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染整課堂丨陽離子染料在染色中的影響及因素

來源:紡織印染整      發(fā)布時間:2022-04-11

陽離子染料對腈綸的親和力大,染色時由于吸附快而擴散慢,容易產(chǎn)生染色不勻現(xiàn)象,而一旦產(chǎn)生染色不勻,很難通過延長染色時間的方法糾正。陽離子染料染色時,為得到均勻的染色結(jié)果,應適當降低上染速率。影響陽離子染料上染速率的因素除腈綸的種類外,還有以下幾個方面:


1.溫度


       溫度是控制勻染的重要因素。腈綸用陽離子染料染色時,在75℃以下上染很少,當染色溫度達到纖維的玻璃化溫度(75-85℃)時,染料的上染速率迅速增加。因此,當染色溫度達到纖維的玻璃化溫度時,應緩慢升溫,一般每2~4 min升溫l℃。也可在85~90℃時保溫染色一段時間后,再繼續(xù)升溫至沸。


2.染浴pH值


       染浴中加酸,可抑制腈綸中酸性基團的離解,降低纖維上的陰離子基團的數(shù)量,使染料與纖維間的庫侖引力減小,染色速率降低。pH值對上染速率的影響以含羧酸基的腈綸更為顯著,含磺酸基的腈綸的上染速率受染浴pH值的影響較小。染色時應合理控制染浴的pH值。陽離子染料一般不耐堿,染色的最佳pH值一般為4-4.5,染深色時染浴的pH值可高些,染淺色時應在較低的pH值下進行。染浴的pH值一般用醋酸調(diào)節(jié),醋酸既可降低染浴pH值,又能提高染料的溶解度。在染浴中同時加入醋酸鈉,可穩(wěn)定染浴的pH值在要求的范圍內(nèi)。


3.電解質(zhì)


       在染浴中加入電解質(zhì),如元明粉、食鹽等,可降低陽離子染料的上染速率,具有緩染作用。電解質(zhì)對K值1~1.5的染料無明顯的緩染作用,對K值3~5的染料有緩染作用。電解質(zhì)的緩染作用隨染色溫度的提高麗降低。染淺色時,電解質(zhì)的用量可高些,約5%~10%(o.w.f.),染深色時可不加。


4.緩染劑


       在陽離子染料染色中常加緩染劑以降低上染速率,得到均勻的染色效果。陽離子染料的緩染劑有陽離子緩染劑和陰離子緩染劑兩類。

陽離子緩染劑是陽離子染料染色最常用的緩染劑,大部分是陽離子表面活性劑,如1227表面活性劑(勻染劑TAN)、1631表面活性劑(勻染劑Ⅳ州)。陽離子緩染劑對腈綸具有親和力。對于分子較小、與纖維親和力較小的陽離子緩染劑,由于擴散速率快,染色時首先占據(jù)纖維上的染座,等染料陽離子進入纖維后,由于緩染劑與纖維的親和力小于染料與纖維的親和力,會逐步被染料所取代,從而使上染速率降低。這類緩染劑用量不能過大,否則會使上染集中在染色后期,反而造成染色不勻。對于分子結(jié)構(gòu)復雜、與纖維親和力較大的陽離子緩染劑,染色時能與陽離子染料競?cè)?,從而降低陽離子染料的上染速率,但由于陽離子緩染劑會在纖維中占據(jù)一定的染色位置,因而使陽離子染料的上染百分率降低。這類陽離子緩染劑用量越高,緩染作用越顯著,但染物得色變淺?!£栯x子緩染劑的用量根據(jù)所用染料的性質(zhì)和濃度而定,對K值小的染料或染淺色時,陽離子緩染劑用量較高,對K值較大的染料或染深濃色時,緩染劑的用量較低。陽離子緩染劑對腈綸也有飽和值,而且與陽離子染料也存在配伍值的問題,對親和力較高的陽離子染料應采用親和力較高的陽離子緩染劑。在染色處方中,陽離子緩染劑和陽離子染料的用量之和不應超過纖維的染色飽和值。


       除上述陽離子緩染劑外,還有另外一類陽離子緩染劑,即聚合型陽離子緩染劑,如緩染劑A。這類緩染劑分子較大,聚合度達幾百,每個大分子含有幾百個陽離子基團,它不可能進入纖維內(nèi)部,只能覆蓋在纖維表面,使陽離子染料與腈綸的庫侖引力大大降低,從而降低染料的上染速率。這類緩染劑的緩染能力比陽離子表面活性劑更強,而且不占據(jù)纖維中的染座,對腈綸的染色飽和值不產(chǎn)生影響。陰離子緩染劑大多是帶負電荷的芳烴磺酸鹽,可與陽離子染料結(jié)合成溶解度較低的復合物,并借助非離子助劑的分散作用懸浮于染浴中,所形成的復合物對纖維的親和力較小。染浴中加入陰離子緩染荊后,由于降低了游離的染料陽離子濃度,使染料的上染速率減緩。隨著染色溫度的提高,復合物逐漸分解,釋放出游離的染料陽離子,使上染速率逐漸提高,從而達到勻染的目的。由于復合物的溶解度較低,為避免產(chǎn)生沉淀,在加入陰離子緩染劑的同時,需要加入非離子型表面活性劑。使用陰離子緩染劑,染料上染百分率的降低較用陽離子緩染荊明顯。使用陰離子緩染劑后,陽離子染料和陰離子染料可以同浴染色,為腈綸混紡織物用陽離子染料/酸性染料、陽離子染料/活性染料一浴法染色創(chuàng)造了條件。

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