第3種,對第2種方法的改進,即分散染料和活性染料先行加入染浴進行染色,而中性電解質和堿劑:在降溫后加入.主要減少了中性電解質對分散染料的影響,同時低溫染色時間需較長。
一浴(一步)法與兩浴法和一浴兩步法比,其流程更短更省時和節能,但要兼顧分散染料和活性染料性能上的差異,在染料選用方面的限制是不可避免的.雖在特定情況下也不失為是一種有效的方法,但很難普遍推廣應用。
3 一浴兩步法染色
在分散染料和活性染料的一浴兩步法染色工藝中.以汽巴精化公司(Ciba公司)的LS Superfast工藝為最著名。該工藝是Ciba公司l994年開發的雙活性基Cibacron LS系列染料與分散染料(Terasil/7Ferasil SD))組合推出。作為滌綸(PET)/棉混紡織物的染色新工藝,此工藝可推廣應用于PTT/棉混紡織物。
Cibacron LS染料的分子由l個特殊連接基連接2個一氟均三嗪活性基,而染料的發色團在其兩側構成。其結構通式為:
式中:D為發色團;L為連接基。
連接基有提高染料的水溶性和增加分子柔順性的作用。染料的分子量較大,而對纖維素纖維的親和力也較大,以致能在低鹽時有較好的上染性能。由于三嗪環上氟原子的強吸電子性,使氮原子電子云密度下降,因而酸水解不易進行,即在高溫酸性條件下比一氯均三嗪活性基更為穩定。同時,氟原子取代氯原子也提高了活性基的反應性,屬于中溫型活性染料。而且,該染料在使用過程中,浴比和染色溫度(70~90℃)變化對上染率影響很小,有良好的重現性。
分散/活性染料一浴法染色對染料的要求見表l。
LS Superfast染色配方:
Terasil x%,
Cibatex AR 3 g/L,
NaH2PO4 3 g/L,
Univadine Top y%,
Cibacron LS z%,
Na2S04 25~45 g/L,
Na2C03 20 g/L,
Cibatex AR為防止分散染料被還原。
處方中,Univadine Top的勻染和防止分散染料沾污棉的用量如表2所示。
染色工藝曲線如圖l所示。其中A為Terasil、Cibatex AR;B為NaH2P04;C為Univadine Top、Cibacron LS;D為Na2S04、Na2C03。
后處理:水洗(10min)→中和(70℃*l0 min, 80%HAc lml/L)→皂洗(90℃*l0 min,Eripon OL l~2 g/L)→熱水洗(70℃*l0min)→水洗 (10 min)。
一浴兩步法染色工藝由于取消了還原清洗工序,因此應選用對棉沾色較少或經堿洗、皂洗可以清除棉上沾色的分散染料。曾有人提出,選用含羧酸酯結構的分散染料,利用活性染料堿性固色時,棉上沾色的分散染料酯基水解而生成羧基,以便溶解于水,從而減輕皂洗的負擔。對堿可洗性好的染料有:
Dispersol PC(BASF)、Terasil W(汽巴精化)和Dianix HF(Dystar)等品種。
基于PTT纖維的易染性,一般其與棉混紡染色溫度通常可在110℃時進行,這對減輕棉的沾色也極為有利,曾推薦用于PET/棉混紡織物(130℃)時的染料品種如下:
Cibacron LS染料:黃色LS一4G、黃LS—G、藏藍LS—G、大紅LS一2G、綠LS一3B、紅LS一6G、黑LS—N、紅LS—B。藍LS一3R和橙LS—BR 2種染料高溫時水解嚴重,不適宜使用。
Terasil染料:橙SD、深藍SD、紅SD、藏藍NFA、寶石紅SD、黑BFA。
高濕牢度分散染料:黃W一6GS、藍W—BLS、紅W—BF 200%、藍W—GS、紅W—FS、黑W一21。
此外,日本住友化學公司也報導了Sumikaron RPD染料和2個高濕牢度品種在不同染色溫度 (130/110℃)時,對棉沾色試驗的結果,見表3。
由表3可知,PTT纖維在110℃染色,分散染料對棉的沾色可減輕0.5~1級。如果使用對棉沾色更少的高濕牢度分散染料,可進一步減輕其對棉的沾色。
另外,一浴法染色的后處理,通常不作還原清洗,僅作皂煮處理,它對分散染料洗滌牢度的影響如表4所示。其洗滌牢度最大可下降1級左右。若使用洗凈性好的高濕牢度三原色分散染料,則洗滌牢度可大幅度提高。
PTT/棉混紡織物染色一浴兩步法染色工藝條件如圖2所示。圖中①分散、勻染劑,醋酸,醋酸鈉 (pH值5緩沖劑)或醋酸,Sumikaron染料,Sumifix HF染料,元明粉以及Sumifix HF染料推薦用的助劑;②碳酸鈉20 g/L;③醋酸;④皂洗;⑤固色處理。
染色時,PPT纖維分散染料宜采用相容性好、可快速染色的Sumikaron SE—RPD,而染深色應根據加工產品要求,可采用高濕洗牢度三原色染料。具體品種各公司均有推薦,如德司達(DyStar)公司選擇標準是對纖維素纖維沾色少,推薦淺色用Dianix AC—E,中深色用Dianix K系列及HF系列。日本住友推薦快速染色三原色:Sumikaron黃SE—RPD、Sumikaron紅SE—RPD、Sumikaron藍SE—RPD;高濕牢度三原色:Sumikaron黃SE一4G、Sumikaron艷紅S—BWF、Sumikaron藍SRF。
活性染料宜采用相容性好、低鹽性和對浴比依存性小等高溫型活性染料產品(如Sumifix HF),以減少染色時間,節約能源,提高生產效率,具體品種為:Sumifix HF黃3R grain,Sumifix Supra黃GRNF l50% grain,Sumifix HF大紅2G grain, Sumifix HF紅G grain,Sumifix HF紅2B grain, Sumifix HF藍,2R grain,Sumifix HF藍BG grain, Sumifix HF藏藍2G grain。
4 一浴(一步)法
PTT/棉混紡織物用分散/活性染料一浴一步法染色,工藝流程最簡單、能耗低和時間短,但對這2類染料有制約性,要求尤為嚴格,隨著染料和助劑新品種的開發,已提供了一些可供選用工藝簡述于后。
4.1 中性染色法
1984年日本化藥公司為滌棉混紡織物分散/活性染料一浴法染色而開發的一種新型活性染料,即Kayacelon React CN系列染料,這是二種將一氯均三嗪類活性染料用于酸取代氯原子,成為吡啶季銨鹽結構的活性染料。國產R型活性染料和雅運公司的Argazol NF系列染料。均屬同一類可以中性固色的活性染料。這類活性染料以具有堿性的β一吡啶甲酸作為離去基,離去方便。與其他三嗪類活性染料的離去基均為酸性物質不同,因此不需要在堿性介質中固色,可在中性介質中于100~130℃固色。即β一吡啶甲酸離去后,均三嗪活性基迅速與纖維素羥基反應成鍵。故可與分散染料同浴染PTT/棉混紡織物。由于在染色過程中無堿性物質,活性染料很少發生水解,以致染料的上染率和固色率很高。2只發色體相同的活性染料,其固色率曲線如圖3所示,表明含有酸三嗪環活性染料,不但可在中性介質中固色,且固色率甚高。
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