滌綸分散染料堿性染色工藝探討

畢瀟平 張建國(guó) 錢(qián)琴芳

（盛虹集團(tuán)，江蘇盛澤 215228）

0 前言

在滌綸及其混紡織物染整加工中，前處理退漿、精練和堿減量工序以及染色后還原清洗均在堿性條件下進(jìn)行，而分散染料染色卻在酸性浴中進(jìn)行。從節(jié)能減排和提高產(chǎn)品質(zhì)量的角度考慮，滌綸織物分散染料堿性浴染色，尤其是能進(jìn)行強(qiáng)堿性浴分散染料染色，可以將滌綸前處理與染色同浴進(jìn)行，縮短工藝過(guò)程，是印染行業(yè)節(jié)能減排發(fā)展的重要方向之一[1]。

滌綸堿性浴分散染料染色與傳統(tǒng)的酸性浴染色相比有一系列優(yōu)點(diǎn)。首先，染前堿處理后的織物必須充分地洗去殘堿，一般采用HAC中和，若堿處理不均勻，酸中和、水洗等不充分，都能引起染色不勻、色光變化等問(wèn)題；堿性浴染色有可能使前處理與染色工序同浴進(jìn)行，也可以避免還原清洗后處理，有利于簡(jiǎn)化工藝，節(jié)能降耗，減少?gòu)U水排放，提高生產(chǎn)效率； 其次，滌綸纖維中所含的低聚物量約占1.5%-2.5%，它們是聚合物合成過(guò)程中的副產(chǎn)物和紡絲拉伸加熱工序中聚合之間的斷裂而產(chǎn)生的。在傳統(tǒng)的酸性染色時(shí)，低聚物從纖維內(nèi)泳移至染浴，成為各種染疵的根源。低聚物對(duì)染料有親和性，以它為核心，產(chǎn)生染料的二次聚集(堵塞孔眼，染料聚集)，尤其是在染色用水中含有金屬離子(Ca2+，Mg2+)的情況下[2]，低聚物冷卻時(shí)更易析出。低聚物降低纖維表面的平滑性，還會(huì)使織造性和編織性惡化，引起白奎化，在深色織物上特別明顯。超細(xì)纖維及經(jīng)堿減量的滌綸纖維，由于表面溶蝕充滿了小穴，若在這些小穴中充滿低聚物，會(huì)改變纖維表面并引起光反射變化，由此顯示出沖擊的斑點(diǎn)，這就是擦傷和擦亮的來(lái)源。堿性染色中由于低聚物溶于染浴，不會(huì)產(chǎn)生上述問(wèn)題。第三，堿性染色可防止前處理造成的一些染疵，如退漿不盡、精練不足等。滌綸超細(xì)纖維織物上有大量的油劑和聚合物，在預(yù)煮練、退漿、以及開(kāi)纖過(guò)程中不一定能全部去除，精練后殘留在織物上，容易引起色花、染色不勻等，而在堿性條件下，則不會(huì)發(fā)生丙烯酸酯類(lèi)漿料重新沾污等疵病。在滌棉混紡織物染色時(shí)，活性染料和分散染料還可以進(jìn)行一浴法染色，提高生產(chǎn)效率、節(jié)能、減少?gòu)U水排放[3-4]。

1 分散染料堿性染色染料的選擇

由分散染料染色機(jī)理可知，染色要在弱酸性介質(zhì)中進(jìn)行并不是一個(gè)必要條件，只因?yàn)檫^(guò)去的許多分散染料不耐堿(如含有酯基、酰胺基和氰基的染料在堿性條件下極易水解)，適宜于弱酸性條件下染色。[5]然而，也有部分分散染料耐堿性好，可在堿性介質(zhì)中進(jìn)行染色。

普通分散染料三原色（E-GL黃，3B紅，2BL藍(lán)）上染速率明顯有高低，在接近130℃時(shí)，E-GL黃河2B藍(lán)上染率趨于最大值，為93.8%左右，而3B紅得色率只有82.1%左右，因此傳統(tǒng)分散染料三原色相容性并不是最佳的。

德國(guó)DyeStar公司堿性分散染料三原色(A-CE黃，A-CE紅，A-CE藍(lán))在120℃時(shí)上染率就達(dá)到最大值，上染過(guò)程曲線基本接近，具有良好的兼容性。

普通分散染料三原色在pH=7.5時(shí)即開(kāi)始產(chǎn)生色變，而選擇此三原色，當(dāng)pH在5-9.5之間變動(dòng)時(shí)，色光并無(wú)變化。堿性分散染料染色時(shí)通常需要加入穩(wěn)定劑，加入穩(wěn)定劑，一方面可使染浴偏堿性，同時(shí)又能穩(wěn)定pH，起緩沖作用，防止染浴pH過(guò)高、堿性太強(qiáng)，造成織物的損傷。[6]

此外，根據(jù)我公司常用分散染料廠家，其耐堿性分散染料可歸納如下[7]：

表1 耐堿性分散染料表

2 試驗(yàn)

2.1 織物

織物 320T平紋消光春亞紡

65D/192F(DTY) × 65D/192F((DTY)，

620根/10 cm× 520根/10 cm，

克重 63g/m2，門(mén)幅165 cm

2.2 試劑

堿性染色穩(wěn)定劑SH（我公司自主復(fù)配具有調(diào)節(jié)pH值、勻染性、擴(kuò)散能力的多功能助劑）、冰醋酸（HAC）。

2.3 染色工藝

2.3.1 處方及條件

表2 堿性浴染色處方及染色條件

2.3.2 小樣染色工藝

在40℃左右常溫入染，以1.5℃/min升至130℃，保溫40分鐘，降溫至70℃，水洗充分，晾干待測(cè)。

2.3.3 堿性染色放樣情況

2.3.3.1 平幅退漿后常規(guī)工藝與堿性染色工藝

（1）常規(guī)染色工藝流程

進(jìn)布→控制水位→2℃/min，升溫至85℃，保溫10min（適量HAC中和）→水洗，降溫→出水→加助劑、染料→升溫，染色→保溫40min→降溫至80℃，對(duì)樣→還原清洗→出缸

（2）堿性染色工藝流程

進(jìn)布→控制水位→加助劑、染料→升溫，染色→保溫40min→降溫至80℃，對(duì)樣→水洗→出缸

2.3.3.2 松堿退漿后常規(guī)工藝與堿性染色工藝

（1）常規(guī)染色工藝流程

松堿→進(jìn)布，復(fù)練(120℃x20min)→出水→升溫至85℃，保溫10min（適量HAC中和）→出水→控制水位→加助劑、染料→升溫染色→保溫40min→降溫至80℃，對(duì)樣→還原清洗→出缸

（2）堿性染色工藝流程

松堿→進(jìn)布→控制水位→加助劑、染料→升溫染色→保溫50min→降溫、溢流水洗、出缸

2.4 測(cè)試方法

1.耐升華牢度的測(cè)定 按GB/T6152—1997 《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐熱壓色牢度》測(cè)定。

2.耐皂洗牢度的測(cè)定 按照 GB/T 3921—1997《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐洗色牢度》測(cè)定。

3.耐摩擦牢度的測(cè)定 按照 GB/T 3920—1997《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐摩擦色牢度》測(cè)定。

4. 斷裂強(qiáng)度測(cè)定 按GB/T 3923-1997《紡織品 織物拉伸性能 第一部分：

斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)的測(cè)定 條樣法》

5.撕破強(qiáng)力 按GB/T3917.2-2009《紡織品 織物撕破性能 第2部分：

褲型試樣（單縫）撕破強(qiáng)力的測(cè)定》

6.織物表面勻染性測(cè)定 在染樣上隨機(jī)抽取10個(gè)不同的點(diǎn)，分別測(cè)試它們的

3 結(jié)果與討論

表3 織物色澤均勻度S值表

選取三種最常見(jiàn)的耐堿性分散染料：分散紅3B、分散藍(lán)2BLN及分散黃E-GL，分別在酸性及堿性條件先進(jìn)行染色，其中堿性條件又根據(jù)堿性穩(wěn)定劑的用量調(diào)整了不同的pH，通過(guò)S值來(lái)表征該穩(wěn)定劑在堿性條件下染色適宜用量。

由表中數(shù)據(jù)可知，在堿性條件下染色織物的S值一般都要比酸性條件下小，說(shuō)明堿性染色的勻染性要好于酸性染色,耐堿穩(wěn)定劑用量為3g/L時(shí)，織物S值偏小，勻染性較好；此外堿性染色織物相對(duì)手感滑爽。

表4 堿性染色各項(xiàng)牢度

（耐堿穩(wěn)定劑SH用量為3g/L ，染料用量2%o.w.f，浴比 1：8，溫度130℃ ×40min）

表5 織物機(jī)械性能比較表

由表4可知，織物堿性條件染色，其升華牢度、皂洗牢度、摩擦牢度都在4及或4～5及，與酸性染色相媲美，有的牢度甚至還超過(guò)了酸性浴染色。堿性條件下，染色中產(chǎn)生的低聚物并不會(huì)附著于織物表面而影響其色牢度，所以不用通過(guò)還原清洗來(lái)洗去聚酯表面的低聚物，這也是堿性染色各項(xiàng)色牢度較好的一個(gè)原因。

由表5可知，與酸性浴染色相比，堿性浴染色對(duì)織物的機(jī)械性能有一定影響，對(duì)緯向的斷裂強(qiáng)力及斷裂延伸度的影響相對(duì)較小，聚酯織物的堿性加工，雖然對(duì)織物物理性能有一定影響，但仍能滿足其服用性能。

表6 平幅退漿酸性染色與堿性染色工藝對(duì)比

表8 堿性染色與酸性染色后織物布面K/S值

從表8數(shù)據(jù)可知，不管是采用酸性染色還是堿性染色工藝，染色后織物的標(biāo)準(zhǔn)偏差或極差數(shù)據(jù)基本接近，布面染色的均勻度都較好，因此在染色性能及織物上染的均勻度上酸性染色或堿性染色后的結(jié)果基本相同。

4 結(jié)論

4.1 分散染料堿性浴染色一般要比酸性浴染色有更佳的勻染性，且織物手感更加柔軟爽滑；堿性染色的織物也有較好的牢度，但織物的物理機(jī)械性能略有下降。

4.2 分散染料堿性浴染色可避免傳統(tǒng)酸性染色出現(xiàn)的低聚物沾污而造成的染斑、色點(diǎn)、染花等弊??；同時(shí)堿性浴染色免去了前道酸中和及后道還原清洗工序，可有效縮短工藝時(shí)間，減少水電、蒸汽的消耗，并能減少設(shè)備清缸次數(shù)，提高設(shè)備利用率，適應(yīng)印染清潔生產(chǎn)要求。

[1] 葉麗譯.滌綸纖維的堿性染色工藝[J].印染.2003，29(3)：46-47.

[2] 馬正升.滌綸纖維的堿性染色法[J].絲綢.1997(11)：33-34.

[3] 董振禮，霍瑞亭. 聚酷超細(xì)纖維堿性浴染色性能研究[J].印染.1998，24(12)：8-10.

[4] 李志剛.滌綸織性堿性染色工藝初探[J].印染.1999，25(2)：16-18.

[5] 許志忠，李曉春等.滌錦超細(xì)纖維堿性染色研究[J].印染.2002.(10)：4-6.

[6] 許曉明，李靜靜等.滌綸織物堿性染色工藝初探[J].印染.2007(21)：36-37.

[7] 夏韶東，夏建明等.T/C 針織物練漂、滌綸堿性染色一步法工藝探討[J].浙江紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).2010(4)：14-16.