染整课堂丨常见含氨纶纺织品的染色工艺

常见含氨纶纺织品的染色工艺

常见含氨纶纺织品可分为以下几类, 即锦纶/氨纶、涤纶/氨纶、纤 维素纤维/氨纶和羊毛(或蚕丝)/氨纶的混纺或交织物。其中, 对于锦纶、羊毛或蚕丝与氨纶交织的织物, 往往选用酸性染料、中性染料等来染色。如果氨纶是经叔胺改性的, 则氨纶和上述这些纤维都可染得较深的颜色, 且湿牢度较好, 但氨纶与这些纤维的上染速率, 染色饱和值不同, 往往色牢度也不同。为了得到较好的同色效果, 要仔细选用染料。含氨纶纺织品常用的染料和染色工艺介绍如下。 

锦纶常用的染料是酸性和中性染料, 这些染料也可上染氨纶, 但牢度较差, 特别是酸性染料牢度更差。因此, 用这些染料染混纺织物的牢度总是比染纯锦纶织物差。

为此要选用牢度好的染料, 例如Ciba公司的Lanaset染料, 国产的一些中性染料也可用。另外, 这些染料的匀染性较差, 所以制定合理的染色工艺很重要, 其中特别是控制染浴的pH 值和染后水洗及固色。又由于锦纶对酸性染料吸附快, 为此要选用缓染剂, 染色起始温度也宜低些, 从而使两种纤维有较好的同色效果。如果是未改性的氨纶, 则氨纶在通常条件下颜色浅, 而且湿牢度很低, 则需要选用其他染料或染色方法来染色。 

Ciba 公司介绍应用 Lanaset或 Erionyl A染料的染色工艺如图2- 18所示。由图可以看出, 由于这类染料匀染性差, 所以开始染色时 pH 值应稍高些, 在8～8.5为宜, 上染速度应较慢, 从而使匀染性好; 后期再加入醋酸缓冲溶液, 以降低染浴 pH 值, 使染料充分上染( 染色 30min 后, 沸染时加酸) 。应用 Lanaset 染料染浅色不必经过固色处理就有很好的染色牢度, 且重现性较好。 

对于深色品种染色, 染浴pH 值宜低些, 用醋酸调至pH = 6 ～6. 5, 而且染后要充分水洗。对于特别深的品种, 例如黑色或藏青色, 要进 行染后处理, 可以用固色剂固色, 例如阴离子固色剂Cibafix PAS, 或者 进行两次固色处理, 即再用阳离子固色剂Cibafix ECO 在最后一道水洗浴中处理, 也可以和柔软剂一起做最后一道浸轧处理, 处理后再烘干。进行两次固色的工艺如图 2-19 所示。两种固色剂不能同浴, 否则会发生沉淀。

含氨纶的涤纶织物, 虽然都可用分散染料染色, 但两种纤维的染色温 度相 差较大。涤纶需在 130℃下高温高压染色才有好的上染率和提升性。而在这种条件下氨 纶易受损伤, 收缩也大, 此时应降低染色温度。所以第一个矛盾是分散染料对涤纶的上染率和提升性与氨纶的损伤; 第二个矛盾是在通常条件下分散染料会对氨纶沾色, 降低产品的色牢度。为此, 各公司开发了一些染料和配套助剂。开发的染料有以下特点: 

( 1 ) 在涤纶上的染色牢度高。

( 2 ) 对涤纶有好的提升性和上染率, 可以在较低温度下染色。

( 3 ) 对氨纶沾染轻, 而且易于还原清洗去除。

为了解决染色温度的矛盾, 在选用合适的染料基础上, 开发了一些促染剂, 实际上是一些载体, 即采用载体 (环保型的) 染色。例如Ciba公司的Univadine PB, 它适用于 Terasil W 类染料, 可以在 120 ～ 130℃下染色, 120℃染 60min, 125℃染 45min, 也可在 130℃下染 15 ～ 30min, 从而缩短了染色时间。又如用 Foron RD 系列染料染色时, 应 用促染剂 Dilatin POE( liq. ) , 在 120℃染 45min 即可。

另外, 大多数分散染料在氨纶上的湿牢度很低, 染色后要加强洗涤, 以去除氨纶表面上的沾色。有时为了得到牢度好的纺织品, 在染色 时还需专门加入防沾色的助剂, 以防止分散染料对氨纶的沾色, 此时氨 纶基本不染色。

研究发现, 选用适当结构的分散染料, 应用专门的助剂, 不仅可以提高分散染料对氨纶的上染率, 也可以提高染色牢度。染后都要进行还原清洗, 特别是要洗除沾污在氨纶上的分散染 料, 还原清洗的温度在 70 ～80℃, 除了保险粉和烧碱外, 还可加入助洗剂, 例如Cibapon OS和Sandopur PU等, 这些助洗剂可以减少分散染料对氨纶的再沾染, 其作用示意图如图2-20所示。

Cibapon OS 可以减少分散染料对氨纶的平衡吸附量, 如果还原清洗温度高于 80℃, 则最好用稳定性好的还原剂, 例如拔染印花用的还原剂。防污染剂对染料有亲和力和增溶作用, 它大多是一些表面活性剂 的复配物, 有的是非离子性的, 有的是两性的, 例如弱阳离子性和非离子性, 不同公司的产品性能也不相同。

纤维素纤维与氨纶 混纺织物品种越来越多, 包括棉、Lyocell 等与氨纶的混纺或交织物。其中的纤维素纤维可选用常用染料染色, 例如活性染料、还原染料、直接染料等染色。这些染料对未改性的氨纶是不能上染的, 如果氨纶要染色, 通常是加入少量分散染料来染色, 但也只能染浅色。

若分散染料浓度过高, 则染色湿牢度就低, 为此要加强染后的洗涤。此外, 纤维 素纤维用上述染料染色时, 不宜长时间在高温强碱下处理, 以防止氨纶损伤。若纤维素纤维主要用活性染料染色, 则为了获得好的染色效果, 对活性染料要仔细选用, 它在碱固色前应有好的移 染性, 特别是对Lyocell 等再生纤维素纤维染色, 因为染料对这类纤维上染速率很快。国外推荐用 Cibacron LS 等染料, 它不仅移染性好, 而且可以低盐染色, 对浴比变化敏感性也小, 染色时可加弱氧化剂 Lyoprint RG, 以防止在高温下染料被还原破坏。此外, 应注意固色时的pH值, 高pH值不利于匀染, 也易使氨纶损伤。

如果氨纶含量少, 则往往在纤维素纤维染色浴中, 加入少量经筛选的分散染料进行一浴法染色, 此时最好要应用专用助剂。事实上, 在专用助剂存在的情况下, 选用活性/分散染料一浴法染色, 不仅可获得好的同色性, 染色牢度也较好, 而且国产活性染料也有好的匀染性。如果是改性的酸性染料可染氨纶, 则可用酸性染料染氨纶, 与其他染料分浴或一浴法染色。

羊毛与氨纶混纺或交织物是一类弹性特别好的纺织品, 在精练前, 织物可在40～45℃溶液中处理20min, 充分松弛, 这对氨纶的加工重现性非常有益。此外, 加工时要避免织物受到大张力拉伸; 热定形时温度宜低些, 在175～180℃处理 45～60 s; 而且要控制门幅和超喂。染色选用高移染性的染料, 例如Neolan 染料, 匀染性和染色牢度均较好。涤纶/羊毛/氨纶三种纤维的混纺或交织物, 由于要用分散染料染涤纶, 一方面不能高温染色, 以防止氨纶和羊毛损伤, 所以在染色时应加入分散染料促染剂。

例如染色时加入Univadine PS, 可以使染色温度降到120℃以下, 还可以减少分散染料对羊毛和氨纶的沾色。另一方面也不能采用烧碱高温还原清洗, 以减少羊毛的损伤, 此时可以选用弱碱(用氨水调节 pH值在8.5左右)在45～50℃, 用稳定的还原剂处理20min, 还可以加入Cibapon OS, 以减少分散染料对氨纶的沾色, 提高湿牢度。研究表明, 选用专用助剂, 可以使涤纶在100～125℃下染色, 而且这些助剂还可以促进分散染料对羊毛和氨纶的上染, 达到一种分散染料一浴一步染多种纤维的效果。例如, 在增溶剂存在的情况下, 用分散染料染超细涤纶和羊毛, 在100℃下就可以染成深色, 而且各项牢度均较好, 但分散染料要加以选择。