摘 要:活性染料的水洗主要分為兩個(gè)階段,一是去除纖維表面浮色、鹽和堿的臟洗階段,第二是去除纖維內(nèi)部浮色,以提供較好色牢度。分析了影響水洗效果的主要因素,包括染料的性質(zhì)、電解質(zhì)濃度、水洗溫度、洗液pH值、織物帶液量、水質(zhì)和皂洗劑等。在傳統(tǒng)水洗的基礎(chǔ)上提出了全新的全沸洗工藝。實(shí)踐證明,活性染料平幅全沸洗工藝可節(jié)水40% ~50%,節(jié)約蒸汽20% ~30%。
關(guān)鍵詞:染色;活性染料;皂洗;染色牢度
活性染料色譜齊全,色澤鮮艷,成本低,工藝簡(jiǎn)單,濕牢度高,被廣泛應(yīng)用于纖維素纖維、再生纖維素纖維及蛋白質(zhì)纖維的染色和印花。但是,活性染料的吸附固色是非常復(fù)雜的過程,其在與纖維發(fā)生反應(yīng)的同時(shí),也與固色堿劑發(fā)生水解反應(yīng),這種競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)直接影響活性染料的固色率。因此,活性染料染色或印花后必須充分水洗,以徹底去除織物上的浮色染料(水解和未反應(yīng)的染料)、化學(xué)品和其它雜質(zhì),防止浮色染料的二次返沾,以及堿劑等殘留的化學(xué)品造成染料斷鍵水解,從而獲得優(yōu)良的色牢度,確保顏色的重現(xiàn)性和鮮艷度。
1·水洗機(jī)理和影響水洗效果的因素
1.1 水洗機(jī)理
織物上的浮色染料主要有纖維表面的浮色和纖維內(nèi)部的浮色。前者包括吸附在纖維表面的浮色染料和纖維間毛細(xì)管道中的浮色染料;纖維內(nèi)部的浮色染料是指已擴(kuò)散進(jìn)纖維孔道中的浮色染料和吸附在孔道壁的纖維分子鏈上的浮色染料。水洗時(shí),前者容易洗除,后者因其要先從纖維內(nèi)擴(kuò)散出來后才能洗去故較難。水洗分以下兩個(gè)階段:
(1)臟洗階段 軋染織物主要是去除纖維表面的浮色染料、大量的鹽和堿劑等化學(xué)品,達(dá)到色澤鮮艷度和色牢度;印花織物主要是去除纖維表面大量的浮色染料、糊料和其它化學(xué)品,使白底沾污少,達(dá)到色澤鮮艷度和色牢度。其水洗機(jī)理是:纖維表面的浮色染料因?yàn)榕c水洗溶液之間存在濃度差,因此在纖維表面發(fā)生解吸,向水溶液擴(kuò)散、稀釋而逐漸去除。硬水和大量的電解質(zhì)會(huì)造成浮色染料的凝聚,因此纖維表面一些難溶的染料顆粒或聚集體,主要是通過皂洗設(shè)備的機(jī)械作用和皂洗劑的分散作用而脫離纖維,并被分散到水洗液中。
(2)牢度水洗階段 主要是去除纖維內(nèi)部的浮色染料,達(dá)到要求的色牢度,提供較好的手感。其水洗機(jī)理是:纖維內(nèi)部的浮色染料先從纖維孔道溶液中擴(kuò)散出來,在纖維表面發(fā)生解吸,被水洗溶液稀釋交換而去除。
1.2 水洗效果的簡(jiǎn)單測(cè)試方法
如何簡(jiǎn)單有效地檢測(cè)浮色染料殘留量,對(duì)印染企業(yè)非常重要。
下面介紹兩種實(shí)用的檢測(cè)方法。
(1)濕熨燙法 按ISO 105-X11—1994《紡織品色牢度試驗(yàn)第X11部分:耐熱壓色牢度》方法, 150℃壓燙15 s。用灰卡評(píng)定白布沾色等級(jí),沾色越嚴(yán)重,說明浮色洗滌越不干凈。
(2)開水浸泡法 將5 cm×10 cm待測(cè)樣布放入150 mL沸水中,浸泡20 min,目測(cè)比較水中的浮色,評(píng)定織物上的浮色染料殘留量。
1.3 影響水洗效果的主要因素
1. 3. 1 染料(親和力或直接性)的影響
染料結(jié)構(gòu)不同,其性質(zhì)(特別是其親和力)不同。一般直接性高的染料,從纖維內(nèi)部擴(kuò)散出來的速率很慢,而且在纖維表面解吸速率也很慢,因此直接性高的染料不易洗凈。如藏青M-2GE染色織物很難洗除干凈;黃K-RN和深藍(lán)K-R印花織物不但浮色難以洗凈,而且解吸下來的浮色染料又會(huì)返沾白底;翠藍(lán)活性染料都是銅酞菁結(jié)構(gòu),呈大分子立體形態(tài),雖親和力很低,但擴(kuò)散性也很差,水洗時(shí)浮色染料很難從纖維內(nèi)部擴(kuò)散至纖維表面,而且其溶解度低,在硬水中或電解質(zhì)作用下很容易凝聚,因此,纖維表面的浮色也難以去除,即使洗除也容易返沾,使印花織物白底沾色嚴(yán)重,織物染色牢度差。
1. 3. 2 電解質(zhì)濃度的影響
活性染料軋烘軋蒸工藝的固色液中,有大量的電解質(zhì)鹽,因此纖維內(nèi)部的浮色染料對(duì)纖維有很高的親和力,很難從纖維內(nèi)部擴(kuò)散出來,而且在大量鹽的作用下,染料凝聚,溶解度下降,很難解吸至水洗浴中。同時(shí),電解質(zhì)會(huì)降低織物與水洗浴中浮色染料之間的靜電斥力,增加了浮色染料的返沾。因此要盡可能降低水洗浴中電解質(zhì)的濃度,在平幅水洗工藝中的臟洗階段,前幾格水洗槽需要大量水進(jìn)行更新。
1. 3. 3 水洗溫度的影響
水洗溫度高的優(yōu)點(diǎn)是:纖維溶脹充分,染料的分子運(yùn)動(dòng)加劇而更易擴(kuò)散;染料對(duì)纖維的親和力降低;染料溶解度增加;水洗液的表面張力降低,可較好地潤濕織物;對(duì)于印花織物,使糊料更好地膨脹,從而較快地去除糊料。因此高溫水洗時(shí),浮色染料很容易從纖維內(nèi)部擴(kuò)散出來,而且很快解吸擴(kuò)散進(jìn)水洗液中,即使在大量電解質(zhì)的條件下,浮色染料也不會(huì)聚集返沾,從而白底很白,浮色去除很干凈,色牢度極佳。
1. 3. 4 水洗液pH值的影響
以pH=7時(shí)的浮色殘留量為100,不同pH值條件下的水洗效果見圖1。
從圖1可知, pH值在8~9時(shí)浮色染料去除效果最好。
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