目前,市场上涤纶与再生纤维素纤维混纺织物种类较多,主要有涤粘、涤粘天丝、涤粘莫代尔、涤天丝竹、涤/改性涤纶/粘胶等。涤纶包括常规涤纶、阳离子可染涤纶和以涤纶为载体的竹炭纤维、咖啡丝、热感丝、冰凉丝等,其混纺织物互补性很强。
当涤纶含量高于50%时,这种混纺织物能保持涤纶的坚牢、抗皱和尺寸稳定性,具有硬挺、挺括的特点;粘胶纤维的加入,改善了织物的透气性,提高了织物的吸湿性和抗静电性;天丝(莱赛尔)具有优良的吸湿性、柔滑飘逸性、舒适性等,克服了普通粘胶纤维强力低,尤其是湿强低的缺陷;莫代尔具有棉的柔软、丝的光泽、麻的滑爽,而且其吸水、透气性都优于棉,具有较高的上染率,织物颜色明亮、饱满;竹纤维具有良好的透气性、瞬间吸水性、耐磨性和染色性等特性,同时又具有天然抗菌、抑菌、除螨、防臭和抗紫外线功能;竹炭丝、咖啡丝、热感丝、冰凉丝等新型纤维的应用,使混纺织物具有多种功能性。涤纶与再生纤维素纤维混纺织物的特点是织物平整光洁、色彩鲜艳、毛型感强、手感弹性好、吸湿性好、价格适中,是兼有毛织物和化纤织物优点的仿毛织物,既是西装面料,也是便装裤和西裤的主要面料。
不同面料染色工艺有何差别?
一、醋酯纤维染色
醋酯纤维依酯化程度不同有二或三醋酯纤维之分。二醋酯的酯化程度较低,亲水性较高。醋酯纤维主要用分散染料,有时也用不溶性偶氮染料染色,二醋酯纤维还可用阳离子染料染色,得色鲜艳,但染色牢度很低。
二醋酯纤维用分散染料染色时,将染料分散在染浴中,然后投入纺织物逐步升温到70~85℃,续染1小时左右,温度太高会使纤维收缩而失去光泽,上染完毕后用水洗净。三醋酯纤维对热的稳定性较高,用分散染料染色的工艺与二醋酯染色相似,但上染温度较高,从60℃开始逐渐升温至沸,沸染60~90分钟。有些上染在纤维上的蓝色分散染料,受空气中氧化氮的作用会发生褪色或变色,称为烟气褪色。
醋酯纤维还可用不溶性偶氮染料染红、橙、藏青等色。二醋酯纤维染色时,可将色基和色酚配成含有适量分散剂的染液,于75℃左右上染约60分钟,水洗后在室温下用稀盐酸和亚硝酸钠溶液处理,进行重氮化和偶合显色,最后用洗涤剂水洗,除去浮色;三醋酯纤维染色与二醋酯纤维相似,染液中加载体缓缓升温至沸,沸染约60分钟,再经重氮化、偶合显色。二醋酯纤维用阳离子染料染色,可在加有酯酸的染浴中进行,80℃左右上染。
二、涤纶染色
涤纶亲水性很低,纤维结构较紧密,主要用分散染料,有时也可用不溶性偶氮染料等染色。在分子链中引入磺酸基等阴离子基而得的变性聚酯纤维,还可用阳离子染料染色。涤纶在 100℃以下用分散染料染色,不但上染速率低,而且难以染得浓色。
涤纶染色通常用三种方法:
① 载体染色法:载体的作用是使合成纤维在较低温度下上染。涤纶染色用的载体主要有联苯、卤代芳烃、邻苯基苯酚、水杨酸酯等有机化合物,常用的是邻苯基苯酚钠盐或水杨酸甲酯。载体分子小,染色时先于染料上染,对纤维起增塑作用,降低纤维分子间的作用力,促进无定形区的大分子链段活动,使染料分子容易扩散进入纤维。载体还能增加纤维对染料的平衡上染量,染得较浓的颜色。染色时,将分散剂、染料、载体加入染浴,升温到近沸,染1小时左右。用邻苯基苯酚钠盐作载体在温度高于60℃后,需要逐步加入醋酸等酸性物质,使钠盐逐步转变成游离酚而起载体的作用。染色后应充分水洗、皂洗去除残留载体,因载体有一定毒性并会降低染色品的日晒牢度。
② 高温染色法:在密闭染槽中染色,因染槽中染液温度高于100℃蒸汽压力大于1个大气压,又称高温高压染色法。适用于纤维、纱线和织物染色。染液温度增高后,染料在染液中的溶解度和纤维的染色饱和值,以及染料在纤维中的扩散速率都可提高,不但上染速率快,平衡上染量也有增加。染色时在染浴中加入染料、分散剂和匀染剂,染液维持在pH5左右,在70℃左右开始上染,逐渐升温到约130℃后,续染1小时左右,然后降温、排液、水洗和皂洗。
③ 热溶染色法:是高温干态条件下,染料迅速扩散进入纤维的染色方法。适用于大批量浅、中色织物的连续轧染,生产效率很高。选用的染料应颗粒细小、有较高的升华牢度,于室温下浸轧加有防泳移剂的染料悬浮液,使染料颗粒沉积在织物组织中。烘干时应逐渐均匀升温,以减轻染料泳移而引起的染色不匀。干后再进行焙烘,当升温达到一定程度时,沉积在纤维表面的染料即对纤维上染,有少量染料因升华而散失在大气中。焙烘温度主要视染料的升华牢度高低而定,一般为180~220℃。焙烘时间依设备的加热方式织物组织结构和染色深度等条件而定。以热空气作为加热介质时,焙烘时间一般为1~1.5分钟。
涤纶/纤维素纤维的混纺织物用分散染料染涤纶组分时,染料主要沉积在纤维素纤维表面。焙烘时,纤维素纤维上的染料通过升华和接触转移到涤纶上,残留在纤维素纤维上的少量染料在焙烘后洗去。焙烘温度一般不超过200℃,以防止纤维素纤维损伤。如用常压高温蒸汽(过热蒸汽)作为加热介质,焙烘温度可比用热空气时低10~20℃。
涤纶纺织物也可用不溶性偶氮染料染色。色酚和色基分子量较小的可在常压下浸染,分子量较大的需用高温染色。在常压染色时,将色基先用分散剂调成浆状再配成染浴,投入纺织物升温至100℃染数十分钟,然后加入含有分散剂的色酚悬浮液,续染 1小时左右。水洗后,再用稀盐酸和亚硝酸钠溶液处理,使色基重氮化、偶合而显色。
三、氨纶染色
染色性能与锦纶相近,主要用酸性染料。
四、丙纶染色
丙纶结晶度很高。分子链中无极性基团,亲水性很低,很难染色。用某些分散染料只能染得浅色。有的变性丙纶可用酸性染料染色。加有镍盐等金属化合物的纤维,可利用媒染原理染色。
五、维纶染色
维纶是一种亲水性较高的合成纤维。可用还原硫化、直接、硫化缩聚以及1:2型酸性含媒染料染色。用分散染料染色,匀染性良好,但水洗牢度差,应用较少。用还原、硫化等染料染色,工艺与纤维素纤维染色相似。用1:2型酸性含媒染料染色,工艺与羊毛、锦纶相似。
六、腈纶染色
腈纶的主要组成是聚丙烯腈,在合成时加入第二和第三单体,分子链带有阴离子基团,可用阳离子染料染色。少数品种有阳离子基团,可用酸性染料染色。阳离子染料可溶于水,色素离子带正电荷,又称碱性染料。1856年最先出现的合成染料就是紫色阳离子染料。这类染料有多种结构,色泽鲜艳。早期的品种用于天然纤维,染色牢度很差,但对于腈纶却比较好。随着腈纶的发展,出现了许多牢度好的染料品种,其中以氮杂甲川类的最为突出。后来又有匀染性能良好的迁移性阳离子染料。阳离子染料色谱齐全,用于腈纶染色水洗、日晒牢度良好。腈纶也属热塑性纤维,液温低于其玻璃化温度时上染速率很低,超过70℃后增加很快。用阳离子染料染色,在pH4.5左右弱酸性染浴中进行,须严格控制染浴温度,染浴中还可加入缓冲剂和缓染剂,使染色均匀。染毕逐渐降温再进行水洗。
腈纶也可用分散染料染色,有较好的水洗和日晒牢度,匀染性能良好,但在常压下很难染得深色,仅适用于浅、中色的染色。染色在pH5左右的染浴中进行,从60℃开始逐渐升温至95~100℃,续染60~90分钟,然后逐步降温至50℃左右,再在50~60℃进行水洗。如采用高温染色,上染速率和平衡上染量都可提高,但温度过高,能使纤维发生收缩。
如何掌握多种纤维混纺交织物的染色?
一、染浴的pH宜控制在5~6
染浴的pH宜控制在5~6,必须用醋酸调节,最好采用1~2 g/L醋酸铵或醋酸钠作缓冲剂,切忌采用含无机酸(s鹾一、C1一)的所谓“染色酸”。因为醋酸不会作用于纤维素纤维,且能适应多种染料,如分散、阳离子、弱酸性、混纺(D型)和其他一些耐弱酸介质的直接染料[见《印染》1993(9):18];即使采用一浴两步法或两浴法染色,织物上残留的酸亦容易得到中和清洗;不会影响分散染料的扩散性。
二、加入分散剂和防沾色剂非常重要
由于多种纤维混纺交织物染色时所用的染料多而杂,在染色过程中容易发生凝聚,出现凝聚物的沾污,因而导致染疵;在染浴中加入分散剂IW(片状)1~2 g/L或WA(液状)3~6mI/L,能有效抵御凝聚作用。如果加入防沾色剂TA-309(上海助剂厂)1~2 mL/L,不仅能增加抗凝聚的协同作用,并且可明显减轻纤维对染料的互相沾污程度,从而提高染物色泽的清晰度和色牢度。
事实上,这两种助剂在一定程度上,还能阻止直接染料对锦纶和羊毛的沾污。另有资料介绍,尼凡丁AN(Neovadine AN)对酸碱和硬水等较稳定,是羊毛、锦纶染色的高档匀染剂,当其用量增至5%~8%,煮沸30~60min时,锦纶上的得色会明显清晰纯正,并可修补锦纶染疵。该助剂能减少锦纶沾色,且在织物运转中不产生泡沫而致堵布,使染色得以顺利进行。
因此,在实际生产中添加该助剂,可防止因各种染料对锦纶的重复上染,使锦纶上的染料量产生过饱和:同时,不必再添加锦纶纺染剂,以免相互作用影响效果、增加成本。
三、宜选用中、低温型分散染料载体法染色
近年来,由于含涤纶的多种纤维混纺交织物的数量不断增多,许多助剂厂(商)都在开发载体。其实,每一种载体对织物都有一定的适应性。必须选择对涤纶膨化作用大、对其他纤维操作小、不含致癌物和有机氯,且容易脱载的产品。
适宜载体染色的黑色染料甚少,拟用分散蓝2BLN 3.5%(owf)、红3B 2.2%(owf)和黄SE.3R 1.8%(owf),乌黑度很好。对多种上纤维混纺交织物不宜采用分散黑EX.SF(300%);有时为了调节色光,高温型染料可少量选用,但不能作为主色。
四、保温染色时间要比单一纤维的长
因为在一块织物上含有三种以上的纤维,一般要加三种相关的染料。在同一浴中加入的染料越多,染浴的分散性就越差,所以要加分散剂和防沾污剂等,防止凝聚和互相沾污。为了进一步让吸附在纤维上的染料不断扩散、迁移和上染,需要适当延长时间。实践证明,只有经过长时间的沸煮染色,才能提高各种染料的上染率,且色泽清晰纯正,又具有一定的色牢度。
因此,多种纤维混纺交织物的染色时间要比单一纤维织物延长1/2或1/3不等。如采用各种溢流染色机,由于染浴中的染料与纤维的碰撞几率频繁,热力又大,延长时间可适当减少;而卷染机、染纱机(无论绞纱或筒纱染色),尤其是喷淋式染纱机和常温翻板式成衣染色机,延长染色时间则可适当增加,目的是达到染色平衡,确保质量。
五、染料合理选择与用量的增加分散染料
染涤纶的同时,其对锦纶的上染率也很高(因为它不受锦纶末端氨基的限制,能以氢键和范德华力上染锦纶),有时甚至比涤纶上染高;如果再有酸性或中性、直接染料的存在,锦纶上的得色会呈过饱和状态。因此,不必另外选用锦纶染料。染色结束前,如锦纶上色相与其他纤维上不吻合时,可以选择相应色光的弱酸性染料,予以补色(套平),染色方法与羊毛相似。选用染料时,应力求各类染料相容性和直接性一致,以减少竞染现象。若出现竟染,为了最终达到染色平衡,并减少互相沾色,除延长保温时间外,染料对各种纤维的实际用量比单一纤维的实际用量增加2~5成。
这就是多种纤维混纺交织物的染色特点,即脚水中染料的残留量多,最后需充分水洗才能洗净。当然,若粘胶纤维较少,如含量仅占10%~15%时,如果追加染料到织物总质量的7%~8%(owf),往往会变成深棕色。为了让直接染料有理想的上染率,可以在终染前,追加适当电解质(如Na2S04)加以促染,且不使其他染料的色变。为了确保染浴良好的分散性,切忌染色刚开始就加入电解质。
六、根据纤维性能与含量,选择适宜染色机
如“五合一”织物宜选择差动等速卷染机染色,因为采用绳状染色,落毛太多,影响成品质量;而“三合一”针织衫,最好在循环溢流染色机上先染纱线后,再进行针织加工。既可在长时间的染色过程中达到透染,又可采用小浴比染色,节约染料;而且还可避免成衣染色后由于没有透染暴露出织结点之间的滑移,而呈闪点疵病。
“三合一”针织衫染色时易变形,影响尺寸的稳定性,外观也不够清晰,且在翻板式成衣染色机上染色浴比大、成本高、废水排放量大,这些都需要改进。前处理和整个加工的水质不可忽视。无论用何种纤维组成的纺织品,在染色前一定要经过预处理。
目的是清除纺织过程中及纤维本身的油脂、杂质,使之净化并确保其应有的毛效和白度。另外,在整个染色过程中均应采用100~150 mg/kg的软水;一般可加入0.5~2 mL/L的分散螫合剂,予以改善,尤其是采用河水和深井水时。
七、前处理和整个加工的水质不可忽视
无论用何种纤维组成的纺织品,在染色前一定要经过预处理。目的是清除纺织过程中及纤维本身的油脂、杂质,使之净化并确保其应有的毛效和白度。另外,在整个染色过程中均应采用100~150 mg/kg的软水;一般可加入0.5~2 mL/L的分散螫合剂,予以改善,尤其是采用河水和深井水时。
文章来源: 印染在线,庄杰印染助剂,染整百科