染料和助剂产品与纺织品染色技术

朱善长(上海长江染整厂，上海200072)1印染厂对染料生产厂(商)的要求1.，染料厂商提供给印染厂的商品质量应有标准现在有一部分染料是有标准的，但制订该标准的时问已很长了，如再按原来的标准生产染料显然是落后了。如今年流行“斯丹曼”弹力织物，经/纬向都有弹性，它实际上是细旦涤纶丝的氨纶包芯织物，只能用分散染料染色，而客户要求，这种面料在醋纤和锦纶织物(里料)上的白沾牢度要达到4-5级。而事实上没有这方面的标准。最近，在上海的染料展上，有许多厂家纷纷推出高坚牢度的分散染料，但色谱尚不够齐全，在一定程度上限制了印染厂的使用。另外，即使普通的染料或助剂，印染厂也要求染料批次之问一定要达到近似级，否则会给应用带来麻烦。1.2产品说明资料中的应用数据应与产品应用结果一致目前，染料/助剂生产供应厂(商)发给染厂的色卡，产品说明书，是指导用户使用的依据。然而现在却有许多数据，几乎是大同小异，尤其是色卡上的色牢度数据，大多数都是从《染料索引》上搬过来的。《索引》上的数据，当然无可质疑，但得出这些数据的染料从合成到染色、检测手段都是在非常规范的条件下获得的，而现在有些工厂虽然按某一个索引号生产的染料，在合成的工艺路线、所用中间体的质量和染料生产，织物的前后处理等方面各不相同，怎么能和《索引》上相吻合呢?1.3大力开发环保染料和助剂产品印染行业在二年前就提出要生态加工纺织品。因为只有生态加工得纺织品才能适应国际市场，才能保护消费者的利益。当然从染色行业本身来讲要进行生态纺织品加工，确实还有许多事需要做，如水质的处理，尤其是控制废水的排放，减少NaOH的用量，提高染料的给色率，优化染色工艺等等。但无论如何不能不依靠染料/助剂厂的支持和配合。印染厂需要高性能产品如，分散染料要耐热泳移性，低焦油含量，各类染料浅、中、深二原色的系列化，尤其是耐汗/光、耐唾液、耐尿渍、防辐射等牢度的染料，以及高固色率的活性染料，不沉淀的液体染料和正色高效助剂等，都希望国内的染料/助剂厂开发。尤其是不会沉淀的液体染料的生产，既可降低染料厂的能耗，又符合生态加工要求。1.4加强染料产品的售后服务目前使用的染料量大致是分散活性酸性直接阳离子硫化还原冰染染料。每大类中的品种雷同，几乎很少有特色产品可供染厂选择。鉴于目前染色行业的状况，国内的染料生产供应厂(商)要做好售后服务，避免供需双方发生不必要的误会和纠纷。严格来说，在一定程度上染料、助剂和染色二个方面是可以互相弥补的。大家回忆一下1987年左右，染料紧张时，或者某一个品种紧俏时，甚至连原染料也被印染厂买去用了，相安无事(当然排除劣质染料)。可是现在就是好的染料为什么会用不好呢?一则是染色加工费低，染色时不愿使用或少用助剂;二则片面追求产量，忽视前处理和不适当地简化工艺所致。所以加强售后服务，对印染厂和染料生产厂(商)都具有实际意义。2印染厂要加强染料应用的技术管理染料的品质提高了，染色工艺便成了染好颜色的重要手段。2.1提高印染车间一线工人的操作技能进厂后往往是有班组长领到车间，就事论事地交代一番，便让他们单枪匹马地去操作，有时一个熟练工要带多个打工者，不能很好地按印染工艺要求进行操作，加工速度减慢_目_达不到质量要求，返工率提高。要改变这种现状，首先厂内要建立职工培训制度，请既有专业知识，又有实践经验的工程技术人员分批分期地对职工进行职业技能培训，只有职卜队伍整体素质得到提高，企业的效益才能相应的提高。2.2需重视生态加工技术全国印染科技信息中心已经和有关单位一起召开了二次生态纺织品加工会议，许多专家都发表了很好的意见。根据目前染色行业的情况，我认为首先可以从以下这几方面做起。(l)各种纺织物的前处理要尽量减少NaoH用量，尽量用生物制剂来取代传统的前处理助剂。譬如应用高效绿色前处理hIJScolaselo0T和DecolasesooT(上海纺织科学研究院纺织化学工程中心成果)，它只要加H2O2就可对全棉和涤/棉混纺交织物进行前处理了，并民效果良好。中美合资开来化工(无锡)有限公司也送来了相应的产品一氧漂煮练粉188。并要求进行对比试验，结果发现，该产品尤其对棉籽壳的去除和织物的手感均较理想(见表l)，且价格也较低廉，实用性强。并且.同样可以应用在直接混纺染料漂染同浴一步法的染色工艺，也属生态加工助剂。注:(l)设备:高温高压染样机1261(BOLANQ;(2)白度值由Color-QlleslxE型分光光度计测得。(2)能进行漂染同浴一步法的要尽量做到“一锅热”。实践证明如用直接混纺染料染色，是完全可以做到的，节水效果十分显著。(3)要尽量提高染料的上染率。尤其是活性染料和直接染料，试验说明，中温染色的双活性基团染料，工艺处方有待改进。75℃比60℃固色率可提高10%以上，用NaZco。+Na3Po;(混合碱)比单用NaZco3得色率又有提高，同时还可减少残液中有机物的含量和色度。(4)染色后务必充分净洗。减少染物上的浮色，有利于提高色牢度和纺织品的生态环保，提高织物档次。当然在一定程度上还是要得到染化料行业的支持，如染料要精纯，助剂要易生物降解，尤其是精练净洗剂，不仅要有一定的含固量，特别是加人工作液后，pH值要稳定，如净洗剂EFY、精练净洗剂188和多功能处理剂，经试验，它们在1%-10%的水溶液中，在冷水和100℃的热水煮沸30分钟后均能保持中性。这样的精练净洗剂，非但不会影响其它染粉助剂的色光，并且非常稳定，尤其对棉/锦交织物应用活性和弱酸性染料染色后，作为皂洗剂则更为理想。用于对棉织物的前处理效果也不错，经试验在全棉平纹和斜纹织物上的毛效分别达到10.7、15.5、1l.2cm/30min;白度值分别为71.83、76.25和72.36，更重要的作为活性染料的皂洗剂则具有无二次沾污的特性。(5)染厂本身要提倡清洁生产，减少车问的噪音，改善操作环境。既有利自身形象，更重要的是有利于职工的身心健康和疾病传播。(6、当然如果有条件的染厂对微胶囊染色、招临界二氧化碳染色，纳米、等离子技术等高科技工艺也可在大专院校及科研机构的配合下做起来，虽然从目前来看还显得遥远，但这个目标终究会得到实现。2.3选择染料要讲究效果2.3.1使用直接染料时，无论何种类型的，它们都有二种应用性能，A匀染性;B盐效应;C温度效应。笔者对20种主要直接染料，按英国染色家学会(SDC)规定的分类法进行了实验，结果发现没有一只是匀染性的。一般认为:A型染料，匀染性较好，染色时一般可不必加匀染剂;而B型染料，染色时须加人电介质(Na2S04或NaCI)，因为纤维素纤维在中性或弱碱性染浴中带有表面电位，与直接染料阴离子产生电荷斥力，这种现象对粘胶纤维更为明显，所以这种染料加人电介质后，染液中产生了大量的带正电荷的钠离子(Na+)，很自然地与染料阴离子保持了电性中和，消除了上染过程中的障碍，使染料分子与纤维表面紧密接触，效果就明显了;C型染料，一般不须加电介质，只须借升温来控制上染。但无论那种类型的直接染料，为了达到透染和染色的动态平衡，一般都应经过一定时问的沸染后，采用逐步降温至70℃一80℃之间，再排液、清洗。同时还必须说明不同的纤维，不同的前处理结果，对各种染料的上染率，透染程度，以及得色率都有差异。在试验的这20只直接染料中有8只属盐效应，如黄D一GL、D一3RNL、D一ZRL、D一3RLL，紫D一SBL，橙39，翠蓝n一BGL，艳蓝D一RGL;有12只属温度效应，如橙D一SR，大红D一GZN、D一FZG，蓝D一RGL，耐晒蓝BZRL。藏青D一R.艳红D一FR、GB，棕D一R，灰D一B，黑D一HR、D一RSN。无论染料厂或染厂都要选择同类型染料进行拼混或染色，因为它们的配伍性和重现性都好，这样就可避免盲目应用(见下图)。当然直接染料染色后固色处理则是一道不可缺少的工序。因为它的各项坚牢度较差，所以只有染色后经固色剂处理，让它的阳离子基团和染料中的阴离子磺酸基团(一S03Na)发生键合反应，从而封闭水溶性基团，使上染在纤维上的颜色难以解吸而达到固色的目的。实践证明，经过固色一般可提高0.5-2级的色牢度，尤其是耐酸/碱汗渍牢度(见表2)。直接染料至今在丝绸印染加工中仍是一个主要品种。这是由于蚕丝的等电点为3.5-5.2，在染色时染料中水溶性的磺酸基在蚕丝等电点以下能与离解出来的阳离子氨基(-NH2)发生离子键结合，所以它的色牢度就得到了明显的提高。还有直接黑GGF，染色时要加电介质作促染剂，同时还要加2-3g/LNa2CO3才能使色光基本上达到硫化黑的程度。2.3.2在应用双活性基的活性染料时，做好织物的前处理很重要，如棉织物经丝光与否，无论是上染率和色牢度能显著改善，工艺条件实验证明:品质优秀的活性染料如BS一型系列，只要按照笔者曾经介绍过的工艺条件染色，即可达到理想的效果(见表3);活性染料染色过程中的皂煮是一道十分重要的工序。皂洗剂建议采用本文3.2.4中提到的3种精练净洗剂。现在大多数印染厂用水的成本很高，普遍-进(清水)-出(废水)约在5-6元汀左右，实际上，印染厂一贯只注重染化料成本，却忽视了水及能源的费用，计算成本要讲综合性，助剂用得好，水和能耗也就节省了。注:(l)以上数据均由纺织工业南方测试中心分别根据GB/T39214-1997(耐洗);GB厅3922-1995(耐汗渍);OBfF6152-1997(耐热压:150℃)进行测定，②染色深度%（o.w.f.)除黑为4，其余均为3，工艺条件(见本文3.3.2.(2));(3)表内a=未经141色剂处理;h=经固色剂处理。(4)染色设备:高温高压染样机1261(BAOLING)在染某种特定的颜色时，需要用两种不同类型的活性染料，如要染一只艳绿色、翠绿色，往往只有用翠蓝KN-G(乙烯矾)和嫩黄KE-3G(-氯三嗪或二氯三嗪双活性基)进行拼色，但这种颜色很容易染花，实践证明，一般只要按照上述介绍的_l:艺条件，在80℃左右加完第2次促染剂(NaZs伍)的同时先加人碱剂总用量的1/10或2/10，让翠蓝先有一个适应(缓冲)过程，然后染20分钟后，再加碱剂进行染色，染好的可能性很高，其它拼色也都如此，这是一种行之有效的方法。2.3.3分散染料的使用应注意的问题(l)一个颜色中所用2种或3种分散染料的提升率是否一致(分散染料有二种类型，低、中、高温型，一种类刑中的每种单色染料在染色时的提升率也都不一致)，可以通过试验，观察染色残液的比色就能有所了解。(2)有时染色后，样子虽算符合，成品后，色泽却出现了差异，这就是你所用的几种染料的升华牢度不一致所造成，那么，拼色时就要注意染色时所用染料的升华牢度应力求一致。有时，一张单子，有5-6缸布，分别染色，缸差太大，甚至出现色花，我认为主要是拼色中所用的几种染料的上染速率和匀染性不一致，加上，操作工人在执行工艺时不够严格所造成。实践说明:小样打准了，还需要仿一缸大样，只有大样/小样和标样基本一致了，才能正式投产，否则，不能大批投人生产的。(3)还有一点是染色后的净洗问题。如分散染料染混纺交织物，严格来讲，完成分散染料对涤纶组分的染色后，一般都要经过还原清洗，否则，分散染料沾染在其它纤维上，不仅会影响其它纤维上的色光，而且还会使总体色泽不稳定和色牢度下降。(4)怎样使国产分散染料染得更乌黑，目前染色业对涤纶染黑色普遍采用分散黑EX-SF(300%)为主，虽经其它色谱的染料调整到和标样近似，但染色结果光泽一般偏向红褐色，行话叫“偏老”，事实从染色实验的残液来看，也均呈红褐色，甚至出现‘’白雾”(这估计和水质的钙离子偏高有关)。实践证明:如果染色时加人2一3岁L导染剂NP，无论常温或高温，在相同条件下染色，不仅相对得色率都有所提高(见表4)，同时还能改善色泽的乌黑度。2.3.4使用酸性染料也要有所选择我国长期以来对真丝织物的染色，多采用廉价的直接和盐基(碱性)染料，或者牢度较差的弱酸性染料，所以人们对丝绸上的颜色总认为色牢度是比较差的。其实牢度好的弱酸性染料现在我国也已有了，过去往往都要依赖进口染料，价格昂贵很少采用。最近我选择了几