染整工艺原理知识总结

一、染色基础知识

染色概念

染色是指用染料按一定的方法使纤维、纺织品获得颜色的加工过程。

染色牢度定义

是指染色物在染色后的使用或加工过程中,在外界条件的影响下,能够保持原来色泽的能力。

上染百分率

上染百分率=(上染到纤维上的染料量/投入到染浴中的染料总量)×100%。

平衡上染百分率

染色达到平衡时的上染百分率。

半染时间

达到平衡上染百分率一半所用的时间(t1/2)。

染色方法及特点

浸染法:将织物浸在染液中,在一定条件下,维持一定的时间,使染料和纤维结合上染。

  特点:适用于散纤维、纱线、针织物、真丝织物、丝绒织物、毛织物、稀薄织物、网状织物等不能经受张力或压轧的染色物的染色。一般是间歇式生产,生产效率较低。

轧染:将被染织物短暂浸在染液后,用轧辊把染液挤轧入织物,并轧去多余的染料溶液,再经烘干(焙烘),使染料与纤维结合固着。

 特点:轧染一般是连续染色加工,生产效率高,适合大批量织物的染色,但被染物所受张力较大,通常用于机织物的染色,丝束和纱线有时也用轧染染色。

泳移

织物在浸轧染液后烘干过程中,染料随水分的移动而移动的现象。

降低轧余率和加入防泳移剂可以防止泳移。

经过轧压以后,织物在烘干时,织物表面的水分蒸发,留在织物组织的毛细管空隙中的染液和留在织物间隙中、在重力作用下容易流动的染液,通过毛细管效应,向织物的受热表面移动,产生“泳移”现象,造成色斑。

二、染色热力学

标准染色亲和力

染色标准亲和力:染液中染料标准化学位和纤维上染料标准化学位的差值。(单位KJ/mol)

标准亲和力是温度和压力的函数,与染色平衡时染料在纤维上德尔活度和染液中的活度有关,和体系的组成、浓度无关。

亲和力是染料从它在溶液中的标准状态转移到它在纤维上的标准状态的趋势和量度,染料上染纤维的必要条件是Uf<Us;亲和力越大,表示染料从染液向纤维转移的趋势越大,即推动力越大。(式子的表示返回课件查看)

亲和力是直接性的定量表示。

直接性

直接性:染料对纤维上染的能力。用上染百分率来表示。

上染百分率越高染料对纤维素直接性越高,反之越低。

直接性作为亲和力的定性描述,说明染料对纤维的上染能力。

直接性的高低(上染百分率的大小)随染料浓度、浴比、电解质性质及用量、助剂性质及用量等因素而变化,具有工艺特性。

吸附等温线

  吸附等温线定义:恒定染色温度下,将染色达到平衡时,纤维上的染料浓度对染液中染料浓度作图。表示染料在纤维与染浴中浓度的关系。(纤维上的染料浓度和染液中的染料浓度的关系线。)

常见吸附等温线的类型及意义

1.能斯特分配型

纤维上染料浓度与溶液中染料浓度正比关系,随着染液浓度的增高而增高,直至饱和为止。

该等温线完全符合分配定律,即[D]f / [D]s=K,式中的K为比例常数----分配系数。以[D]f对[D]s 作图,可得到斜率为K的直线。

非离子型染料以范德华力、氢键等被纤维吸附固着、如分散染料上染聚酯纤维、聚酰胺纤维及聚丙烯腈纤维时,基本符合该种吸附等温线。

2.朗格谬尔型

[D]f=K[D]s[S]f /(1+K[D]s)

定位吸附:阳离子染料染腈纶;强酸性染料染羊毛。离子型染料主要以静电引力上染纤维,以离子键在纤维上固着时,符合朗格谬尔型吸附。

定位吸附有染座,有明确的饱和值。

在[D]s很低时,与[D]f几乎呈直线关系;当[D]s上升时,[D]f上升较慢;继续增加[D]s到一定值后,[D]f不再增加,此时的[D]f值等于染色饱和值。

3.弗莱因德利胥型

[D]f=K[D]Sn(S的n次方);0﹤n﹤1;属于多分子层吸附

纤维上染料浓度随染液中染料浓度的增加不断增加。

该方程式是由经验得到的。

其特征是纤维上的染料浓度随染液中染料浓度的增加而不断增加,但增加速率越来越慢,没有明显极限。

此吸附属于物理吸附,即非定向吸附。离子型染料以范德华力和氢键吸附固着于纤维,且染液中有其他电解质存在时,其吸附等温线符合这种类型。直接染料或还原染料隐色体上染纤维素纤维以及活性染料上染纤维素纤维在未发生共价结合时,基本上符合弗莱因德利胥型吸附等温线。

染色热

ΔH  当无限小量的染料从标准状态的染液中转移到染有染料也处于标准状态的纤维上时,每摩尔染料转移所产生的热量变化(所吸收的热)。单位为KJ/mol。

 [无限小量染料从含有染料成标准状态的染液中(活度等于1)转移到染有染料也成标准状态的纤维上(活度等于1),每摩尔染料转移所吸收的热量。]

染色是放热过程不是吸热过程,染色热为负值。

染色热是负值:温度升高,解吸增加,平衡吸附量降低,亲和力降低。

染色热负值绝对值越大,表示染料被吸附上染于纤维与纤维分子间的作用力越强,染色亲和力越大,反之亲和力越小。

染色熵

ΔS:标准状态无限小量的染料,从染液中转移到染有染料的标准状态的纤维上,每摩尔染料转移所引起的物系熵变(ΔS)。

染色熵ΔS一般为负值:染料上染到纤维,物系紊乱度降低。

ΔS可能为正值:疏水基较多的染料上染纤维

关系式:-Δu°=TΔS°-ΔH°  染色熵负值绝对值越大,表示染料在纤维上的取向程度越高,被纤维吸附的可能性越小,亲和力就越低;染色熵负值绝对值越小,甚至为正值时,亲和力越高。染色热负值绝对值越大(放热越多),染料与纤维结合的程度越高,亲和力也就越高,反之越低。

Zeta电位(动电层电位)

吸附层与扩散层之间形成的双电层—动电层;

吸附层与扩散层相对运动的现象为界面动电现象;

ξ电位是紧密吸附层与扩散层相对运动产生的电位差。并非表面的真正电位,而是表示离开实际表面某一距离的电位。它是紧密吸附层与溶液本体的电位差。

ξ电位除与纤维的种类有关外,溶液中的电解质及溶液的pH值对其影响都很大。

解释:染色中加入中性电解质食盐或元明粉可以提高染料的上染速率。

疏水性结合(类冰结构)

染色熵ΔS可能为正值:疏水基较多的染料上染纤维。

类冰结构: 随着染料分子中疏水基的增大,染色熵绝对值下降,甚至变成正值,因为在整个染色体系,包含了由于染料分子上染引起的熵变和由于染料分子上染而引起水的熵变。染料的疏水部分使水分子结构成簇状结构或类冰结构(即较规整排列),染料上染纤维后,水的类冰结构破坏,水的紊乱度增加,染色熵出现正值(水熵值的增加大于染料熵值的减小),随着染色温度的提高,亲和力增大。

-Δμo=TΔS- ΔHo。

染料与纤维之间的作用力

(1)库伦力

(2)范德华引力:偶极力 、偶极—诱导偶极力、色散力

(3)氢键

(4)共价键

(5)配位键

(6)电荷转移分子间引力

三、染色动力学

以阳离子染料为例说明染料的溶液性质及影响染料聚集的因素???

扩散模型

1.扩散模型—孔道模型:纤维中存在许多曲折而互相连通的小孔道,染色时,水使纤维溶胀,孔道直径增大,染料分子通过其向纤维内部扩散,同时伴随吸附与解吸现象发生。

孔道模型一般用于解释棉、粘、铜氨、毛等亲水性纤维。

染料在孔道模型中的扩散系数 说明影响扩散系数的各种因素:染料对纤维的亲和力、纤维的微结构、温度等。

提高染料在孔道模型中的扩散系数的措施:1染色前纤维进行充分的前处理,染色时使纤维充分溶胀 ,增加孔道体积。2提高染色温度,会增加扩散系数。3选用对纤维亲和力小的染料。

2.自由体积模型:纤维总体积中存在未被大分子链段占据的一部分体积—自由体积,Tg以下时,以微小孔穴分布于纤维中;Tg以上时,由于分子链段的运动,可能会出现较大的自由体积。染料可以沿其扩散。

自由体积模型一般用于聚酯、聚丙烯腈等疏水性纤维(合成纤维)。

影响因素:温度、湿度、扩散容量、增塑剂(降低玻璃化温度)等。

扩散活化能

E为染料分子的扩散活化能,即染料分子克服能阻扩散所必须具有的能量,单位是kJ/mol。

扩散活化能越大,表示分子扩散时克服阻力所需的能量越大,扩散速率较低,扩散受温度的影响也就越大。

扩散边界层

不管染液怎样流动,在纤维周围的液体中总有一个边界层。在这个边界层里染料靠自身分子的运动扩散,不是靠液体流动完成的。

此区域是染液流速从染液本体到纤维表面流速降低的区域。

注意与吸附层和扩散层的比较。

扩散定律

菲克扩散定律:稳态(浓度梯度不变)和非稳态(浓度梯度不断变化)。

稳态扩散:染料在扩散过程中各个位置的浓度是不变的。 染料吸附于纤维表面后,由于纤维表面的染料浓度高于纤维内部的浓度,使染料向纤维内部扩散,其扩散速率可以用Fick公式表示:Fx = -D dc/dx

Fx:扩散通量(速率),即单位时间内通过单位面积 的染料量。D:扩散系数;dc/dx:沿扩散方向染料浓度梯度;

“-”表示染料由浓度高向低的方向扩散。

dc/dt= -A?D ? ¶ c/ ¶ x  ( dc/dt= A? Fx )

扩散速率比吸附速率慢的多,是决定染色速度的关键性阶段。

影响扩散速率(扩散系数)的因素:染料结构;纤维结构; 染料直接性(或亲和力);染色温度;纤维溶胀剂。

非稳态扩散:???

上染速率曲线、升温上染速率曲线

上染速率曲线:纤维上的染料浓度随染色时间变化的曲线。[D]f (上染百分率或K/S)~时间。在恒定温度下染色,纤维上染料浓度[D]f或上染率%为纵坐标,染色时间(t)为横坐标作图得到的曲线。   

拼色时,若选用半染时间相近或上染速率曲线相近的染料容易染得前后一致的色泽。

升温上染速率曲线????

直接染料染色

1.直接染料结构特点和染色原理。

溶于水,分子含磺酸基或羧基,能在中性条件下直接上染纤维素纤维(弱酸性条件下上染蛋白纤维)多用于纤维素纤维、纸、皮革、蛋白质纤维和锦纶等 。

直接染料染色的特点:

(1)可溶于水易于染色。

(2)色谱齐全,仿色容易,品种多,用途广。

(3)牢度差:适于牢度要求不高的产品。

(4)沾色严重。

(5)成本低。

(6)鲜艳度稍差。

直接染料的结构特点:

(1)长链线型、 分子量大

(2)很好的平面性(芳环成同平面 )、对称性

(3)具有共轭性

(4)含氨基、羧基(形成氢键)。磺酸基,溶于水。

直接染料在水溶液中具有较大的聚集倾向。

染色原理:

具有直线展开、芳环成同平面的结构,在共轭轴上具有能够生成氢键的基团:羟基或氨基,及酰胺基,还有偶氮基,这些基团都能与纤维上的羟基生成氢键,完成对纤维的上染。

影响因素:①直接染料的直接性,随芳环的增加而提高。因而色散力对直接染料的直接性起着主要的作用。②从染料分子中,酰胺等偶极基团和增加共轭双键,可以提高染料直接性,说明偶极引力和色散力都起着重要作用。③染料分子中的氢键基团和芳环成同平面等结构特点,也都是有利于染料分子在纤维上发生聚集的因素。

2.温度和中性电解质对直接染料染色的影响。

温度效应:对于匀染性染料,60-70ºC得色深, 温度高,上染率反而下降;

对于温度效应染料,提高温度有利于染料扩散,提高上染速率和百分率。

盐的促染作用:染料上染时离解成色素阴离子,与带负电的纤维素表面有斥力,加盐可以降低这种斥力,不同的染料作用效果大小不一样。盐若加的过多,则染料易聚集,不利于上染。

3.直接染料分类和染色工艺。

1. (A类) 匀染性直接染料

   分子结构简单(小),水溶性基团多, 染液中聚集倾向小,染色速率高,需在70℃左右染,匀染性好,牢度差。水洗牢度差,适合染浅色。

2( B类)盐效应染料(盐控型直接染料)

分子结构较复杂,匀染性较差,分子中含磺酸基较多,上染速率较低,加盐能够显著提高上染速率和上染百分率,促染效果明显。(对中性电解质敏感)须严格控制盐用量,防止染花,不适合染浅色。

 3(C类)温度效应染料

分子结构复杂,匀染性很差,染色速率低,分子中含磺酸基少,盐促染效果不明显,而温度对上染影响大(对温度敏感 ),温度提高,上染率提高。较高温度才能染好,需控制升温速度获得匀染效果水洗牢度好,一般适合染深色。

染色工艺

一、上染过程:纤维素纤维的染色是在含有元明粉或食盐(粗盐含有镁盐等杂质较多)的中性染浴中上染的。

二、染浴组成:染料、中性电解质:NaCl、无水Na2SO4(元明粉)、助剂(匀染剂)、水

三、升温曲线:染色时,先将染料用少量冷水调成浆状,可加少量的润湿剂。然后在不断搅拌下,加入热的软水将染料充分溶解,染料用量随色泽浓度和浴比而定。

为了提高上染百分率,可在染浴中另加10~30g/L元明粉(或5~15g/L食盐),用量随产品染色浓度和染料性质而定。入染后,缓缓升温至所需温度,继续上染45min~1h。

工艺:60°C入染à加入助剂à升温至100°Cà续染45min~1hà水洗固色

还原染料

1还原染料结构特点和还原性。

结构特点

(1)有多个羰基

(2)没有水溶性基团

(3)大多具有很好的平面性

还原性???

在碱性条件下,用保险粉把染料还原。

隐色体电位:碱性条件下还原成隐色体,用氧化剂(赤血盐)滴定至被氧化,消耗的氧化剂量。隐色体的电位负值越大越难被还原。

2常用还原方法、还原剂及其特性。

还原的方法:

①     干缸还原:先将染料还原,再加入染浴中。在高浓度烧碱和保险粉下还原 。

②     全浴还原:染料直接在碱性染浴中还原。

还原剂:

(1)保险粉   连二亚硫酸钠   低亚硫酸Na2S2O4 (特性???)

(2) 二氧化硫脲:a稳定性好;b还原能力强 ;c溶解性差些;d易过度还原(用量要少)

3隐色体染色步骤及加入试剂作用(染色原理、染色方法确定依据)。

还原染料染色步骤

1. 染料的还原和溶解

2. 隐色体上染

3. 隐色体的氧化

4. 皂洗

染色原理:

1.可溶性的隐色体钠盐

2.对纤维有亲和力

3.氧化恢复成原来的不溶状态的染料,固着于纤维。

隐色体上染方法:

甲法:适合结构复杂,亲和力高,扩散性差,易聚集的染料,采用60℃染色,不加盐促染,要加缓染剂,降低初染速率。碱和保险粉用量较高。 

乙法:适合结构较简单,亲和力较低,初染速率较低的染料,采用45-50℃染色,碱和保险粉用量较低

丙法:使用于结构简单的染料。采用25-30℃染色,碱和保险粉用量再降低,可加盐促染。

方法的选择

·         靛系:高温还原  低温染色

·         若特别容易聚集的用甲法

·         不容易聚集的用丙法

·         含酰胺基则不能用较高温度,防止酰胺基水解一般用乙法。

·         分子结构大的扩散阻碍大,60℃左右上染。

试剂及其作用???

碱:染料在碱性条件下还原成隐色体

还原剂(保险粉、二氧化硫脲)

氧化剂

4靛蓝染色性质

1对纤维的亲和力很低;染深色提高染料浓度,色光变化(高温还原; 低温、低浓染色,多次浸轧氧化)。

2 pH对靛蓝上染有很大影响

3湿摩擦牢度低,移染差,易环染。

4不经过皂煮(皂煮色光改进不大),充分水洗(空气中易氧化,呈结晶状态)

5悬浮体染色工艺流程及注意事项

一般染色流程:浸轧染料悬浮液—烘干—透风(降温,以防还原液温度升高)—浸轧还原液— 汽蒸—水洗—氧化—水洗—皂煮—水洗—烘干。

注意事项:

浸轧染料悬浮体时:轧余率适量小一点;可适量加渗透剂;浸轧温度通常在室温;轧槽要小些,加快染液更新速度;浸轧均匀。

防止染料泳移

对汽蒸的要求:①蒸箱中不能有空气;②保证蒸箱中是饱和的蒸汽,不能滴水

活性染料

1.活性染料结构特点

a结构式可表示为:W—D—B—Re(X)

其中W表示水溶性基团;D表示染料母体;B表示桥基;Re表示活性基团

b活性基:主要影响染料的反应性及染料—纤维键的稳定性,决定染色工艺和类别。

染料母体:决定染料的亲和力、扩散性、颜色、耐晒牢度等。

c水溶性:在母体染料中一般具有1~ 3个磺酸基作为水溶性基团,有些活性基本身也具有磺酸基或硫酸酯基作为水溶性基团。

d桥基(联接基):活性基——染料母体芳环相连。有些染料没有连接基,活性基直接连接在染料母体上。

2.活性染料应用类别及反应活性

1. X型:二氯均三嗪:a.活泼性最强的活性染料,极易水解,不稳定。b.染色固色温度低,20-30℃。c.固色,弱碱(碳酸钠)条件下即可。

2. K型:一氯均三嗪:a.较稳定,不易水解。b. 40-60℃染色,80-90℃固色。c. 固色用氢氧化钠(强碱)。

3. F型:二氟一氯嘧啶(卤代嘧啶活性基):a卤代嘧啶活性基类;b该类染料品种主要是二氟一氯嘧啶型;c反应性介于X型和K型之间.

4. KN型:  乙基砜硫酸酯:a.反应性介于X型和K型之间;b.40℃左右染色,60℃左右固色。

5.双活性基型:M  ME  B BF  :(1)M、B型:一氯均三嗪基和β—乙烯砜硫酸酯基;K型+ KN型。(2) KE型、 H型、KP型:双一氯均三嗪  K型+ K型。(3)活性黑2B    双KN。(4)LS型    F型+ KN型。(5)RN型:    双一氟均三嗪    F型+ F型

3.活性染料染色机理

活性染料的染色过程:吸附上染、固色和皂洗后处理三个阶段。

上染

(1)活性染料的分子结构比较简单,染料与纤维素纤维之间的范德华力和氢键力低;

(2)加入盐可以减弱染料阴离子接近纤维表面所受斥力;盐越多效应越显著,注意盐的用量不能过高(染料聚集)、不能加入过快(染色不匀)。

固色

染料在碱剂的作用下通过亲核加成或亲核取代反应固着在纤维上;但是,随着碱剂的加入,水中OH-的浓度提高,染料的水解作用加剧,水解染料增多,故要控制条件,使反应朝着有利于固着的方向发展,避免染料的水解。

皂洗后处理 

用肥皂等洗涤剂把吸附在纤维上未与纤维结合的染料洗涤去掉,去除浮色,提高染色牢度。

4.影响活性染料固色的因素

一、染料的反应性及反应性比:染料的反应性越强,其与纤维的反应速率常数越大,但水解速率常数也会增大;反应性比值越大,固色效率越高。

二、染料的亲和力了或直接性:亲和力或直接性越高,越有利于染料与纤维的反应,固色效率和固色速率都可以提高。

三、染料的扩散性:扩散性与上染速率及匀染性、透染性有关,且由于染料扩散快,反应速率和固色效率就高。

四、pH值:pH值增高,纤维素电离程度增加,纤维素带负电荷增多,对染料阴离子的斥力增加,因而使阴离子染料的亲和力降低。提高染液的pH值,虽可提高染料与纤维素纤维的反应速率,但水解速率增加更快,故固色效率越低。

五、温度:温度过低,固色速率慢;温度越高,染料的亲和力或直接性就越低,固色率越低。

六、电解质:电解质浓度增加,染料的固色率增加;浓度过高,染料发生聚沉,不利于匀染和固色。

七、助剂或添加剂的影响:尿素是染料的良好助溶剂,可以加速染料的固色。硫脲、双氰氨提高染料的固色率。

八、浴比:降低浴比可增加活性染料的直接性,从而增加纤维上的染料浓度,因而可提高固色速率及固色效率。

九、纤维的结构和性质:染色时,使纤维充分溶胀,可提高染料的固色效率;此外,纤维的半径越小,纤维的比表面积越大,固色速率及固色效率越高。

5.活性染料浸染染色工艺

染色方法

(1)全料法:染色、碱固色一次加入;染料易染不匀,易水解,一般不采用一浴法。

工艺流程:染色—水洗—皂煮一水洗一脱水一烘干。

(2)一浴两步法:先染再加碱固色;残液不能再用。

工艺流程: 织物练漂一水洗—染色(吸附) 一固色一水洗一皂煮一水洗一脱水一烘干。

染色  M型活性染料   X%

食盐     5~50g/L

平平加o  0~0.5g/L

浴比      1:20

温度       60℃

时间     20~40min

固色  纯碱   5~20g/L

浴比    1:20

温度     60℃

时间  20~40min

皂洗  净洗剂  0.5g/L

浴比    1:15

温度   90~95℃

时间   15~20min

(3)两浴法:在两个染浴中分别进行。在近中性浴中吸附上染,然后在另一不含染料的碱性固色浴中固色。

染浴的组成:染料、中性电解质、碱、水、匀染剂等。

6.活性染料轧染染色工艺

轧染液—烘干—汽蒸—后处理(一相法)

一相法染浴组成:

染料

碱      NaHCO3(或Na2CO3混合)

尿素:助溶剂;提高纤维溶胀程度;加快固色反应。

防染盐S :弱氧化剂;

防泳移剂 (海藻酸钠)直接性太低易泳移。

渗透剂

电解质

轧染液—烘干—轧碱—汽蒸—后处理(二相法)

二相法染浴组成(防止染料水解)

浸轧:染料、防染盐S、盐、水(可加弱减)

烘干—另浴再浸碱(Na2CO3)、加盐防染料脱落。

带液率60%~70%,染料亲和力高的开车时冲稀5~27%

(减少头尾色差,亲和力或染料水解引起。)

7.活性染料和纤维素所成共价键的稳定性

染料—纤维间键水解反应:活性染料与纤维间键水解断键反应历程与成键反应历程相同,都属于亲核反应(亲核取代或亲核加成反应)。

1 碱水解:在碱性介质中氮杂环型染料,首先是OH- 进攻与纤维素相连的碳原子,发生亲核加成反应,接着发生消除取代反应,染料与纤维素离解,生成水解染料。

乙烯砜型染料和纤维素反应生成醚键结合。在碱性介质中很容易发生β-消除反应,生成乙烯砜,然后发生亲核加成,使染料从纤维上脱离而形成水解染料。

2酸水解:在酸性介质中,H+对水解起催化作用,均三嗪环上氮原子优先结合质子,生成H+的加成产物,使均三嗪环具有正电核,环中碳原子电子云密度降低,然后发生取代反应。

酸水解均三嗪型活性染料与纤维素纤维形成的四种结构产物对酸的稳定性是不同的。

乙烯砜型染料与纤维素形成共价键是醚键,由于醚键氧原子上电子云密度不太高,碳原子受砜基影响,电子云密度降低,故砜基的加成以及水解反应均不易发生,对酸的稳定性较高。

染物在碱性条件下洗涤时,容易发生染料—纤维键的碱性水解,而染料在贮存时经常接触酸性气体(主要是CO2)和水分,容易发生酸水解,而酸水解一旦发生,则pH值进一步下降,使酸性水解加速。

分散染料

1.分散染料染色原理

1.涤纶纤维分子结构紧密、疏水性吸湿溶胀性小。

2.作用力:范德华力;分子间氢键;偶极力、色散力,电荷转移力;疏水键。

3.假设染料分子溶解于纤维里,上染达到平衡,[D]f/[D]s常数,正比关系,纤维上染料浓度随溶液的增高而增加,直到饱和。溶解机理:相似相溶。内聚能密度,溶解度参数, (染色时纤维、染料、载体溶解度参数相近的)。当染料的结构和性质与纤维的结构和性质相接近时两者容易相溶染色亲和力高。偶氮型染料,染涤纶效果非常好,染锦纶皂洗牢度不好。

4.吸附等温线:

亲和力:温度升高,斜率减小,亲和力降低(平衡上染百分率降低)。终点染色饱和值(与染料种类、染色温度、纤维结构性能有关):温度提高染料溶解度增加、染料在纤维内扩散速率提高;染色温度不变,纤维上的染料量不会再增加。

5. 上染速率(扩散速率):自由体积模型。降低纤维的玻璃化温度,增加自由体积可以提高扩散速率。

2.分散染料染色纤维????

是分散染料对其他纤维(氨纶、锦纶、腈纶、醋酸纤维等)的染色吗???

涤/棉混纺织物染色方法:分散/活性   

1两浴法:先染涤纶,再染棉。

优点:这两种染料都可以在各自比较适合的情况下上染,染色后染色效果好。

不足:工艺过程长,加工成本高,对环境污染大。

2一浴一步法:    染料:分散染料对碱不敏感。  

优点:时间短,水消耗少。

缺点:①活性染料会有少量水解,固色率下降。②加中性电解质的量要少,不超过30g/L。先加盐会破坏分散染料染色;后加盐延长染色时间。 ③分散染料会沾在棉,不易去除,影响摩擦牢度。

3一浴两步法:分散/活性,(HE、KE)先染涤纶。

3.分散染料结构特点和溶液性质

结构特点:

分子中不含水溶性基团,仅含少量极性基团,分子量较小,结构简单,水溶性很低,染色时在水中主要以微小颗粒成分散状态存在的非离子染料。

分散染料不耐碱,碱性条件发生水解;不耐还原剂。

溶液性质:

1. 染料在溶液中的状态:单分子、晶体、胶束状态,在这三种之间互相转化,通过溶解成单分子分散状态上染到纤维上去。

2. 溶解度: 有极性基团(OH— NH2— NO2—)微溶于水;温度升高,染料溶解度增加。分散染料的颗粒大小也会影响染料的溶解度。染料颗粒越小,溶解度越大。

3. 分散染料的加和性:染料结构性质差别大,纤维中混合染料量基本等于它们单独染色时上染量之和。当染料极性相似时不具有加和性。极性相似的染料上染纤维的同位置有竞染现象,不具有加和性。 

4. 分散染料溶液的稳定性:分散染料的颗粒越大,在染液中越易沉降,分散稳定性越差。温度过高,晶型转变;温度低晶型增长。分散液的稳定性与所用的分散剂等助剂有很大的关系。染液中的染料浓度过高,染液循环速度快,升温速率快,一般也会使分散液的稳定性降低。染液中存在钙、镁离子、中性电解质及阳离子物质,会使得分散稳定性降低。

4.分散染料高温染色原理及影响因素

染色原理:(总结得不够好????)

涤纶的染色性能:涤纶结构紧密,结晶度高,在常压沸染条件下,分散染料难以扩散进入纤维内部,把纤维染透。涤纶热塑性纤维,在玻璃化温度以上时,纤维大分子链段发生剧烈运动,聚合物分子间空隙增大,自由容积增加,进而提高染色速率。

染料上染过程:染料分子先纤维表面扩散,然后进入扩散边界层,但染料离纤维表面很近时,染料依靠与纤维之间的亲和力,很快吸附到纤维表面,最后在一定的染色温度下,由于纤维内外存在的染料浓度差,染料由浓度高的纤维表面向浓度低的纤维内部扩散,直到把纤维染匀染透,并使染料与纤维发生牢固固着。

适合于小批量、多品种染色

(1)染浴组成:染料、分散匀染剂、HAc(pH值)、水(影响因素)

染料的选择:选匀染性好的低能型染料。

匀染剂:能够帮助染料保持一个好的分散状态,稳定降低染料的吸附速度,耐高温分散匀染剂。

pH值: pH=5  用HAc来调(碱性纤维损伤,染料色光变化),但酸性条件有齐聚物沉积在织物上,研究染料pH为10时碱性染色

浴比:浴比小吸附扩散快(软水,否则影响染料的分散状态)

温度:染料在水中溶解度随温度的升高增加程度比在纤维中增加的快。(温度升高亲和力下降)

(2)齐聚物对染色的影响:高温则齐聚物溶解,低温时又会析出,沾在纤维上造成疵病。

影响手感,增大纤维的摩擦系数。

焦油化:粘稠物黏附在织物上形成的染疵(染料的聚沉或纤维中齐聚物析出)

加助剂可以将齐聚物分散,可在碱性浴染色使齐聚物水解,提高浴比。

高温急速排液,防止齐聚物沉积在织物上(100℃以下析出)。

5.分散染料热熔染色

适用于批量大的,升华牢度好、扩散性能低

(1)工艺过程  :190-210℃干热下进行(低于软化点)。       

染色流程:浸轧染液—红外线烘干—热风烘干—焙烘—还原清洗—水洗—烘干—降温落布                                        

(2)注意事项

浸轧染液:轧余率50%,浸轧槽要小一些,温度在40℃以下,可以加防泳移剂、分散剂、渗透剂。烘干要匀。

染料升华或熔融成单分子吸附扩散上染。

清洗:水洗为了去浮色。

选择升华牢度一致的拼色。

防泳移:降低带液率;非接触式烘干;加防泳移剂(10~20g/L)。

选用升华牢度高的染料。

轧烘汽蒸染色工艺:浸轧染液(染料、分散剂、助剂、pH 5 、轧余率70%)—烘干(80 ℃ 10min)—汽蒸(130 ℃、20~30min)—还原清洗(用烧碱5g/L,保险粉4g/L,70 ℃ 20min )—漂洗—中和—烘干

6.PET(聚对苯二甲酸乙二甲酯)超细纤维的染色性质

超细纤维的染色性能

1.产品仿麂皮、桃皮绒、仿真丝,细密的绒毛;透气透湿、柔软有弹性、悬垂好,穿着舒适,比表面大。

2.匀染性差,吸附快、在纤维表面的染料占高比例;受纺丝工艺影响,形态结构和超分子结构不均匀,控制匀染困难;

3.染深性差: 比表面大,反射强,显色浅,难染深色,染料用量大。但比表面大,表面移染性较好。

4. 超细纤维易析出齐聚物对匀染性有影响,沾在纤维上造成疵病。

5. 鲜艳度差

6. 牢度低:比常规聚酯纤维牢度差很多。a其比表面大;b染料用量大没有彻底洗净;c染料用量大;d聚酯纤维与聚酰胺纤维交织在一起时,聚酰胺纤维色牢度更差一些。耐晒牢度低(光接触表面大);耐摩擦、耐升华、耐洗牢度比常规涤纶差.

酸性染料

1、写出强酸性染料、弱酸性染料、中性染料的结构特点及染色性能。

酸性染料分子中含有磺酸基的钠盐(少数是羧酸钠盐),用于上染蛋白质纤维和聚酰胺纤维。

强酸性染料

染料分子结构特点:分子结构简单,分子量小,磺酸基比例相对高。

染色浴PH值:2~4;酸剂:硫酸;

染料的溶解度:好                         

染料在染液中的状态:以分子(离子)状态

染色亲和力:低

匀染性:好                       

湿牢度:差

染料与纤维的结合方式:离子键

颜色鲜艳度:鲜艳

弱酸性染料

染料分子结构特点:分子结构较复杂,分子量稍高,磺酸基比例相对较低。

染色浴PH值:4~6;酸剂:醋酸;

染料的溶解度:中等

染料在染液中的状态:有一定的聚集状态(胶态)

染色亲和力:中等

匀染性:中等

湿牢度:中等

染料与纤维的结合方式:离子键、范德华力、氢键

颜色鲜艳度:一般

中性染料

染料分子结构特点:分子结构较复杂,分子量较高,磺酸基比例相对低

染色浴PH值:6~7;酸剂:硫酸铵;

染料的溶解度:较差

染料在染液中的状态:有较大的聚集状态(胶态)

染色亲和力:高

匀染性:较差

湿牢度:好

染料与纤维的结合方式:范德华力、氢键

颜色鲜艳度:稍差

2、说明元明粉对酸性染料上染性能的影响。

元明粉(Na2SO4):对匀染性酸性染料在其染色的PH条件下起缓染作用(通过竞染而缓染),在羊毛等电点之上起促染作用。

由于染料在pH值低于纤维等电点时上染,加入硫酸钠,必然会延缓染料离子与氯离子或硫酸根离子的交换,从而起到缓染作用,提高匀染性。

强酸浴染色的酸性染料对纤维的亲和力不十分大,加入硫酸钠可获得良好的匀染效果;另外,加入硫酸钠还能促进已吸附的染料从纤维上解吸下来,从而有利于增进染料移染,提高匀染效果。对于弱酸性浴和中性浴,染料对纤维的亲和力较大,加入硫酸钠可起到匀染效果。

3、试述酸性染料上染羊毛的染色原理。

(1)羊毛的双电性

PH值﹤等电点,带正电

PH4.2~4.8 等电点,不带电

PH值﹥等电点,带负电

随着体系PH 值的降低羊毛吸收H+带正电,当PH值为1左右时,羊毛大分子所有的氨基都吸收H+带正电,这时羊毛吸酸达到了最大值;若继续降低PH值,羊毛的酰胺基也开始接收质子。

体系中加碱使PH值生高,高于羊毛等电点后,羊毛带负电。

(2)酸性染料的上染过程

在PH处于等电点之下,羊毛纤维带负电,吸附溶液中的氯离子,染料分子将羊毛上吸附的氯离子取代下来,形成上染。

(3)染料与羊毛之间的作用力

库仑力:因酸性染料分子上带有磺酸基团,在酸性染浴中,酸性染料与羊毛纤维存在着库仑引力;

范德华力、氢键:弱酸性染料、中性染料的分子结构比强酸性染料大而复杂,染料与羊毛纤维之间除了库仑力之外,还存在着大量的范德华力和氢键,尤其是中性染料更是如此。这就是为什么中性染料的湿牢度大于弱酸性染料,弱酸性染料的湿牢度大于强酸性染料的缘故。

阳离子染料

1、理解阳离子染料的染色饱和值、腈纶纤维的染色饱和值的概念。

  阳离子染料与腈纶的结合是One-One的定位结合,染料对纤维的最大上染量决定于腈纶纤维中第三单体的含量。

1、纤维的染色饱和值 Sf:Sf是以100g某腈纶纤维在规定的条件下上染某指定阳离子染料的重量。

2、阳离子染料的染色饱和值SD:某阳离子染料在规定的条件下上染100g某腈纶纤维达到规定上染平衡的染料量称为该阳离子染料上染该腈纶纤维的染色饱和值 SD 。

3、染色的饱和系数 ( f ):腈纶纤维的染色饱和值 Sf 与阳离子染料的染色饱和值SD之比即为饱和系数 f。染色时,染料的百分用量(Owf)与饱和系数 f 的乘积,不应超过纤维的染色饱和值 Sf。

2、为了实现匀染,如何制订阳离子染料的染色工艺?为什么?

1、阳离子染料的上染曲线:

在70-80°C上染很快,之前和之后都很慢。从阳离子染料的上染曲线看出,染料的上染绝大部分在相差10℃左右的狭窄区间内完成。这与腈纶的玻璃化温度Tg有关。

2、染浴的PH值

有相当多的阳离子染料(如三芳甲烷类)在碱性条件下不稳定,所以染色一般控制在PH为4.5。强酸性第三单体的腈纶对酸相对不敏感,而弱酸性第三单体的腈纶对酸敏感。

3、染色温度(包括升温速度)

我们知道,绝大部分染料是在70℃以上的一个狭窄区间内完成上染的,染色在这一区间内极易染花。所以染色时,在敏感上染的温度区间内要严格控制升温速率。

4、染色助剂

 ⑴、阳离子表面活性剂1227

  阳离子表面活性剂1227(十二烷基二甲基苄基氯化铵)也可以象阳离子染料一样“上染”占据腈纶纤维的“染座”,与阳离子染料“竞染”而实现缓。

  染浅色要加入1227缓染剂,染中、深色少加或者不加1227,染色中加入的1227 会影响染料的上染百分率。

⑵、阴离子缓染剂(大多数为芳烃的磺酸盐)

   阴离子缓染剂与阳离子染料结合成溶解度较低的胶态结合物,从而降低游离的阳离子染料的浓度,造成染色速率的降低,即通过“阻染”而缓染。

⑶、中性电解质

  中性电解质(NaCl、Na2SO4)电离的Na+可降低腈纶表面的ξ电位负电性,从而起到缓染的作用。

3、说明PH值对阳离子染料腈纶染色的影响

有相当多的阳离子染料(如三芳甲烷类)在碱性条件下不稳定,所以染色一般控制在PH为4.5。

强酸性第三单体酸性基受染浴PH值的影响不大,即强酸性第三单体的腈纶对酸相对不敏感。

弱酸性第三单体酸性基要受到染浴PH值的影响,当染浴PH值较低时,弱酸性基的电离会受到抑制,即弱酸性第三单体的腈纶对酸敏感。

酸性媒染染料、酸性含媒染料及其染色(需要掌握那些内容???)

混纺、交织品的染色(需要掌握那些内容???)

1混纺、交织品的染色方法如下:

1、散纤维染色,然后纺纱、织造;

2、纱线染色,然后织造;

3、多步多浴法,分别染织物中的不同纤维;

4、一浴法同时染织物中的不同纤维。

一、纺织品印花的概述

1、印花的定义

使用染料或涂料通过特定的加工方式在织物上形成图案的过程,称为印花。

从着色的角度看,印花也可以理解为局部的染色。

区别:a染色时,染料分子从纤维表面扩散进入到纤维内部,实现透染,不同的染料分子分别通过范德华力、氢键、离子键、共价键、以及配位键等与纤维大分子结合而获得染色牢度。

b涂料着色时,颜料颗粒借助于粘合剂的作用,机械地附着于纤维的表面而实现着色。

2、印花和染色的异同

同:都是对纤维进行着色

异:1、着色的效果不同:染色是均匀着色。印花是局部的着色,得色或是均匀的,或是表现层次的。相邻颜色之间的关系,可以是颜色间边界干净、清晰,也可以相互自然、均匀地融合。

2、染料上染的介质不同:染色为水;印花为糊料。

3、染液和色浆中染料浓度不同:印花色浆中的染料浓度就要高于染色染液中染料的浓度。

4、获得的颜色数目不同:染色获得单色,印花可以得到多色。

5、工艺的复杂程度不同:染色多是以单一种类染料的染色工艺进行操作的,工艺相对简单,当然,也有两类染料同时进行着色的加工,如T/C混纺织物等,更多类别的染料同时进行的加工则较少使用。印花是以一种更多的是使用多种类型的染料同时着色的工艺操作,工艺较复杂,需要协调统一。

6、对前处理的要求有所不同:有白地或白花的印花布,要求其半制品有较高的白度;半制品要防止纬斜,尤其对于花样呈格子形、横条格、正方形、正圆形等更应注意;

染色半制品要有较好的毛效,以利于染料能在较短的时间内充分上染,但,要注意毛效对色浆流变性的要求。(染色布对前处理半制品的要求,要更均匀)

印花半制品的缩水率????

3、纺织品印花的过程

图案设计→制定印花工艺并制版→打小样并确定印花处方→印制→ 后处理。

图案设计:包括图案的审美、构成和色彩三个方面。同时,图案设计人员要了解印花工艺的基本规律。

制定印花工艺并制版:根据花稿以及印制对象,确定印制工艺。包括着色工艺的制定,染化料的选择以及确定花版的数量并制版。

打小样并确定印花处方:依花稿及确定的工艺,进行实验室的小样试验,确定初步印花处方,提供给印花车间。

印制:依小样印花处方,在印花车间进行大样印花试验,对小样处方进行修正,确定最终的印花处方,进行印制。

二/三、纺织品印花的方法及设备及纺织品印花的现状及发展

掌握概念:直接印花,防染印花,防白,色防,拔染印花,拔白,色拔,转移印花。

直接印花:在织物上直接印上印花色浆,通过一系列后处理,印花处染料上染,从而形成花形。

防染印花:是在尚未染色的织物上印制能阻止染料上染的印浆(称为防染浆,起防染作用的物质叫做防染剂),经染色后,因印花处有防止染料着色的作用,染料不能上染,从而形成花形的印花方法。

防白:防染印花后,所得花纹为白色图案。

色防:印浆(防染浆)中所含的染料,防染剂不能阻止其上染,防染印花后,所得花纹为有色图案。

拔染印花:在已染色,或在上染过程中还未显色或固色的织物上,印制含有能破坏染料发色基团或能阻止染料显色或固色的印浆(拔染浆),这样的印花方式称为拔染印花,能破坏染料发色的物质叫做拔染剂。

拔白:印浆中不加染料的拔染称为拔白。

色拔:印浆中加入的染料不能被印浆中的化学药剂(拔染剂)破坏并能染着纤维,这样的拔染称为色拔。

转移印花:先将图案印制在转印纸上,然后,通过压力、温度或一定的湿度,将转印纸上的图案转移到织物上,这样的印花称为转移印花。

1、  在实际印花中如何灵活运用防、拔印花?????

2、  印花的设备有哪些?这些设备的性能如何?

手工型版印花

凹版滚筒印花机:印制精细,尤以云纹效果见长,产量高,但,对花的技术要求较高、制版成本高,适于大批量产品的加工。

筛网(丝网)印花机:平版筛网、圆网,属于漏印。通过制版,筛网上花形部位漏空,其它部位用感光胶封堵。其中圆网的印制效率较高,平网的印制灵活性较大。随着制版技术和手段的提高,筛网印花也可以印出较高精度的印花布。

喷墨印花机:只适应于极小批量的生产。常用于看样定货。 可以印出高精度的印花布。

3、  为什么辊筒印花的市场份额在逐年减少?

缺点:制作印花辊筒的工艺复杂,花筒雕刻周期长,工人技术要求高,印花机操作劳动强度高,技术要求严,而且适宜印制批量大的花布,在印小批量是成本较高,

四、印花花版的制作

技术术语:分色,分线,反分线,合线(借线),罩印,拔染,印网目数,开度,开孔率。

1、审稿的内容

2、分色的技术技巧

3、丝网的选择

4、重氮感光胶的感光机理

五、纺织品印花糊料及糊料的流变性

1、PVID指数表述了什么含义?

印花粘度指数 (PVID):切变速率相差十倍所对应的粘度比称为PVID指数。

用回旋式粘度计测定。切变速率与回旋式粘度计的转数成正比。        

所以 PVID = ηr10 / ηr

PVID指数直接反应出流体结构粘度的大小。

PVID值为正值,在0~1之间,当PVID=1时,该流体为牛顿型流体,PVID值越小,则结构粘度指数越大,为假塑流型流体。同一原糊的PVID值与原糊的浓度有关,当浓度降低时,其PVID值提高。

2、什么样的糊料适合于活性染料的印花?为什么?

印花对糊料的基本要求:

1、无色的,不能对织物着色或粘色;

2、与色浆中的其它组分有较好的相溶性;

3、有较好的染料传递性,给色性能好;

4、有良好的抱水性,防止染料随水分而渗化

5、有合适的浸润性能(尤其是对于蓬松、厚重面料印花);

6、有良好的印花流变性,使印花图案得色均匀,花形线条精细、轮廓光洁

7、汽蒸时应具有一定的吸湿能力;

8、具有良好的洗除性。

应有较高的成糊能力,所制成的原糊的 化学性质和分散状态都应该比较稳定,并具有适当的流变性能、粘着力、内聚力和抱水性,对染料的亲和力较低并容易洗除。

糊料的选择

a海藻酸钠糊:与活性染料的相容性好。糊料分子的每个糖环上含有负离子基“ –COO - ” ,与染料阴离子相斥有利于染料的上染。制糊时用六偏磷酸钠软化硬水,避免糊料遇   Ca 2+、Mg 2+  而生成凝胶。PVID 值 0. 7 ~ 0. 9 。

b羧甲基淀粉糊:要求醚化度高的。

c聚丙烯酸类的阴离子合成糊料:( PVID 值小于 0. 3 )

d海藻酸钠糊+O/W乳化糊混合糊料:用于网印,增加透网性。PVID值较低,可调至0.3~0.4 之间。

e海藻酸钠糊 + 聚丙烯酸类合成糊料:PVID值较低,有利于色浆透网。 

3、偶氮类染料使用加工淀粉糊作糊料,有时会出现什么问题?可采用什么办法解决?????

4、为什么假塑流型流体和粘塑流型流体适合于作印花糊料?????

假塑流型流体:

特征:这类流体在受到切应力时就开始流动,但流变曲线的斜率随剪切应力增加而减小,即粘度随剪切应力或剪切速率增大而不断减小,剪切速率降低后,粘度随之而增高。大多数中等浓度的高分子溶液以及大部分印花色浆属于这种类型的流体。

a速度梯度(γ)及粘度(η)分别与剪应力(τ)的关系:

γ = 1 / ηa · τn  ,   ( n > 1 )

τ ↑, γ↑, η ↓; 而当 τ↓,η↑。ηa为表观粘度

表观粘度 = 牛顿粘度  + 结构粘度

b粘塑流型流体:

特征:此流体在低于一定的切应力时,流体不发生流动,高于某一切应力后才开始流动。切应力和剪切速率呈非线性关系,此关系类似假塑流型流体,即流变曲线的斜率随剪切应力增加而减小,即粘度随剪切应力或剪切速率增大而不断减小,剪切速率降低后,粘度随之而增高。小麦淀粉原糊就有这种性质。

4、  糊料的结构粘度是如何产生的?

 “结构粘度”就是由亲水大分子之间通过氢键等结合形成网状结构,在网状结构中亲水大分子又通过氢键结合网囊了大量的水分子,使整个体系中分子的运动受到限制,因而体系获得粘度。由于这样的“结构”而获得的粘度叫结构粘度,当这种结构由于外力作用被暂时破坏时,其体系的粘度会下降,而外力消失后,体系粘度会随即恢复。

当线团状的亲水大分子在一定条件下伸展开来时,大分子间的空间网状结构也充分地扩展开来。水分子随即被大量地网囊于结构之中。

5、基本概念:印花粘度指数、触变性、剪切应力(参考图形)。

印花粘度指数 (PVID):切变速率相差十倍所对应的粘度比称为PVID指数。

触变性:γ 随 τ 变化的上行曲线与下行曲线的轨迹不重合的现象叫做触变性。

对于圆网、平网印花,要求色浆的触变性要小,这样有利于印制轮廓清晰的花型。

剪切应力τ:作用于单位面积(厘米2)液层上的切应力。

τ = F / A,F(N):为克服流体粘滞阻力而使流体流动的力;

六、涂料印花

1、写出涂料印花色浆的组成并说明各成分的作用。

染料印花色浆的组成:

染料,印花助剂(酸、碱、尿素等),糊料,水

印花糊料的作用:使印花图案精确、均匀、清晰。

1、让色浆具有一定的粘度,防止印花时花形渗化;

2、作为染料对纤维着色的传递介质,起载体作用

3、粘着作用,使染料能均匀、暂时地粘着于纤维;

4、汽蒸时吸湿,助于染料上染。

涂料印花色浆的组成:

印花涂料:赋予织图案的色泽、鲜艳度及牢度等。

印花粘合剂:涂料色浆的重要组成,直接影响着印花品的质量,包括牢度、手感和外观等。

对印花粘合剂的基本要求

交联剂:它能与某些纺织纤维交联、能与粘合剂分子交联使粘合剂分子形成网状结构、还能自身交联,从而可提高涂料印花的各项牢度。

印花增稠剂(乳化糊或合成增稠剂):使色浆增稠,防止印花时花形渗化。

其它助剂 (包括催化剂;润湿剂;柔软剂:改善产品手感,提高湿摩擦牢度;消泡剂等)

2、现代印花粘合剂的发展进行了三代,都是那三代?各代的特点是什么?????

①、非交联型粘合剂:为线性大分子,成膜后大分子之间不存在化学的交联。

ⅰ、聚丙烯酸酯的共聚物

是丙烯酸酯类,如丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯、异辛酯以及非丙烯酸单体,如丙烯腈、苯乙烯的共聚物。其中丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯为共聚物中的硬单体。 丙烯酸乙酯、丁酯、

异辛酯等是软单体。硬单体提供给粘合剂结构强度,使其耐用性好。软单体贡献于共聚物的是手感和柔韧性。

目前所使用的印花粘合剂多为聚丙烯酸酯类粘合剂。

ⅱ、丁二烯的共聚物

丁苯乳液  —  丁二烯与苯乙烯的共聚物 。

丁腈乳液  —  丁二烯与丙烯腈的共聚物 。

    此类粘合剂柔软,有弹性,但耐光性差,易泛黄,目前较少应用

②、外加交联型粘合剂

    如在上述丙烯酸酯类粘合剂分子中引入羧基、酰胺基及氨基,它们的存在使粘合剂分子能与外加交联剂的官能团发生交联反应,形成大分子之间的网状结构,那么,印花的牢度可以得到提高。羧基、酰胺基及氨基引入的数量要恰当,引入过多会影响印花的手感。

③、自交联型粘合剂

    在丙烯酸酯类粘合剂共聚分子中含有自交联的单体,如羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸环氧丙酯。

3、涂料印花的特点。

①工艺简单。只需印制、烘干和焙固处理,省去水洗、皂煮处理。劳动生产率高,节约能源,污染小。

②色谱齐全,防色方便,印制纹样的轮廓清晰。

③适合于各种纺织纤维组成的纺织品。

④与染料印花相比,印花的各项牢度以及手感还有一些差距。目前,随着印花粘合剂的研究和制造技术的不断发展涂料印花的牢度和手感已有了很大的改善和提高。

七、活性染料印花

1、活性染料印花,如何考虑对染料的选择?

    用于印花的活性染料:溶解度要大,扩散性要大,能在较小的固色时间内向纤维内充分扩散;直接性要小,递深性和固色率要高,染料在固色前要稳定。所谓递深性是指印浆中染料浓度提高时,印花表面色泽深度递增的性能。

⑴、染料的扩散性和直接性

    扩散性高,有利于染料在较短的汽蒸固色时向纤维内部扩散。直接性高,不利于染料的扩散上染。染料直接性低,有利于染料的扩散,同时水解的染料易于洗除而不沾污面料。所以,在选择染料时不应选直接性太高的染料。

⑵、反应活性与固色率

与纤维固色反应前的染料水解会导致固色率的降低。所以,印花选择K型、KN型活性染料比较合适。

⑶、对拼色染料的要求

    原则上要尽量选择同类型的染料进行拼色,同时也要注意染料的上染性能即配伍性能要尽量一致。

2、在活性染料印花的海藻酸钠糊料中为什么要混入乳化糊或合成增稠剂?????

海藻酸钠糊料的性质:

ⅰ、加入较多的醇、食盐、烧碱生成凝胶。冲稀后再次溶解;

ⅱ 、遇金属离子易形成凝胶。加入六偏磷酸钠可防止硬水的不良影响;

ⅲ 、在PH 5.8 ~ 11 稳定

ⅳ 、印透性、均匀性、吸湿性良好。浆膜柔软、坚牢,易洗除,但给色量较低;

ⅴ、制糊简便,成糊率高(制糊温度不能超过80℃,用40~45℃温水调糊。普通海藻酸纳原糊含海藻酸钠4~8% ;高粘度的含3%左右;低粘度的含12~15 % )。

ⅵ、适用于大多数染料的印花,尤其是适用于活性染料的印花,不适于阳离子染料的印花。

乳化糊及合成增稠剂其它糊料混合使用以提高色浆的流变性。

乳化糊的作用:印制时花型轮廓清晰,边线光洁。因含固量低,印花后可不用洗除。

合成增稠剂的作用:合成增稠剂为亲水的合成高分子化合物,具有较高的结构粘度。

3、活性染料印花中如何避免白地沾污?

沾污白地问题

⑴、对纤维亲和力和直接性高的水解染料,有可能在水洗时造成白地沾污。

⑵、烯砜染料在强碱皂煮时易引起白地沾污

尽量降低洗液中的染料浓度是减少沾污的有效措施。通常先用大量冷水冲洗,洗液迅速排放,然后再进行热水洗、皂洗和水洗。在皂洗前,先把未反应的染料洗除。

4、活性染料印花中“风印”是如何造成的?

活性染料印得的织物,固色前曝露在空气中时间过长,会引起色变。

⑴、小苏打吸收空气中的二氧化硫,使乙烯砜染料失去活性会造成“风印”。

⑵、乙烯砜染料吸收环境水分水解造成的“风印”。

⑶、印花布面吸收CO2等酸气,使布面上的PH值降低会产生“风印”

5、说明活性染料印花“全料法”和“两相法”各自的特点????。

⑴、全料法(色浆 = 染料 + 碱剂 + 糊料 +其它助剂)

活性染料和碱剂同时存在于印花色浆中,印花并烘干后,进行固色处理,再洗除未固色的染料和原糊。印深浓色时还要用固色剂固色。

①色浆

用热水冲化染料的水温要求:X型染料<70℃;KN型染料<68℃;K型染料<80℃

色浆配料顺序:[染料à(热水+尿素)]à(防染盐à海藻酸钠),碱剂在临用时加入

②         工艺流程

白布印花à复烘à蒸化à皂煮、水洗à烘干

或白布印花à复烘à焙烘à皂煮、水洗à烘干

③汽蒸、焙烘条件

蒸化机汽蒸: 100 ~ 102  ℃ 、蒸 5 ~ 10 分钟  。

常压高温汽蒸(过热蒸汽汽蒸):130~160℃、1min。因水份易蒸发,尿素量要增加15~20 %;

焙烘:(150 ℃ 、4 ~ 5 分钟 )

ⅰ、一氯均三嗪或氯代嘧啶类:

       要求色浆中加尿素 15 ~ 20 % ,而且要慎重选择染料。

ⅱ、乙烯砜型(较适用于焙烘法)

焙烘法可提高其固色率:

色浆中不能加入尿素,否则乙烯砜染料会失去活性:

④、水洗、皂煮

活性染料的固色率一般在70 ~ 90 % ,固色后,浆膜中

仍可能还含有具有活性的染料,所以皂煮前需将浮色洗除,

以免在碱性皂煮时造成持久的沾色。

⑵、两相法(适宜活性较高一些的染料,碱剂不加在色浆中)

A轧碱短蒸法印花

印花色浆中不加碱剂,织物经印花烘干后进行轧碱短蒸固色。这样可以提高印花色浆的稳定性,同时还可避免环境色变(即风印)的疵病。此法特别适用于乙烯砜型活性染料。

B轧碱冷堆法

C织物预轧碱法

①、工艺处方

在强碱条件下,可使浆膜中的海藻酸钠凝胶,避免其从织物上溶落下来。食盐和淀粉糊的加入,可防止轧碱时染料从织物上的溶落。

轧碱的方式:ⅰ、常规轧车轧碱;ⅱ、面轧

②、工艺流程:

白布印花 → 烘干 → 轧碱 → 蒸化 → 平洗 → 烘干

也可以采用轧碱冷堆法

③、蒸化:120 ~ 130  ℃     汽蒸 30 ~ 50 秒

反应活性高的染料汽蒸所需的时间越短。

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