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    各种染料性能及织物印染工艺技术分析

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    深圳市信宏印染流体控制有限公司

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    一.纯棉织物常用染料及其染色、印花性能

    用于纯棉织物染色的染料主要有直接染料、活性染料,还原染料、可溶性还原染料、不溶性偶氨染料、硫化染料等。印花染料主要有活性染料、不溶性偶氨染料、稳定不溶性偶氨染料、还原染料、可溶性还原染料和印花涂料。与棉纤维同类的粘胶纤维也同样可用上述各类染料染色、印花。不过,由于粘胶纤维是再生纤维素纤维,结构较松弛,与棉纤维比较,有不耐碱、对酸较敏感等特点,所以同样用这类染料染色时,在工艺等方面应有所区别。下面简单介绍纯棉织物常用染料的染色、印花性能。

    1.直接染料直接染料能溶于水,在中性或弱碱性溶液中,可直接上染棉纤维。染色时加入食盐等中性电解质,能增加染料上的杂量。直接染料色谱齐全,染色方法简便,价格也较便宜,曾为棉织物的主要梁料。但这种染料染色牢席不够好,需在后处理中进行固色处理。

    2.活性染料活性染料是指含有活性基团的可溶性染料。在适当条件下,能与纤维素纤维、蛋白质纤维发生化学结合,大大地提高被染物的水洗、皂洗色牢度等。同时,它还具有染色、印花简便、色泽鲜艳,色谱较齐,价格较便宜等优点。但一般活性染料固色率不高,在碱性溶液中易水解,造成浮色。所以织物染色时采用先染色,后固色的方法,以提高染料的固色率。用于印花,要根据染料品种的不同,选用一相法或两相法印花。还有一些活性染料的耐氯漂色牢度和耐气候色牢度较差。

    3.还原染料还原染料不溶于水,不能直接染色。需在烧碱、保险粉的碱性强还原溶液中使其还原为隐色体,由隐色体上染棉纤维,经过氧化,回复成不溶性染料而固着于纤维。还原染料的色谱齐全,色泽鲜艳,而日晒、皂洗色牢度均较优良。但因价格较贵,某些黄、橙品种有光敏脆损作用,因此在应用上受到一定限制。染色或印花时要加强皂煮后处理,去除浮色,提高鲜艳度。

    4.可溶性还原染料可溶性还原染料是还原染料的衍生物,可溶于水,染在纤维上后,需在酸液中经过氧化处理,使染料水解、氧化,回复成不溶性的还原染料而染着在纤维上。可溶性还原染料的染色工艺比较简单,染色比较匀透,染色牢度高。但这种染料的价格昂贵,主要用于浅、中色棉织物的染色、印花。

    5.硫化染料硫化染料不溶于水,但能溶解在硫化纳溶液中,还原成隐色体,隐色体被棉纤维吸收后,氧化成不溶性染料而固着在棉纤维上。硫化染料主要用于棉纤维深色产品的染色,水洗和日晒度尚好,染色方法简便,价格便宜,但其磨擦色牢度较差,色泽不够鲜艳。某些染料(如硫化黑),在织物存放过程中,会使纤维脆损,因此染色后需作防脆处理。黄、橙色硫化染料往往对纤维有光敏脆损作用。

    6.不溶性偶氮染料不溶性偶氮染料是由两上染料中间打底齐(色酚)和显色剂(色基)组成。染色时,织物先以色酚的烧碱溶液打底,然后用色基的重氮化溶液显色,织物上的色酚和色基的重氮化合物偶合瓜而生成不溶性偶氮染料,固着于织物上。由于色基进行重氮化反应时,需要用冰,所以不溶性偶氨染料又称冰染料。该类染料色泽鲜艳,耐皂洗色牢度很好,耐日晒色牢度也较好,但磨擦色牢度较差,湿摩擦我牢度更差。

    7.稳定不溶性偶氮染料稳定不溶性偶氮染料是色酚钠盐与暂稳定的重氮化合物的混合物,在一般情况下,两者不发生偶合反应。印花后经过一定的处理,暂稳定的重氮化合物转化为活泼的重氮化合物,而与色酚偶合生成不深性偶氮染料。这类染料主要用于印制小块花纹。二.纯棉织物染整工艺流程

    纯棉织物染整工艺流程的选择,主要是根据织物的品种、规格、成品要求等,可分为练漂、染色、印花、整理等。

    1.练漂天然纤维都含有杂质,在纺织加工过程中又加入了各浆料、油剂和沾染的污物等,这些杂质的存在,既妨碍染整加工的顺利进行,也影响织物的服用性能。练漂的目的是应用化学和物理机械作用,除去织物上的杂质,使织物洁白、柔软,具有良好的渗透性能,以满足服用要求,并为染色、印花、整理提供合格的半制品。

    纯棉织物练漂加工的主要过程有:原布准备、烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光。

    1)原布准备:原布准备包括原布检验、翻布(分批、分箱、打印)和缝头。原布检验的目的是检查坯布质量,发现问题能及时加以解决。检验内容包括物理指标和外观疵点两项。前者包括原布的长度、幅度、重量、经纬纱线密度和密度、强力等,后者如纺疵、织疵、各种班渍及破损等。通常抽查总量的10%左右。原布检验后,必须将原布分批、分箱,并在布头上打印,标明品种、加工工艺、批号、箱号、发布日期和翻布人代号,以便于管理。为了确保连续成批的加工,必须将原布加以缝接。

    2)烧毛:烧毛的目的在于烧去布面上的绒毛,使布面光洁美观,并防止在染色、印花时因绒毛存在而产生染色不匀及印花疵病。织物烧毛是将织物平幅快速通过高温火焰,或擦过赤热的金属表面,这时布面上存在的绒毛很快升温,并发生燃烧,而布身比较紧密,升温较慢,在未升到着火点时,即已离开了火焰或赤热的金属表面,从而达到烧去绒毛,又不操作织物的目的。

    3)退浆:纺织厂为了顺利的织布,往往对经纱上浆以提高强力和耐磨性。坯布上的浆料即影响织物的吸水性能,还影响染整产品的质量,且会增加染化药品的消耗,故在煮练前应先去除浆料,这个过程叫退浆。棉织物上的浆料可采用碱退浆、酶退浆、酸退浆和氧化剂退浆等方法,将其从织物上退除。碱退浆使浆料膨化,与纤维粘着力下降,经水洗从织物上退除。酶、酸、氧化剂使淀粉降解,在水中溶解度增大,经水洗退除。由于酸、氧化剂对棉纤损伤大,很少单独使用,常与酶退浆、碱退浆联合使用。

    4)煮练:棉纤维生长时,有天然杂质(果胶质、蜡状物质、含氮物质等)一起伴生。棉织物经退浆后,大部分浆料及部分天然杂质已被去除,但还有少量的浆料以及大部分天然杂质还残留在织物上。这些杂质的存在,使绵织布的布面较黄,渗透性差。同时,由于有棉籽壳的存在,大大影响了棉布的外观质量。故需要将织物在高温的浓碱液中进行较长时间的煮练,以去除残留杂质。煮练是利用烧碱和其他煮练助剂与果胶质、蜡状物质、含氮物质、棉籽壳发生化学降解反应或乳化作用、膨化作用等,经水洗后使杂质从织物上退除。

    5)漂白:棉织物经煮练后,由于纤维上还有天然色素存在,其外观不够洁白,用以染色或印花,会影响色泽的鲜艳度。漂白的目的就在于去除色素,赋于织物必要的和稳定的白度,而纤维本身则不受显著的损伤。棉织物常用的漂白方法有次氮酸钠法、双氧水法和亚氯酸钠法。次氯酸钠漂白的漂液PH值为10左右,在常温下进行,设备简单,操作方便、成本低,但对织物强度损伤大,白度较低。双氧水漂白的漂液PH值为10,在高温下进行漂白,漂白织物白度高而稳定,手感好,还能去除浆料及天然杂质。缺点是对设备要求高,成本较高。在适当条件下,与烧碱联合,能使退浆、煮练、漂白一次完成。亚氯酸钠漂白的漂液PH值为4~4.5,在高温下进行,具有白度好,对纤维损伤小的优点,但漂白时易产生有毒气体,污染环境,腐蚀设备,设备需要特殊的金属材料制成,故在应用上受到一定限制。次氯酸钠和亚氯酸钠漂白后都要进行脱氯,以防织物在存在过程中因残氯存在而受损。6)丝光:丝光是指棉织物在室温或低温下,在经纬方向上都受到张力的情况下,用浓的烧碱溶液处理,以改善织物性能的加工过程。棉织物经过丝光后,由于纤维膨化,纤维纵向天然扭转消失,横截面成椭圆形,对光的反向更有规律,因而增进了光泽。纤维无形定区的增加,使染色时染料的上染率增加。取向度的提高,使织物强力增加,同时还有定形作用。丝光后,一定要采用冲吸去碱或蒸箱去碱,或平洗地去碱等方法充分去碱,直至织物呈中性。

    2.染色染色是借染料与纤维发生物理或化学的结合,或用化学方法在纤维上生成颜料,使整个纺织品具有一定色泽的加工过程。染色是在一定温度、时间、PH值和所需染色助剂等条件下进行的。染色产品应色泽均匀,还需要具有良好的染色牢度。织物的染色方法主要分浸染和轧染。浸染是将织物浸渍于染液中,而使染料逐渐上染织物的方法。它适用于小批量多品种染色。绳状染色、卷染都属于此范畴。轧染是先把织物浸渍于染液中,然后使织物通过轧辊,把染液均匀轧入织物内部,再经汽蒸或热熔等处理的染色方法。它适用于大批量织物的染色。

    三、印花

    印花是借助于原糊的载体作用,把各种不同的染料或颜料印到织物上,从而获得有色图案的加工过程。印花和染色一样,都是使织物着色。但在染色过程中染料使织物整个全有色图案的加工过程。印花和染色一样,都是使织物着色。但在染色过程中染料使织物整个全面地着色,而印花仅是染料对织物的某些部分着色。为了克服染液的渗化而获得各种清晰的花纹图案,印花时,将染料和必要的化学助剂加原糊调成色浆,再印到织物上去。所谓原糊是用淀粉等糊料调制而成的稠厚流体。由于糊料的存在,色浆中染料对纤维的上染过程要比染色时染粉等糊料调制面成的上染过程复杂。织物印花首先需要图案设计。根据印花设备的不同,滚筒印花和筛网印花分别要进行花筒雕刻和筛网制版。花筒雕刻是将花纹图案刻在铜花筒上,花纹在花筒上是凹陷的,凹纹内均布着斜纹线或网点用以贮藏印花色浆,印花时,在压力的作用下,印花色浆转移到织物上。筛网制版为平版筛网制版和圆网制版。平版筛网选用涤纶丝或锦纶丝,圆网选用镍网,将非图案部分的网眼封闭,留出图案部分的网眼,印花时,色浆从网眼中溢出,印到织物上。根据印花工艺不同,织物印花有直接印花、防染印花是先印花后染色,而印花色浆中含有防止染色染料上染的防染剂。拨染印花是先染色,后印花,印花色浆中含有破坏地色染料的拨染剂。

    棉织物印花一般采用直接印花,主要工艺流程是:图案设计─→花筒雕刻(或筛网制版)─︱调制色浆─︱→印花─→烘干─→蒸化─→平洗─→烘干。织物前处理─︱

    1)活性染料直接印花:活性染料直接印花有一相法和两相法。一相法印花时,将染料、原糊、碱剂及化学助剂调成色浆,印花烘干后经汽蒸或焙烘使染料与纤维反应,再经水洗皂洗。两相法印花是印浆中不加碱剂,印花烘干后轧碱短蒸,使染料与纤维反应,再经水洗、皂洗,即完成印花过程。

    2)不溶性偶氮染料直接印花:有色基印花法和色酚印花法。色基印花法是目前工厂中最常用的方法,先将织物用色酚溶液打底,然后用已重氮化的色基调制成浆印花,再将未印花处的色酚洗去。

    3)稳定不溶性偶氮染料直接印花:用染料、助剂、原糊等调制成色浆对织物印花烘干,经显色处理,再进行水洗、皂洗、水洗,即完成印花过程。

    4)还原染料直接印花:有全料法印花和悬浮体印花法。全料法印花是将染料、还原剂、助剂和原糊调制成色浆对织物印花,烘干后,进行还原蒸化。蒸化时,染料被还原成隐色体染纤维,然后进行氧化、皂煮、水洗、烘干,即完成印花过程。悬浮体印花法是将染料和原糊制成色浆,印花烘干后,浸轧还原剂与烧碱组成的溶液,立即进行快速蒸化,染料被还原而上染纤维,然后进行氧化、皂煮、水洗、烘干,即完成印花过程。5)可溶性还原染料直接印花:将染料、亚硝酸钠、助剂、原糊调制成色浆印在织物上,烘干后,浸轧稀硫酸溶液,透风后经冷水冲洗,再用淡碱中和,再皂煮、水洗和烘干。

    6)涂料直接印花:涂料是不溶于水的有色物质,它本身无法上染纤维。涂料与粘合剂、交链剂、乳化糊及其他助剂一起调制成色浆,印在织物上,烘干后、经焙烘等后处理,粘合剂在织物上形成高分子薄膜,将涂料机械地粘着在纤维上。涂料印花工艺简便,一般不需水洗,适用于各种不同纤维织物和混纺织物的印花。

    四.整理

    整理是通过物理或化学的方法采用一定的机械设备,改善织物手感和外观,提高服用性能,或赋予某种特殊功能的加工过程。棉织物的整理主要在于发挥棉纤维的柔软、吸湿、透气等优良性能,使其更适合于服用的要求或符合特殊用途的需要。棉织物整理包括机械和化学两个方面。前者有拉幅、轧光、电光、轧纹以及机械预缩整理等。后者有柔软整理,硬挺整理、增白整理以主防缩防缩整理等。

    1)拉幅:织物在练漂和印染过程中,由于经受很多次机械的经向拉力作用,使织物的经向伸长,纬向收缩,产生如幅宽不匀、布边不齐、纬纱歪斜等现象。为了克服上述缺点,织物必须经过拉幅。拉幅整理是根据棉纤维在潮湿状态下,具有一定可塑性的特性,在干燥过程中,调整经纬纱在织物中的状态,将织物门幅拉至规定尺寸,达到形态稳定的效果。

    2)轧光、电光及轧纹整理:轧光、电光及轧纹整理,属于增进和美化织物外观的整理。轧光是指棉纤维在湿热条件下,利用机械压力,将纱线压扁、压伏竖立的绒毛,使织物表面变得平滑光洁,对光线的温反向程序降低,增强光泽。电光是在织物表面轧出斜线,以提高织物的光泽。轧纹是在织物表面轧出有立体感的凹凸花纹。

    3)硬挺整理和柔软整理:硬挺整理和柔软整理是以改善织物手感为目的的整理方法。硬挺整理是利用有一定粘度的浆液,在织物上形成薄膜,从而使织物获得平滑、硬挺、厚实、丰满等感觉。柔软整理是选用一些油脂、蜡质或表面活性剂对织物进行处理,使纤维之间磨擦系数减少,织物具有柔软的性能。

    4)增白:增白的作用是消除织物上的黄光,提高漂白布的白度,使浅色印花布的白地更为洁白,色泽更加鲜艳。

    5)机械预缩整理:织物印染加工中,其经向受到较多的机械拉伸,遇水后会发生一定程序的收缩,俗称缩水。为克服上述缺点,可经过预缩处理,使织物长度缩短,达到预缩的目的。

    6)防皱整理:棉织物具有许多优良性能,但弹性较差,穿着时易产生皱痕。采用合成树脂对织物进行处理,能提高棉纤维的弹性。习惯上,将这类处理称为树脂整理。经过树脂整理的织物,不但具有抗皱性能,而且还能获得防缩效果。

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