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提高色牢度的办法
如何提高湿摩擦色牢度
纺织产品中,影响耐湿摩色牢度的主要因素有,织物的种类、织物组织结构;纺织物前处理,如退浆、煮炼、漂白、丝光等;纺织染料的选择,以及工艺、温度、时间等的控制是否严格,还有助剂的选择和使用是否正确;纺织物的后处理等。
针对这些影响耐湿摩擦色牢度的因素,我们应注意以下几点:
1、 根据纺织材料学的分析,一般化纤类织物比棉等天然织物的耐湿摩擦色牢度要好,稀薄织物比厚重织物要好。所以在纺织物处理时,各道工序处理要匀透,以提高纤维的可吸性与染料的反应性或吸附固着性,使染料充分上染。在染色过程中,要求控制严格,对助剂等须正确选择正确使用。为提高纺织产品耐湿摩色牢度,在纺织物后处理中,可进行充分皂洗,如涤纶纤维用分散染料染色后高温定型导致染料泳移到纤维表面,引起摩擦牢度下降。针对这种情况,加固色剂或平滑剂可在一定程度上提高耐摩擦色牢度。
2、 选择染料时,选择具有良好提升性和匀染性的染料,良好的提升性和匀染性都有利于染料的渗透和扩散,可从一定程度上提高湿摩擦牢度。染料应具有一定的水溶性和直接性,水溶性基团不能太多,否则会影响后面的湿摩擦牢度。而直接性也应该选择以中等为最佳。所选染料应具有的直接性不能太高,一般情况下应大于70%。
3、棉等天然织物耐湿摩擦色牢度相对较差,因此对棉坯布而言应选择纱支均匀、布面光洁的坯布。若需要进行预处理应该选用高效前处理剂。
4、活性染料染色用水应尽量使用软水或去离子水,以此减少水中的钙镁等离子对染料的影响,从而提高纤维对染料的吸收性,使染料在纤维分子内固色更加稳定。
5、使用高效固色剂,所选固色剂应该是能在染料和纤维之间链接形成化合物,在与染料反应的时候,又可与纤维素纤维反应交联,使染料与纤维能够紧密牢固地联系在一起,加强染料与纤维的结合,防止染料从纤维上脱落或泳移到纤维表面,避免造成染色牢度下降。
6、使用特种助剂,如增深剂等对染色织物进行整理,可减少染料用量而获得深浓色效应,同时提高湿摩擦色牢度。
7、重视染后布面的pH值。因为一般情况下深浓色棉织物染色工艺用碱量较高,然后加强水洗、皂洗与中和,织物上不能带碱,以免染料染后水解,造成湿摩擦牢度下降。通常布面pH值控制在6.5—7.5,不能超过9或小于3。
8、从改进染后布面的特点出发,对织物进行整理,如生物酶抛光处理等,使得布面光洁度增加,摩擦力变小,从而提高其湿摩擦色牢度。
9、 纤维上的浮色对耐湿摩擦色牢度极为不利,深浓色的活性染料染色织物,宜两次皂煮,但皂煮次数过多会破坏已上染的染料,从而发生断键现象,导致效果下降。曾有试验,将染色织物用防沾污洗涤剂洗涤(用量2-3g/L,95℃处理10min),能使湿摩擦牢度达到3级。在实际大生产时,常会发生许多状况,如蒸汽供压波动,使温度在规定时间内升不高;挡车操作失误或设备突然故障,而使预定程序偏离,发生色差后追加染化料,而使工艺变动等,从而导致色牢度差异(包括缸差)。对于某些机械设备和染料品种、碱剂等化学药剂,在大生产中要使染色后的清洗十分彻底不太实际,所以应合理地选择。
10、由于活性染料染色后浮色是很难去除干净的,因此,在皂煮完后可用适当的剥色剂进行剥色处理,把浮色去除干净,使去掉浮色后的织物染料与纤维形成完整的一体,从而提高其湿摩擦色牢度。
11、针对活性染料与纤维形成的共价键在酸或碱的条件下可能会变得不稳定甚至断裂的情况,我们可以在其表面形成一层柔软、强韧、耐水的薄膜,以其拒水性和柔软的平滑性来改进湿摩擦牢度。溶胶-凝胶法(Sol Gel method)是制备无机膜的一种重要方法,通过溶胶-凝胶技术在织物上形成组分不同的薄膜,可以提高织物的耐磨强度和拒水拒油性等,可以从一定程度上提高湿摩擦牢度。但是,对其手感有一牢的影响。有文献报道,日本一方社油脂公司开发的YKA2955和YKA2977,以4∶1组成的混合物用于活性染料染色物浸渍处理可在织物表面形成一层柔软强韧的薄膜,从而起到提高湿摩擦牢度的目的。
综上11点,均可有针对性地有效地提高纺织产品的耐湿摩擦色牢度
国际纺织品对色牢度的要求与提高色牢度的措施(三)
3、改进日晒牢度措施
(1)染料选用
影响浅色织物日晒牢度最主要的因素是染料本身,因此选用染料是最要的。从三原色的染料中黄色活性染料的分子结构的母体发色体以吡唑啉桐和萘子三磺酸的日晒牢度最佳,含有这种母体的活性染料如:C.I.活性黄2(K级,6—7级)、黄17(KN型,5—6级)、黄18(K型,6级)、黄57(KN型,6—7级),黄105(KE型,5级)、黄145(KM型,6—7级)、黄176(KM型,6级)及黄193(K型,6—7级)。
蓝色谱的高日晒牢度活性染料以蒽醌、酞菁、甲脂为母体结构,涉及的染料如:C.I.活性蓝(6—7级)、蓝2(6—7级)、蓝4(6级)、蓝5(5—6级)、蓝15:1(7级)、蓝49(6级)、蓝50(6级)、蓝69(6级)、蓝74(6—7级)及蓝94(6级)以上均为蒽醌结构。酞菁结构的有:蓝7(级)、蓝14(7—8级)、蓝15(6—7级)、蓝63(6级)、蓝231(6级)。甲脂结构的有:蓝104(6级)、蓝220(6—7级)及蓝221(6—7级)。
红色谱活性染料的日晒牢度普遍较低,特别是浅色,只有一些偶氮基二个相邻位置含有配位能力的羟基,与铜形成稳定的螯合环,可以提高日晒牢度。例如:C.I.活性红7(6—7级)、红23(7级)、红49(6级)。
以上这些推荐染料中含铜络合的染料虽然浅色染色物的可萃取铜含量不致超过重金属限量,但汗—光牢度较差,因为测试该牢度的人造汗液(氨基酸)可将已络合的铜夺取出来,特别是偶氮型络合染料,剩下的母体染料是不耐光的。另外是吡唑啉酮黄色谱和溴氨酸的蓝色谱,它们的氯浸牢度很低,只有1—2级,因此也必须注意。
选用染料进行拼色组合时,一定要使选用的每个组份染料的耐光牢度水平相当,只要其中任何一个组分,尤其是用量最少的组分的耐光牢度达不到浅色染色物的要求,就会使最终的染色物的耐光牢度无法达标。
台湾永光染料公司推荐一套耐光牢度很高的适用于浅色染色的活性染料,它的三原色为Everzot Yellow—C—GL,Red C—3B及Blue—BB130%。
(2)其它措施
浮色染料的影响,染后皂洗不彻底,未固着染料和水解染料残留于布面上也会影响染色物的耐光牢度,它们的耐光牢度明显低于已固着的活性染料。皂洗进行得越充分,耐光牢度就越好。
阳离子型的低分子或多胺缩合的树脂型固色剂和阳离子型柔软剂应用于织物后整理,将使染色物的日晒牢度明显下降。因此选用固色剂及柔软剂时必需注意它们对染色物日晒牢度的影响。
紫外线吸收剂近来经常用于浅色染色物提高耐光牢度,但必须用量很大才有些效果,不但增加成本,而且造成织物黄变和强力损伤,所以不是一种好的措施。
三、活性染料深浓色的湿处理牢度
活性染料通过共价键结合赋予染色物优良的染色牢度,但是深浓色染色物时常会发生褪色和沾色现象,这些现象的发生除了染料母体结构中的一部份因受光、热、汗、酸性气体和氧化剂的侵蚀,出现偶氮基分解、络合金属离子脱离、氨基氧化等引起染色物变色和裉色。染料—纤维键的断裂也会引起褪色和沾色。而染色物上的浮色是造成深浓色染色物的水洗牢度和湿摩擦牢度不合格的主要原因。
1、浮色染料
所有的染料在染色后都会在织物上留下浮色染料。活性染料的浮色染料包含有:部份水解的染料、吸附于纤维而未参予共价反应的染料,以及乙烯砜型染料的已消除硫酸酯后的乙烯砜基染料。浮色染料的总量可以用活性染料染色特征值SERF中的最大染率E和最大固色率F的差值来表示。
这些浮色染料清除程度与它们对纤维的直接性有关,其中直接性最大的是乙烯砜基染料,其次是水解染料,未反应染料因存在硫酸酯水溶性基,所以对纤维直接性最小,是最容易清除的浮色染料。实践证明,即使经过了充分的水(皂)洗,纤维上仍有部份残留的浮色染料,这部份染料用DMF:水=1:1,于80℃萃取后再测固色率F1,显然F1小于皂洗后的固色率F,也就是说E—F1大于E—F。两者固色率之差F—F1与全部清除浮色后的浮色总量E—F1之比与染料直接性成正比关系,活性染料直接性愈大,染色后的浮色量也愈大;如果固色率很高,浮色量也会减少。它们的关系如表6所示。这些浮色染料都是直接性大,不易从纤维上清除下来,可以视同直接染料。同时因又具有水溶性,遇水会溶落下来,并沾污到其它织物上去,在做水洗牢度试验时造成水洗牢度不合格。它们是活性染料深浓色织物湿处理牢度,包括水洗、皂洗和湿摩擦牢度不合格的主要原因。要清除浮色染料需从染料选用和工艺合理化着手,是完全可以解决的。国际纺织品对色牢度的要求与提高色牢度的措施(二)
2、染料浓度与日晒牢度的关系
染色试样的日晒牢度会随染色浓度变化而有不同,同一种染料在同一种纤维上染色的试样,它的日晒牢度随染色浓度增加而提高。染料在纤维上会发生聚集,日晒牢度随染色浓度的增加而提高,主要是由于染料在纤维上的聚集体颗粒大小分布变化所引起的。聚集体颗粒愈大,单位重量染料暴露于空气—水份等作用面积愈小,日晒牢度愈高。染色浓度的增加会使纤维上的大颗粒聚集体的比例增高,日晒牢度也相应增高。浅色织物的染色浓度低,染料在纤维上聚集体比例较低,大部份染料呈单分子状态,也就是染料在纤维上的分散度很高,每个分子都有同样的机率受到光和空气、水份的作用,日晒牢度相应也趋下降。
染色试样的含湿率对染料的日晒褪色速率是一个很重要的因素。含湿率高会使染料的褪色速率增加,影响大小则随纤维和染料的性质而有不同。棉纤维上活性染料的日晒牢度对纤维的含湿率变化比较敏感。将空气相对湿度从45%提高到80%,活性染料染色的棉织物试样的日晒褪色速率可增加到原来的200%—300%,空气相对湿度高可以使纤维溶胀,加速水分和空气扩散进入纤维,从而加速染料的褪色。在羊毛上的酸性染料试样的日晒牢度就没有在棉纤维上那样敏感,所以日晒牢度蓝色标样是用羊毛织物染成的。影响日晒牢度还有光源,如碳弧、氙灯等。
综上所述,影响日晒牢度的因素很多,主要是染色浓度的影响。包括《染料索引》在内的各染料企业提供的色卡上所显示的染色物日晒牢度都是在染色深度1/1的情况下所测定的数据,也就是在染料浓度约20g/l—30g/l的中色织物上测定的数据,浅色织物肯定不会达到这一水平,有些企业的色卡提供2—3个染色浓度,如1/6、1/1、2/1等。而且耐晒测试仪的不同、光源不同以及含湿率的不同,所测定的数据都有差异。因此,浅色染色物选用染料时不能光凭色卡所提供的数据,必须经过实际打样后测定的数据来挑选染料。表2—5所列举一些日晒牢度较好的活性染料以供参考。
表2 乙烯砜—一氯均三嗪双活性基染料的日晒牢度
从表1—4看到,《染料索引》所提供的日晒牢度都高于企业色卡,而实际测试更要低于上列表中的数据。表1—4是按ISO/105 B02—1994的1—8级标准评定的,如采用AATCC16—1998或AATCC 20AFU标准评定是按1—5级。因此必须搞清楚是按什么标准评定日晒牢度的。
一、 染料问题:
活性染料染纤维素纤维,虽然是以共价键的形式与纤维发生化学结合,但当染料受到湿、热、光、酸、碱及氧化剂作用后,其母体结构中的某些部分就会发生改变。如偶氮基发生分解、氨基氧化、络合金属离子脱离或染料———纤维共价键水解断裂等,其结果导致变色,使染色物某些牢度较低。又如,活性染料与纤维素大分子之间建立起来的共价键,在一定条件下会水解断裂,变为水解染料而脱落,使染品的湿牢度和日晒牢度等表现不良。
二、 染色工艺的问题:
活性染料在使用过程中,染色方法正确与否,直接影响着染色物的染色牢度。例如:化料不当、染料发生水解、水质过硬、钙镁离子太多,造成染料聚集沉淀;固色条件不当,固色率偏低;染后水洗、皂洗不良、未能固着的染料去除不净;成品带酸、碱,染料水解断链增加等,都会造成浮色的增加。
所谓“浮色”,指附着在纤维上但未与纤维键合的染料。它们包括:被部分或全部水解的染料;吸附于纤维上但未参加反应的染料;乙烯矾硫酸酯基已发生消除反应,硫酸酯基已脱落,但未与纤维键合的染料。由于浮色染料对纤维具有不同程度的亲和力,这给染料的易洗性带来了困难。因此,在实际使用过程中,不可能通过水洗和皂洗完全去除纤维上的浮色染料。
二、 活性、酸性染料染棉和锦纶时,湿摩擦牢度达不到2—3级(国家标准),3级以上更难达到,有的厂商不顾印染技术标准,在合同上把所有牢度一津写成3-4级.为此产生不少纠纷.目前市售的固色剂达到3级湿摩擦牢度的极少,一般都是2—3级.市售的湿摩湿牢度增进剂大多是聚乙烯乳液和特种氨基有机硅柔软剂.
在用量达50g/L以上时.能提高半级湿摩擦牢度.文献报道.用环氧化的多胺与聚氨酯预聚体嵌段共聚就能提高湿摩擦牢度。试验结果表明.将染物经防沾污洗涤剂洗涤(95℃,lOmin,2-3g/L),再经固色剂固色能确保湿摩擦牢度达3级,但市售的防沾污洗涤剂质量差异极大.效果各异,染色深度越高,日晒牢度越好,染浅色时,日晒牢度往往不合格.据国外资料介绍,使用电子给予体及电子接受剂以及抗氧剂等组成的日晒牢度增进刑,能够使活性染料(0.5%owf)染物提高1级日晒牢度,染色后进行处理。耐洗20次以上.该助剂也是可提高涤纶﹑锦纶织物日晒牢度1级的固色刺,且能与分散染料同浴染色.有些厂使用双活性基的活性染料以期提高口晒牢度.试验后却发现,双活性基活性染料反而比单活性基染料的口晒牢度更低.
锦纶染色织物常在服装厂裁剪拼制成多种颜色的嵌条服装,要求深色条上的染料在皂洗时不沾污白色条,白布沾色牢度必须达到4-5级.使用苯酚甲醛缩合的锦纶固色剂达不到要求,且有游离甲醛问题.使用市售的无甲醛固色剂,白市沾色牢度至多达到4级.现用单宁和吐酒石以及其他固色剂多次固色仍不理想。而使用合适的高分子物可以满足这方面的要求。
活性染料不耐氧漂,限制了其制作游泳衣,日常用的自来水中也含有氯气,也能使活性染料褪色,客户要求染物能耐氯.耐氯牢度差的原因是氯与染料反应使发色基团链破坏,呈无色.提高耐氯牢度需有一种吸氯的化合物,先于染料与氧反应,防止染料被破坏。
印花后的织物在热定形时.发生花纹边缘向白地迁移﹑渗化的现象.原因是染料的升华.即使是升华牢度好的染料也有此现象.另外是染料在高温时的迁移,升华只是染料先气化,呈单分子状态再转移到白布上,而热迁移却是染料凝聚体(也包括单分子)向周边纤维转移。这与轧染烘干时的染料泳移相似。要使分散染料不泳移和不迁移.就是要使染料形成更大的凝聚体,使之难以移动,常用高分子助剂来解决问题。
三、在多数场合,造成棉织物耐摩擦牢度低下的原因不是染料的脱落,而是经深色染色后的棉的原纤维脱落,外观牢度降低。由于湿润状态下棉的摩擦抵抗力较大,原纤维脱落后附着于沾色白布。干燥状态时棉的摩擦抵抗力较小,原纤维的脱落也较少,因此,在干摩擦牢度上不太可能出现问题。
如上所述。原纤维的脱落对纱线形态及织物组织等纤维表面状态会造成一定的影响,即使使用相同的染料、深度进行染色,也会产生半级左右的差。降低纤维表面的摩擦系数对改善湿摩擦牢度有一定的效果。使用硅类等防水性整理剂处理也极为有效。如果采用这些方法处理的话,有可能改变织物风格或功能性,因此不是适用于任何情况的。请慎用!
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