化纤纺织品染色工艺技术要点

化纤纺织品染色工艺技术要点化纤纺织品包括化纤的纯纺、混纺、包芯、包缠、交织等多种形式，其中的化纤组分主要是涤纶，涤纶纤维的用量在整个化学纤维中名列前茅，而分散染料基本上可以说是涤纶的专用染料，其产量在合成染料中位居第一。本文主要介绍含涤化纤纺织品用分散染料染色的工艺技术要点及其操作要点。一、分散染料简介为了适应疏水性的涤纶纤维结构紧密、微孔狭小、吸湿量低、染色困难的特点，分散染料必须是分子小、结构简单、水溶极低的非离子型染料。分散染料按照应用性能（主要是按照其对温度的敏感性）可分为三类：（一）低温固着型（或叫低温吸附型，E型或B型）：其特点是分子量小，较低温度时固着率高，随着染色温度的升高而固色率降低，匀染性、移染性和遮盖性均好，但升华牢度低，主要适用于高温高压染色。一、分散染料简介（二）高温固着型（S型或H型）：其特点是分子量大，较低温度时固着率低，随着染色温度的升高而固色率也上升，220℃可达到最高固色率，一般固色率较高，但匀染性、移染性和遮盖性均不如低温固着型，热熔升华牢度高，适用于热熔染色，耐树脂整理。（三）中温固着型（SE型或M型）：这是介于上述两类染料之间的一类染料，分子量较大，较低温度时有较高的固着率，并随着染色温度的升高而增加，200℃左右可达到最高固色率。这类染料一般受温度的影响较小，并且固色率曲线平坦，这样就不会因为染色温度的微小波动而产生色差。升华牢度中等，匀染性、移染性和遮盖性中等。既适用于高温高压染色，也适用于热熔染色。一、分散染料简介新型的分散染料1、涤/棉混纺单一染料：即用一种非离子型分散染料，同时对涤纶和棉纤维染色，这种分子量较大的分散染料，染色时必须加入特殊的溶剂（膨化剂），这样分散染料既可经热熔法进入涤纶纤维，又由于膨化剂的存在使棉纤维膨化而渗入棉纤维分子内而染色。温度越高，染料在溶剂中的溶解度越大。200℃左右染料进入涤纶纤维内，冷却时溶于棉纤维内部溶剂中的分散染料产生结晶而沉淀在棉纤维内，起到单一结构的染料同时上染两种纤维的作用。一、分散染料简介新型的分散染料2、分散—活性混合染料中的分散染料目前适用于一浴一步法染色工艺较有效的染料是分散—活性混合染料，经热熔一浴一步完成分散染料染涤和活性染料染棉的过程。其中的分散染料大都是从一般商品分散染料品种中筛选的，然后配成与选择的活性染料混合。一浴一步法染涤/棉混纺织物的分散染料的应用，主要在于解决对棉的沾色问题，解决的办法是发展一类具有易洗涤性的分散染料，目前主要是采用含羧酸酯基的分散染料。一、分散染料简介新型的分散染料3、超细涤纶纤维用分散染料所用分散染料除了部分染料的结构是新开发的以外，大多数是从常规涤纶所用的分散染料中筛选出来的，其中主要采用快速型，或高牢度、高发色强度类的染料。一般来说，这些染料对超细涤纶具有较好的相容性和匀染性，并具有一定的染色牢度，提升力也较高。此外，为了具有较好的相容性，并得到较均匀的染色性，许多染料公司纷纷推出了适用于新合纤染色的三原色染料。二、分散染料染色方法简介（一）高温高压染色法此法染色染物色泽浓艳，匀染性好，染色透芯，染料利用率高，易染制深浓色，染物手感柔软，使用的染料品种较广，染料利用率较高，适用于小批量、多品种的染色，主要用于散纤维、毛条、纱线、针织物等的染色，机织物的高温高压染色主要是用高温高压卷染机染色。此法由于是间歇式生产方式，相对于连续式的轧染加工而言，生产效率相对较低，较易产生缸差，并需要压力染色设备。在广东地区主要以此法为主。二、分散染料染色方法简介（二）热熔染色法这是一种连续式的生产方式，生产效率高，消耗低，用水少，适宜于大批量的生产，主要用于染浅中色，一个批量内的色差较小。但染料利用率比高温高压法染色低，特别是对于深浓色。对染料的升华牢度要求较高，染色织物的色泽鲜艳度和手感不如高温高压法，染色时织物所受张力较大，不适宜于容易变形的织物染色（如针织物），主要用于含涤机织物的连续染色。二、分散染料染色方法简介（三）载体染色法此法可以在100℃左右的条件下染色，因此可以用普通的常压染色设备进行染色，但载体染色的操作比较繁复，染色时间较长，匀染性较差，染色后纤维中的载体不易完全去除，会降低染物的耐晒牢度，并且许多载体都有臭味和毒性，造成环境污染，影响工人的身体健康，不符合当今清洁生产的要求，因此此法用得越来越少。二、分散染料染色方法简介（四）超临界二氧化碳染色用超临界二氧化碳代替水使涤纶纤维染色，是对传统染色加工的一次革命，它从源头上杜绝废水的生成，还兼有不用助剂，织物染色后不需清洗，染料利用率高、工艺简单流程短的优点。超临界流体染色只需一道染色工序，所使用的是不加任何添加剂的染料滤饼，染色后织物也不用任何清洗，不仅加工中不排放污水，染料还可回收使用，二氧化碳循环使用效率可高达90％，对环境友好，染色过程中耗能仅为常规染色的2／3。此外，由于加工周期短，也特别符合印染厂快速反应的要求。但不是所有的分散染料都适用于超临界流体染色，在超临界流体中溶解度过高的染料不一定适用于染色，由于这种专用设备还没有完全过关，至今尚未得到推广应用。二、分散染料染色方法简介（五）分散染料微波染色就是利用微波加热的染色技术。染色时按常规的方法将织物浸轧染液，然后导人密闭的微波加热室（反应箱）中，在微波的作用下，织物迅速升温，可加快染料在纤维中的扩散或固色反应，还可促进染料的溶解和扩散，染色后的处理与常规方法相同。微波染色可采用织物或丝束加工方式。利用微波加热只是使被照射的织物升温，加热均匀，升温速度快，热效率高，而且对周围的空气和设备的热损失很少，加热状态也容易调整。三、分散染料染涤纶的技术要点（一）高温高压染色法（包括高温高压浸染和卷染）1、前处理去杂要完全、水洗要干净前处理一定要去除涤纶纤维上的油剂和其他组分上的各种杂质，并清洗干净，否则容易染花。2、温度对整个染色过程的影响温度是影响染色的最主要因素。从染色角度分析，提高染色温度，有利于染料的扩散，加快染色进程，但提高染色温度也会给染色过程产生一些不良影响，使分散染料分散体系的稳定性降低，造成染料的聚集和水解，造成色光变化和染色不匀，因此要注意如下几点：三、分散染料染涤纶的技术要点2、温度注意事项（1）掌握好化料温度一般来说分散染料的溶解度随着温度的提高而提高，但由于分散染料中含有较多的能使染料增溶的分散剂，如化料温度过高，会降低分散剂对染料的吸附，染料分子运动的动能增加，染料颗粒之间的碰撞、聚集的机会增加，颗粒较大的染料会相互碰撞而凝结成块，产生色点、色斑，降低了染液的稳定性。因此化料温度一般不能超过45℃，并且在化料入缸时最好用小网目的过滤筛网过滤。三、分散染料染涤纶的技术要点2、温度注意事项（2）染色温度要严格控制温度太低，结构紧密的涤纶纤维的微隙不能有效膨胀，染料难以渗透到纤维内部，造成上染率低；温度太高，虽可加快染色速率，但易产生染料的聚集，易产生色点、色斑，并沉积在纤维表面，降低染物的光泽和摩擦牢度。同时分散染料在高温下可能还会发生染料的水解或还原，从而引起色光的变化，力份降低，得色变浅。温度过高也会使涤纶的酯键水解，失去弹性、降低强力、改变光泽。因此，染色温度应选择在125—135℃之间，最高不得超过145℃。三、分散染料染涤纶的技术要点2、温度注意事项（3）始染温度不宜过高，升温速率不宜过快始染温度一般采用60℃。由于部分结晶的涤纶玻璃化温度为81℃，染色超过此温度时，涤纶纤维的无定形区内部分子连段发生运动，纤维分子间的微隙（即自由体积）增多和增大，吸染性能急剧增加，有20%以上的染料上染纤维，很易造成染色不匀或色花。因此80℃—130℃的温度范围为控温区，该阶段应缓慢升温，对容易产生热凝聚的染料和染浅色，每分钟升温0.5—1℃，特别是90℃—115℃之间的升温速率要更慢，染料匀染性能好的、颜色深的升温速率快些，染料匀染性能差的、颜色浅的升温速率要慢些，以保证染料均匀吸附。三、分散染料染涤纶的技术要点2、温度注意事项（4）染色终了时，要控制降温速度，特别是紧密厚实织物，降温过快会造成死皱印，织物的手感也会变硬。三、分散染料染涤纶的技术要点3、严格控制好染液的pH值在高温染色条件下，染浴pH值的改变将引起染料性能的变化，甚至是染料结构被破坏，导致上染率降低、色光变化、重现性变差。因此染液中一般要加入缓冲剂，以稳定染液的pH值，一般pH值控制在4.5-5.5之间,且不能波动过大。三、分散染料染涤纶的技术要点4、染色时要采用软水尽管分散染料是非离子型染料，但商品分散染料中含有大量的阴离子型的扩散剂，遇到水中的钙镁离子会生成沉淀，造成色点或色斑，故最好再染液中加入耐高温、泡沫少、移染性强、络合能力强的的络合分散剂。三、分散染料染涤纶的技术要点5、解决焦油化问题焦油化问题是分散染料高温高压染色中易产生又不易解决的问题。焦油化物乃是染液中齐聚物、染料、分散剂和纤维屑杂质聚集而成的粘稠物，粘附在纺织品上造成难以纠正的染疵，粘附在设备上形成难以去除又易沾污纺织品的积垢。除了选好染料、助剂之外，要保证染前纺织品的干净，采用提高浴比，适当降低染色温度，高温排液，高温强力水洗，快速降温，缩短设备清洗周期等措施。三、分散染料染涤纶的技术要点6、尽量避免剥色若涤纶纤维染得太深，或色光相差太远，或已染花，尽可能不要采用剥色的方法解决，否则会影响纤维的强力（涤纶纤维不耐碱），同时会浪费染化料助剂，一般采用修补剂（混色油）进行匀色处理，可将涤组分的花纱（花布）混匀，对于太深或色光相差太大的，加大液量混色后颜色会变浅，然后再加色，有经验的可混色与加色同时进行。三、分散染料染涤纶的技术要点7、两组分及其以上的含涤纺织品的染色要注意的问题（1）因各组分纤维对碱剂、酸剂、氧化剂、还原剂以及湿热和干热等敏感性不同，要制定科学的染色及其它染整工艺，防止其中的某种纤维造成损伤、强力降低以及缩水性能发生变化，从而保证染色成品的外观和内在质量。（2）要根据纤维的品种、颜色、成品的质量要求等选择染料品种，尽可能不要使其染料沾污其他的纤维，以免降低染色牢度和颜色的鲜艳度。三、分散染料染涤纶的技术要点7、两组分及其以上的含涤纺织品的染色要注意的问题（3）各组分纤维之间颜色的深度及色光尽可能保持一致，以免造成纤维各相的得色不同而产生“白雾”或“黑气”，从而达到应有的染色鲜艳度。（4）要科学合理的选择工艺方法、工艺流程、工艺处方及工艺条件，尽可能不要出现在染色过程中各组分纤维之间相互矛盾、相互抵触的现象。三、分散染料染涤纶的技术要点7、两组分及其以上的含涤纺织品的染色要注意的问题（5）根据多组分纤维纺织品应达到的风格和性能合理选用染色设备。如针织物、弹性织物、仿毛织物等要尽可能选用松式染色设备（如溢流染色机、喷射染色机等），以保证染色成品织物良好的弹性和尺寸稳定性。（6）在实际生产中，可根据各种染色牢度的要求和纤维的类型，合理选用适当的染料染色，并选用最佳的染色工艺和染色方法，以达到尽可能全面优良的染色牢度。三、分散染料染涤纶的技术要点8、浙江、广东含涤纶、氨纶的纱线及织物很多，为保持纱线和织物的良好弹性和手感，大多数是采用高温高压法染色。在染整加工过程中，应尽可能避免用高浓度的碱液以及含有效氯的氧化剂处理，尽可能避免采用高温长时间汽蒸或高温长时间焙烘，以防降低氨纶纤维的弹性、强力或产生泛黄现象，氨/棉织物最好采用冷轧堆染色。三、分散染料染涤纶的技术要点9、对于含涤纱线的筒子纱分散染料染色，还应注意如下几点（1）筒子纱体积密度、大小要适当。筒子纱密度太大，则染液循环、穿透的过滤阻力就会太大，会使染液流量下降，渗漏增加；卷绕密度过低，容易在纱线之间冲出沟槽，使染液“短路”，甚至产生“坍筒”现象，两者都易产生花纱和严重底面情况。因此，筒子纱体积密度要适当，一般涤棉纱线密度为320—350g/dm3,纯涤纶、DTY（拉伸变形丝）密度为300—330g/dm3，同时要求各筒子纱间的大小适中且尽量一致，不能有“排股纱”、“硬底纱”，也不能有“露眼纱”。三、分散染料染涤纶的技术要点9、对于含涤纱线的