夏建明--染色助剂的实用技术

染色助剂的实用技术分析夏建明教授染色助剂的分类染色助剂是印染助剂中的重要一大类，染色助剂一般主要根据染料来分类，什麽染料染色用什麽助剂。但也有根据所用的设备或所用的染色工艺不同来选用助剂。例如：浴中柔软剂用在绳状机染色，防泳移剂用在平幅悬浮体軋染，导染剂用在载体染色工艺。染色助剂的分类活性染料：棉用匀染剂，固色剂，皂洗剂，浴中宝，防沾污皂洗剂，剥固剂，湿摩擦牢度增进剂，耐氯牢度增进剂，去硅去固剂。分散染料：高温匀染剂，低温染色用载体，导染剂，修补剂，膨化剂，还原清洗剂，有机染色酸，防沾剂，防泳移剂，高温消泡剂。酸性染料：酸性染料匀染剂，酸性固色剂，尼龙固色剂，酸性剥色剂，防灰伤剂，修正剂，增深剂。阳离子染料：阳离子染料匀染剂，腈纶修色剂。重点介绍各种匀染剂和防沾污皂洗剂实用技术分析匀染剂织物浸染时有时会出现：色花、条花、色差、染斑、两边不一等不匀庛病。原因：设备、染料、织物、工艺。措施：选择染料、加大浴比、控制升温速度、加快布动速度、最好加入匀染剂。匀染机理有二种：缓染、移染缓染：在染色初期阶段，使染料向纤维进入的运动速度减慢，从而使整个染色过程上染较均匀。移染：当染料上色发生不均匀，通过染料的运动，使染料从上色过多（色深）的部位向上色较少（色浅）的部位移动，使开始染色不匀，在染色中慢慢均匀化。匀染剂的定义凡是可降低上染速率和提高染料移染性能的助剂叫匀染剂。（机理定义）能使染料均衡上色，均匀染色，解决一切色花、色差、色疵的助剂统称为匀染剂。（实质定义）制备匀染剂必备的四个条件1，具有缓染作用，能使染料缓慢地被纤维吸收。2，具有移染作用，使上色不均匀时在染色过程中均匀化。3，对最终上色率基本无影响。4，不影响染色色光，不降低染色坚牢度。匀染剂有二种类型匀染剂虽然大部分是水溶性表面活性剂组成，但是化学结构不同，作用机理也不同。1，对纤维有亲和力的匀染剂。2，对染料有亲和力的匀染剂。1，对纤维有亲和力的匀染剂亲纤维型的匀染剂在化学结构上与染料有相似的地方，在染色时与染料相互夺取纤维上的染座，从而减慢染料在纤维上的吸附速率，达到匀染的目的。这一类匀染剂为小分子物质为主，上染速率快，但与纤维的亲和力比染料与纤维的亲和力要小。因此最终其在纤维上的位置将被染料所取代。2，对染料有亲和力的匀染剂亲染料型的匀染剂，在染浴中能与染料分子形成不十分稳定的聚集体，随着染色过程的进行，再将染料逐渐释放出来。从而减缓染料与纤维分子结合的速率，并且通过其对染料的亲和力，使上染的染料发生移染，获得匀染效果。聚乙烯型的非离子表面活性剂。匀染剂常用有以下几种棉纤维染色匀染剂酸性染料染色匀染剂阳离子染料染色匀染剂分散染料染色匀染剂棉纤维染色匀染剂棉纤维可用还原染料、纳夫妥染料、活性染料、直接染料、硫化染料等染料染色。不同的染料其染色机理不一样，因此设计匀染剂的组成和结构也不一样。介绍：还原染料染色用的匀染剂纳夫妥染料染色用的匀染剂活性染料染色用的匀染剂研制开发设计思路。还原染料染色用的匀染剂对日晒牢度、水洗牢度要求较高的染色布目前仍采用还原染料。还原染料不溶于水，染色时必须用还原剂在碱性介质中使染料还原成可溶性的隐色体钠盐才能上染纤维，而这个隐色体钠盐分子集合度大，对纤维的吸着性很大，上染速率快，因此极易发生染斑、不匀疵病，特别是筒子纱染色时，易造成里外色差，所以一定要用匀染剂来减慢上染速率。还原染料染色用的匀染剂一般采用用非离子表面活性剂，但浊点一定要高，如象平平加O型的非离子表面活性剂。它匀染的机理有二种可能：1，匀染剂中的氧原子（即聚氧乙烯醚长链中的醚氧原子）与染料隐色体的阴离子生成氢键，成大分子，使上染速率减慢。2，匀染剂中的氧原子在强电介质中形成斩时性氧离子化合物，与染料隐色体的阴离子生成盐。这种氢键或成盐，使染料达到缓染，移染的目的。还原染料隐色体染色的匀染剂1，脂肪醇聚氧乙烯醚的硫酸酯或磷酸酯盐，2，环氧乙烷或环氧丙烷制成的聚醚，3，聚乙二醇或三乙基胺与丙烯酰胺制成的聚胺，纳夫妥染料染色用匀染剂纳夫妥染料(不溶性偶氮染料)染色用的匀染剂也是用高浊点的非离子的表面活性剂，其聚氧乙烯醚的长链（EO数）可略少些，这是因为纳夫妥染料的色基分子较小，并且匀染剂的用量也不能太多，太多了要影响上染率。活性染料染色用匀染剂活性染料染色产生色花、色差、色疵等不匀原因有以下几方面：1，盐、碱剂的添加方式不正确。2，织物、纱线的前处理工艺有误。3，所用水质有问题。4，如果拼色时，用了不同的上染速率的染料进行拼色，会产生上染不匀，色相差异。活性染料的匀染剂必须具有：1，对染料有良好的分散性和增溶作用。2，具有一定的PH缓冲作用，在添加碱剂时防止染料急剧上染。3，起泡性要小。4，对钙、镁离子有络合能力，以防止影响染料的溶解性，防止色萎、色变产生。5，能使拼色的几只染料均衡上色。活性染料匀染剂的匀染机理1，提高染料的溶解度：通过封闭金属离子，软化水质来增进染料的溶解，或本身为活性染料的助溶剂。2，改进染料的染色状态：减少因加入大量电解质而造成染料盐析效应的影响。3，达到动态平衡：通过与染料分子的亲和力，抑制染料初期上染速率，温度升高，亲和作用减弱，使缓染，移染，上染三者动态平衡。活性染料染色匀染剂主要成分助溶组份：多组分复合助剂：具有分散性、螯合性、缓染性、移染性、低泡性。能有效克服盐析或水解原因造成染料凝聚，使染料分子有序地进入染座，均匀上染。酸性染料染色用匀染剂酸性染料是用于羊毛、丝绸、锦纶（尼龙）染色的染料，有二种分类：一，根据染色时染浴的酸度分：强酸性染料、弱酸性染料、中性染料。二，根据与金属离子络合情怳分：酸性媒染染料、金属络合染料（酸性含媒染料）其中以2：1型中性络合染料对纤维的亲和力最大，不易染匀，一定要加匀染剂酸性染料染色用匀染剂酸性媒染染料染色时需要较高的硫酸量（约8%），以防止染料上色太快，酸度过大易损伤纤维，即要用匀染剂。这类匀染剂是烷基醇聚氧乙烯醚型的非离子表面活性剂（平平加0型）。匀染机理：氧乙烯基与染料的亲和力大于染料与纤维的亲和力，使染料分子聚集成一个胶体团，从而使染料缓慢上染。羊毛染色用匀染剂羊毛织物一般用酸性染料、金属络合染料、酸性媒染染料和毛用活性染料。除了平平加0型的非离子表面活性剂外还有以下几种匀染剂类型：1，脂肪胺聚氧醚及其衍生物：属于亲染料型匀染剂。机理:阴离子染料上的磺酸基与匀染剂上的带弱阳离子的氨基相互作用，同时有一定长度的聚氧乙烯亲水链存在，生成亲水性的染料和匀染剂聚集体，既不会产生沉淀，又达到缓染的目的。羊毛染色用匀染剂2，两性结构的匀染剂：这类匀染剂对染料有较强的亲和力，对纤维有中等强度的亲和力，具有较强的移染能力。也可用于毛腈混纺一浴法染色（酸性染料和阳离子染料）防止两种阴阳离子染料产生沉淀。也可用于羊毛染色的剥色剂。应用时不能和其他表面活性剂共用。羊毛染色用匀染剂3，叔胺类阳离子表面活性剂与非离子物表面活性剂的复配：染色应用时，应先将织物在该匀染剂中浸渍处理，然后再用常法染色。机理：织物表面已有阳荷性，非离子表面活性剂屏蔽，使染料缓慢进入纤维，达到匀染染色效果。注意：这类匀染剂不能与染料一起溶解。羊毛染色用匀染剂4，杂环阴离子化合物或聚氧乙烯阴离子化合物（例如胰加漂T、雷米邦A）：这类匀染剂对纤维的亲和力比对染料强，在染色中它先占领纤维，然后使染料缓慢的进入纤维，达到匀染目的。它也可作为净洗剂。羊毛低温染色助剂羊毛低温染色可使羊毛纤维不受损伤，但影响了染料的上染率。要使羊毛在低温时就能吸尽、固着，该助剂一定具有良好的润湿、渗透、膨化和匀染效果，并且能改变羊毛的外层结构。硬脂酸衍生物和聚氧乙烯化合物的复配物两性表面活性剂与非离子表面活性剂的复配物能降低羊毛表面负电荷，促使羊毛表面鳞片角质能润湿，是一只很重要染色助剂。锦纶染色用匀染剂锦纶纤维（尼龙）一般用酸性染料染色，由于锦纶上带正电荷的染座比较少，染料竞染明显，染色匀染性差。其匀染剂有以下几种结构：1，十六烷基油醇硫酸酯钠盐2，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠盐3，聚氧乙烯化的甜菜碱4，聚氧乙烯化的二甲三胺（100EO）5，阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的复配物6，羊毛染色的匀染剂也适用于锦纶染色。阳离子染料染色用匀染剂腈纶纤维是很难染色的纤维，只因在其单体聚合时添加了阴离子单体，才能使阳离子染料上染。由于阳离子染料与引入纤维的阴离子基团能牢固结合，因此染色牢度好，但染色匀染性较差。并且染料和纤维之间是离子键结合，亲和力较大，染料的移染作用较小，很难通过移染使之均匀化。因此染色时除了严格控制升温速度和染浴的PH外，一般都要添加匀染剂。阳离子染料染色用匀染剂1，阴离子表面活性剂：甲醛缩合的萘磺酸盐，（分散剂N），2，阳离子表面活性剂：十二烷基二甲基苄基氯化铵（1227），（1827），（1631）3，高分子表面活性剂：分子质量为1000-2000的聚胺或季铵化的聚胺。涤纶纤维用分散染料染色涤纶纤维织物用分散染料染色有三种方法：1，用载体染色法，（用载体）2，高温高压染色法，（用高温匀染剂）3，悬浮体軋染法，（用防泳染剂）分散染料常压染色环保型载体1，N-环己基吡咯烷酮、2，N-正辛基吡咯烷酮（WacogenWH600）3，二乙烯乙二醇、4，邻苯二甲酸甲基苯基酯、5，N-烷基邻苯二酰亚胺等。分散染料染色载体膨化剂P的配方甲基萘乳化剂（平平加O）乙醇胰加漂T（甲基牛磺酸钠）高温高压染色法涤纶高温高压染色时，由于染料，纤维，染色条件和拼色等因素的影响，会发生染花，染斑，色差等不匀现象。一般都需要加入高温分散匀染剂。高温分散匀染剂用了30多年，发展很快，种类也很多。高温分散匀染剂应具有以下性质1，对分散染料具有优良的分散性，在高温染浴中不使分散染料发生凝聚；2，有优良的移染作用；3，不影响最终上色率；4，没有消色性；5，有适合设备和工艺要求的起泡性；6，能促使低聚物分散于染浴中7，可减少染料对设备的沾污；8，由于涤棉一浴法工艺还要有优异的耐电解质性。高温匀染剂特点1，具有优良的匀染性和分散性，可用于快速染色。2，再复配入高沸点的溶剂，能起到匀染和载体的作用。3，也可复配入其他表面活性剂，（脂肪族非离子表面活性剂和酮类）可达到多功能的效果，先缓染后促染。涤纶碱性染色及助剂①节三道水，节蒸汽，每吨节成本５００－６００元②去低聚物及设备上凝聚物（低聚物50%、染料分散剂30%、纤维等20%）③省还原清洗④染色时有一定的退浆煮练作用，改善前处理不足⑤有些在酸性条件下很难匀染的染料碱性下因移染好而匀染好⑥染色性有一定变化，染料要选择：不含酯键、酰胺基、氰基等水解敏感性染料（大多集中在偶氮类）、蒽醌类较适合；耐碱、防泳移剂涤纶纤维织物在连续軋染时，织物在烘干时，由于染料还未固着在纤维上，随着水分的蒸发，染料同时跟随水分的移动而移动，使织物表面染料浓度出现差异，而产生色差。除了控制织物的带液量外，使用防泳移剂。特殊阴离子酸性匀染剂两性酸性匀染剂用于锦纶染色，当用阴离子固色剂固色时，会产生锦纶浮渣现象，可在固色处理浴中添加0.3~0.5g/L的PreventerS防止锦纶浮渣发生，或者特殊阴离子酸性匀染剂。锦纶染色(添用匀染剂)→水洗→固色处理时，水洗不彻底，所用阳（或两性）离子匀染剂可能残留于固色浴，与固色剂聚合，形成渣滓。在固色处理浴中使用渣滓防止剂能有效防止渣滓的形成。特殊匀染剂去油匀染剂如氨纶等合成纤维混率高，出现不均染现象时，在染色浴中添加特殊去油匀染剂，可有效使附着在合成纤维上的油乳化分散，变成可溶化，解决锦纶/氨纶混纺织物的不均染现象。粉状匀染剂或原料国外：合成的原料，结晶体，混拼少量调节剂国内：特殊原料的混拼物涤纶低聚物去除剂能有效分散绒头织物、经编织物用筒子纱在染色筒子卷绕过程中所产生的白色粉末和编织时阻碍纱线走行、污染染色机等给各工序带来不良影响的低聚物。在染色前的热水洗涤、染色浴、还原清洗等工序中使用，不仅可有效提高纱线质量，而且也能使染色机的清洗工序合理化。如：DISPERONG-55K防泳移剂应有的性能要求1，具有较强的防泳移能力，防止染料泳移而产生的色差，