莱赛尔、棉、粘胶三类织物活性印花得色差异的关键工艺因素:尿素用量

文摘   2024-10-30 19:44   江苏  

   不管是轧染还是浸染,莱赛尔、棉、粘胶三类织物活性染色都会得到莱和粘胶要比棉要更深的结论,如我们在《莱赛尔、棉、粘胶三类纤维织物的染深性与改善同色性的方法》一文中所讲,大部分颜色,莱赛尔和粘胶要比棉深将近一倍。

   但有些印花厂的工程师反馈,他们在活性印花上没有得到上述结论,反而发现莱赛尔比棉得色要浅,或者某些颜色如翠兰要比棉浅。

  造成这种情况的主要原因是,莱赛尔和粘胶印花时,其色浆中尿素加少了,其尿素用量不能和棉一样多,而是要多5-10%,个别颜色如翠兰甚至多过10%。即如果棉活性印花尿素用量8%,那么莱赛尔和粘胶活性印花尿素用量要13-18%。当然,这个数据是基于每个厂设备状况和蒸化环境,不同厂会有差异,但粘胶和莱赛尔的尿素用量一定要比棉用量高。

    尿素在活性印花中的作用有三个:吸湿、溶胀纤维、助溶染料。其中的溶胀纤维,并不仅仅溶胀皮层,还要溶胀芯层,要将芯层溶胀。根据孔隙理论,染料要在纤维素纤维上着色,需要进入纤维内部的孔隙,而干燥纤维内部孔隙未经溶胀,就会因太小而无法让染料分子进入。而不同的纤维它的初始孔隙存在差异,导致它们需要溶胀程度是不一样的,莱赛尔和粘胶相比于棉,虽然其总孔隙体积比棉大,但其在大孔径部分,其孔隙体积是小于棉的,导致它们在未溶胀或溶胀不够的状况下,可供染料上染的孔隙极少,造成得色不如棉。

   

    关于粘胶和棉的孔隙差异,有个实验可以作旁证证。有人曾将干粘胶纤维浸入直接染料的酒精溶液,无法着色。但将粘胶纤维经水打湿,再投入直接染料的酒精溶液,则即可着色,这证明粘胶纤维需要溶胀才能让染料分子进入。但同样条件下,干燥棉花投入直接染料的酒精溶液,则可以着色,这表明,干棉纤维的孔隙较干粘胶要大。或者更严的讲,干棉有部分让染料可以进入的大孔隙,而干粘胶这种大孔隙极少,导致它在只有润湿后才能让染料上染。

     当然,仅仅是着色还不够,还需要有足够多的大孔隙,让染料尽可能都进入纤维内部才能获得良好的色深度,而大孔隙的增加需要水的溶胀作用,只有在水的溶胀作用下,原来中小孔隙才会部分溶胀为可以让染料进入的大孔隙。棉由于原先已有部分大孔隙,因此它只需要再溶胀部分孔隙即可,而粘胶/莱赛尔原先没有大孔隙,因此需要溶胀更多的中小孔隙,因此需要更多水,需要更高湿度,即需要更多尿素用量。

   同时,染料的分子越大,或其公平面性越高,导致其空间位阻就会越大,那么它的印花上染就需要更大纤维溶胀,即更高的尿素用量。比如印花的翠兰色,常用活性72号翠兰,其和染色常用的21号蓝一样,均是铜钛菁结构,共平面强,空间位阻大,其莱赛尔或粘胶印花尿素用量一般要20%。

    当然,尿素用量并不是越高越高,对于一些空间位阻小的小分子染料,尿素用量过高同样会导致其印花得色变浅。因此,不同染料会有不同的最佳尿素用量点,同一个染料在莱赛尔、粘胶、棉各自最佳的尿素用量点时,莱赛尔和粘胶的得色均比棉深。同时,如果能够找到合适的尿素用量点,将可以为莱棉交织混纺织物印花的同色性提供一个新的解决方案。

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