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分散染料低温染色现状及趋势

行业资讯浏览次数:239发布时间:19-01-07

  涤纶纤维具有良好的物理化学性能和服用性能,是合成纤维中最重要的一个品种。因其结构紧密,染色较困难,主要用分散染料采用高温高压法、热溶法、载体法染色。
  近年来,随着新型纤维的不断涌现,人们追求服装个性化、多样化和功能化,多元纤维复合织物应用更广泛,一些不耐高温的纤维,如羊毛、蚕丝、醋纤、氨纶等与涤纶纤维混纺,染色温度受到了限制,研究如何在低温条件下染色已成为当前发展的趋势。低温染色,一方面可降低在机械、能源和生产周期等方面的费用,节约成本,降低能耗;另一方面可解决高温对氨纶、羊毛、真丝等不耐高温纤维的影响问题,使各种纤维的优势得以充分发挥,获得高品质染色织物,拓展涤纶复合纤维织物的染色技术。因此对聚纤维低温染色方法的研究具有非常重要的现实意义。
  实现聚酯纤维的低温染色可从两个方面着手,对涤纶纤维来讲使其增塑、膨化、降低玻璃化温度;对分散染料来讲使其增溶助溶;从而达到减小染料在纤维中的扩散阻力、提高上染百分率的目的。目前研究应用的方法手段有:采用环保型助剂、表面活性剂、有机溶剂、载体及某些物理化学方法如低温等离子体处理、超声波处理、超临界二氧化碳流体染色等。
  涤纶纤维分子排列整齐,空隙较小,当温度较低时,分子热运动改变位置幅度较小,在潮湿条件下涤纶纤维又不会象棉纤维那样通过剧烈溶胀而使空隙增大,染料分子难以?透到纤维内部。因此提高纤维的增塑、膨化程度,将有助于染色的进行。用分散染料染色时,为了达到较好的染色效果,需加入一定量的染色助剂。这些染色助剂在染色过程中的作用主要有:
  从理论上看,分散染料上染过程可分为4个阶段:①染料从染液游离到纤维表面;②吸附到纤维表面;③扩散到纤维内部;④在纤维一定位置上发生固着。
  染料在纤维上的扩散速度决定了染料的上染速度,而扩散速度又是由纤维和染料的物理、化学性质共同决定的。助剂对纤维的增塑、膨化作用,能够降低涤纶纤维的玻璃化温度,提高其上染率,达到低温染色的目的。
  在染液中加入某些酚、芳胺、联苯等,或染前用这些化合物处理纤维可大大加速染料上染,提高上染百分率。Waters在1950年首次用“载体”这个术语来形容在涤纶染色过程中具有促进上染率的化合物。关于载体的作用说法不一,通过对载体染色机理的研究,认识到分散染料扩散进纤维受大分子链的活动能力所控制,在载体存在下大分子链段活动能力增加,载体起到了增塑作用,纤维被增塑后,无定形区的分子链段更加容易活动,玻璃化温度被降低,由此涤纶纤维自由体积增大而引起上染速率加快。
  目前,载体染色法没有得到广泛应用的主要原因是:载体在涤纶纤维染色中容易引起染液分散稳定性下降,染料聚集产生染疵:而且染色后载体去除较困难,造成色牢度下降及织物对人体的刺激性;有的载体毒性还较强,生物降解性也较差,对环境造成污染等。理想的载体应是无毒、无臭、易生物降解、促染效果好,不降低染料的亲和力,不影响色泽和牢度,易于洗除和成本低廉的化合物。
  目前,对表面活性剂的研究很多。用分散匀染剂赖可均PDJ对涤纶织物染色,PDJ对染料有很强的亲和力,能够有效控制染料的吸附速度,可达到匀染目的。吴赞敏研究发现用匀染剂Palegal SF对涤纶染色,具有载体和表面活性剂的双重作用,可用于低温染色,具有较好的应用前景。
  非离子表面活性剂中添加中等磺化度的阴离子表面活性剂所组成的复配物比单一的非离子表面活性剂能明显地改善分散染料在细旦涤纶纤维上的匀染性,复配物与分散染料的HLB值应尽量接近,使用时浓度略大于复配物的cmc,对匀染效果改善较为明显。对低温节能型表面活性剂的研制开发,仍是一个需要不断提高的课题。
  因溶剂价格昂贵,回收困难,目前应用不多,因此开发研制高效低廉环保型溶剂,用于低温染色,仍是一个很有发展前景的课题。
  随着人们对环保的日益重视,低温等离子体技术在纺织印染行业的应用迅速发展,将成为21世纪染整技术发展主要方向之一。
  低频率超声波肘纱线和织物有膨胀作用,可提高染料的溶解和扩散性能,缩短染色时间,提高染料的上染率。
  随着人们对舒适性服装的不断追求,含氨纶纺织面料流行不衰。氨纶是疏水性纤维,玻璃化温度较低,聚酯型玻璃化温度约为25~45℃,聚醚型约为50~70℃,当氨纶受热处理时,随着温度提高,会破坏氨纶特殊的内在结构,引起强度、弹力损失,失去特有的性能。研究表明疏水性分散染料对氨纶具有较好的上染性能。从理论上分析,氨纶可在较低的温度下染色,但对分散染料而言,在低温下溶解性能差,上染速率慢,产生上染率低及染色不透的现象,上染效果并不理想。因此对含氨纶织物的低温染色也是目前迫切需要解决的问题。
  随着消费者对服装面料风格和档次要求的提高,对高质量羊毛制品需求量迅速增加。由于羊毛/涤纶混纺织物综合了羊毛与涤纶纤维的优点,具有优良的弹性和尺寸稳定性,同时兼有丰满的手感,因此自70年代以来被广泛用于高档成衣面料。众所周知,羊毛纺织品的染色一般采用高温沸染,在长时间沸染下,羊毛纤维会受损而泛黄,既影响产品的手感、鲜艳度和光泽,又影响纤维的可纺性和制成率,因此,改进沸染工艺,探索低温染色途经一直受到人们的关注。近年来国外采用分散染料对羊毛/涤纶混纺织物一浴法染色,一方面节约了生产成本,克服了部分毛用染料染色废水处理难、湿牢度较差、对环境污染严重等缺点,另一方面还扩大了分散染料的应用范围。