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本文作者:余衛(wèi)華1江紹剛2王佳麗1蔡寧2作者單位:1四川省絲綢科學(xué)研究院2南充云禾印染有限公司
吊染設(shè)備及染料的選擇
1設(shè)備的選擇
當(dāng)前吊染多用于服裝手工藝染色,其設(shè)備多是自制簡(jiǎn)單工具。但作為匹料真絲綢批量染色,顯然自制簡(jiǎn)單工具是不可行的。我們結(jié)合本企業(yè)現(xiàn)有情況和條件,根據(jù)定單需要,經(jīng)過(guò)多方選擇,最終對(duì)本公司現(xiàn)有設(shè)備———星形架精練槽(新昌亨利元印染機(jī)械有限公司產(chǎn)),進(jìn)行簡(jiǎn)單的技術(shù)改造,將其定型為本公司真絲綢吊染設(shè)備。
2染料的選擇
吊染必須采用連缸染色,以節(jié)約成本和減少污染排放。連缸染色的最直接目的就是要利用染色后的殘留染料和對(duì)水資源的多次利用。由于現(xiàn)代染色方式多數(shù)采用多只染料進(jìn)行拼色,而不同染料的染色能力即對(duì)纖維的吸色能力是有一定差異的,也就是說(shuō)染色前后,拼色的各只染料的相對(duì)含量是會(huì)產(chǎn)生一定變化,連缸染色中前缸與后缸就會(huì)存在著一定色差。因此,吊染最大的難點(diǎn)就是復(fù)合(即多只染料)染色。對(duì)此。我們的采用原則是,吊染盡可能采用單只染料來(lái)進(jìn)行染色。如果必須采用拼色染料,則必須對(duì)染料進(jìn)行精選,而且連缸次數(shù)不能太多。而活性染料的精選的原則是:一是選取三原色染料,二是上染率曲線盡可能相似,三是活性染料水解率接近。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)研究和測(cè)試精選,我們從近100只活性染料中,選取了2套符合上述3條件的三原色活性染料,入選本染色核心技術(shù)數(shù)據(jù)厙,作為后續(xù)吊染連缸染色之用。
連缸染色中的原料追加
1染料的追加
活性染料吊染的染色工藝過(guò)程包括4類(lèi)水浴———預(yù)處理?。旧。躺。筇幚碓?。各浴的最大特點(diǎn)是浴比非常大,一般可達(dá)100:1以上,同樣用量的染料和助劑,在這樣大的浴比下,將會(huì)被稀釋到很小的濃度。若按照普通染色方法的工藝流程操作,勢(shì)必造成染料和助劑的浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的污染。這也是當(dāng)今印染企業(yè)不愿意采用吊染方法染色的根本原因。針對(duì)這一問(wèn)題,我們組織全廠技術(shù)人員,進(jìn)行專(zhuān)門(mén)技術(shù)攻關(guān),確定采用連缸染色技術(shù)來(lái)解決這一問(wèn)題。為了確保連缸染色產(chǎn)品色光的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。我們又進(jìn)行了系列技術(shù)攻關(guān):采用現(xiàn)代分光光度技術(shù)———對(duì)于所取任意指定顏色的微量染液,用純水將其稀釋到一定濃度,并采用分光光度計(jì),確定其最大吸收光譜的波長(zhǎng)。在此波長(zhǎng)下,測(cè)定其染液稀釋到一定濃度的稀釋溶液的光密度。染液稀釋溶液在稀釋到一定濃度范圍后,其光密度與染液濃度成正比關(guān)系[1]。因此,通過(guò)快速測(cè)定染液在染色前后的光密度變化,就能得知染液濃度的變化,進(jìn)而就可以得到染料的上染率和殘留率[1],以此就能確定連缸染色的染料的補(bǔ)加量,其分析過(guò)程是:設(shè)浴比為V:1,待染物重為mkg,染液比重為1kg/L。第n次染色的染浴染前和染后染料濃度分別是Cn、Cn+1(g/L)。并設(shè)定加熱蒸氣產(chǎn)生的水量可以忽略不計(jì),且真絲綢進(jìn)缸帶入和出缸帶出的水量相等,則經(jīng)過(guò)染色后,消耗的染料即應(yīng)該追加的染料是:(Cn-Cn+1)mV/1000(kg)。待染物的上染率是:(Cn-Cn+1)V/10(%)。另外,活性染料長(zhǎng)時(shí)間在于高溫水溶液中,存在著染料水解問(wèn)題。我們的解決方法是活性染料連缸吊染只限于當(dāng)日操作,隔夜須換新的染浴。
2助劑的追加
由于元明粉在染液中只是起促染作用,它改變的是纖維表面電位,對(duì)真絲綢并無(wú)親和力,即在整個(gè)染色過(guò)程,并沒(méi)有多少消耗。因此元明粉在連缸染色,基本上不用多少追加。只在多次染色后,由于水蒸氣加熱,使染液中水量有明顯增加時(shí),作適量補(bǔ)加。固色浴中水解染料及純堿濃度變化和追加。與普通活性染料染色不同的是,吊染活性染料染色的固色浴是與染色浴互相分離的,因此,固色浴中只存在作為固色劑的純堿和從真絲纖維上脫落下來(lái)的少量水解染料。水解染料的存在,對(duì)于后續(xù)固色真絲綢來(lái)說(shuō),還有一定抑制在固色過(guò)程中染料分子脫落的作用,因此不用擔(dān)心它的存在。但作為固色劑的純堿在固色過(guò)程中,將有一定的消耗,必須作一定的補(bǔ)加,補(bǔ)加的劑量以維持固色浴中pH值在一定范圍。元明粉由四川匯祥工業(yè)有限公司生產(chǎn);固色劑純堿產(chǎn)地由四川自貢?shū)欪Q化工有限公司生產(chǎn)。
分缸工藝流程設(shè)計(jì)及條件參數(shù)
1工藝流程設(shè)計(jì)
普通染色方法可以連續(xù)地控制溫度的升降。而本吊染方法由于是連缸染色,除首缸外的后續(xù)染色不能進(jìn)行染色溫度的連續(xù)升降。為了能達(dá)到勻染效果,經(jīng)過(guò)深入研究,決定采用多缸階梯式溫度控制———染色過(guò)程用雙?。o(wú)鹽浴和含鹽浴)染色,每個(gè)溫度階梯采用一個(gè)染缸。其工藝流程如下:染前預(yù)處理?。?0℃×10min,潤(rùn)濕及預(yù)熱:防止色花)———無(wú)鹽浴染色(60℃×30min)———含鹽浴染色(70℃×30min,元明粉20-30g/L)———純堿浴固色(80℃×30min,純堿5-10g/L)———皂洗浴皂煮(90℃×15min)———熱水浴水洗(60℃×10min)———冷水浴水洗(室溫×10min)———出缸
2操作要點(diǎn)
采用行車(chē),勤于翻動(dòng)。
吊染染色理論解釋
一般活性染料染色過(guò)程分為:吸附、擴(kuò)散[2]和定位交聯(lián)三個(gè)階段,其中普通染色法上染深色的上述三個(gè)階段的速率大小排列是:吸附>擴(kuò)散>定位交聯(lián),即染色過(guò)程是由定位交聯(lián)控制。其結(jié)果是:在深色上染時(shí),大量染料分子會(huì)無(wú)序地堵塞在纖維內(nèi)部的無(wú)定形區(qū)中,只有部分染料分子能定位于纖維的交聯(lián)基團(tuán)而待機(jī)交聯(lián);而吊染方法由于是高浴比染色,大量的染料被稀釋至很小的濃度,纖維內(nèi)外的染料濃度差很小,以致染料向纖維內(nèi)部擴(kuò)散的速率大幅下降,上述三階段的速率大小排列變成:吸附>擴(kuò)散<定位交聯(lián),即染色過(guò)程變?yōu)橛蓴U(kuò)散階段控制。結(jié)果是染料分子能有序而從容地通過(guò)分子間力,定位于纖維內(nèi)部無(wú)定形區(qū)中的交聯(lián)基團(tuán)附近。由于纖維內(nèi)未定位的無(wú)序染料分子的消耗,纖維外染液中的染料分子就能很快地補(bǔ)充進(jìn)纖維內(nèi)部。這種平衡過(guò)程不斷地快速循環(huán),使得大量的染料分子都能定位于纖維的無(wú)定形區(qū)中。從而在以后固色工序中能大量而順利地進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。這樣所產(chǎn)生的最終結(jié)果就是:吊染方法相比普通方法,采用同用量的染料,雖然在染液中的濃度低,但卻能更大比例地與纖維分子進(jìn)行交聯(lián)。由此導(dǎo)致了活性染料吊染染色法在同時(shí)兼顧上染深色和水洗牢度的要求方面上,較常規(guī)方法有著自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
結(jié)語(yǔ)
(1)活性染料真絲吊染,可以選擇星型架精練設(shè)備作為其染色設(shè)備;在工藝上,應(yīng)盡可能選擇單只染料進(jìn)行染色。(2)活性染料真絲吊染,應(yīng)采用分缸工藝技術(shù)路線,進(jìn)行連缸染色。(3)活性染料真絲吊染方法主要適用于上染深色,且對(duì)水洗牢度有較高要求的加工定單。(4)活性染料真絲深色吊染,優(yōu)于其它染色法,有其理論依據(jù)。(5)活性染料真絲吊染也有其不足之處,不能完成所有顏色的染色加工。