汽蒸為5~15克,焙烘為50~80克;當染料為31~60克/升時,尿素用量汽蒸為30~50克,焙烘為為80~100克。染料濃度在50克/升時應增加尿素的用量,一般每增加1克染料,尿素也應增加1~2克。但是,對于活性染料K-GR艷藍、K-R深藍等在溶解染料時,尿素的用量可改為染料用量在10克/升以下的水平,而在10克/升以上的用量均為1:1(汽蒸工藝的用料量)。對于翠藍K-GL,金黃D-RN的單色或拼色的染料用量較高時,要增加尿素的用量,因翠藍K-GL在尿素用量多的條件下,能提高其固色率和色牢度,而活性染料金黃K-RN對溫度的敏感性強,增加尿素的用量,可防止其在蒸化時出現(xiàn)花的邊緣深、中間淺的弊病。 四、堿劑的性能和作用 在活性染料印花色漿中,還需要加入足夠量的堿劑。堿劑的選擇主要取決于染料的活性大小,印漿所需的儲存穩(wěn)定性,纖維種類,染料的用量等。常用的堿劑有純堿(NaCO3)、小蘇打(NaHCO3)和三氯醋酸黃(CCl3COONa)等。在生產(chǎn)中,小蘇是最常用的堿劑,但有時可以兩者共用,如用純堿與小蘇打的混合堿。堿劑的作用是由活性染料的性質(zhì)確定的,活性染料在與纖維發(fā)生化學反應的同時會產(chǎn)生酸,而活性染料必須在堿性介質(zhì)中才能與纖維起鍵合作用。因此,堿劑對其起到了中和的作用,從而防止織物的脆損并且促進了染料在織物上的固著。由于活性染料與纖維鍵合作用中會使部分染料水解,生成或放出酸來,這些酸如不中和,在高溫中易使纖維水解而脆損織物,特別是在高溫焙烘時更顯得重要,在色漿中含有一定量的尿素,能起緩沖作用,中和釋放出來的酸,從而起到保護織物的作用。色漿中堿劑的用量隨染料的用量和染料的反應性能大小而變化,有些染料反應速度快,只需少量的堿劑就可以使染料在纖維上固著,而堿劑用量過多,反而容易造成色漿不穩(wěn)定,從而使水解染料增加,給后處理工藝造成浮色多,而且使織物深色淺萎。但有的染料反應速度慢,而當工藝中量大時,則需要較多的堿劑來提高其反應速度,因此,要根據(jù)染料的用量和染料的反應性等實際情況,適量合理地使用堿劑。