增深剂的增深作用机理及应用

增深剂的增深作用机理及应用

4.2.2强深度和深度的测量。4.2.2.1增深剂的增深作用机理增深剂是指在不增加染料用量而能提高染色织物表面色泽深度的物质,通过增深剂的增深作用,可以提高染料利用率,降低染料用量,减少三废处理负担。增深剂根据使用工艺不同有用于浸染的、轧染的、印花的,也有用于后整理工艺中的。根据增深作用机理不同,可分为以下几种:a.提高纤维表面附着的染料向纤维内部的转移量和固着率,而减少因皂洗而去除的浮色来达到增加纤维上的染料量,提高染色深度。这一类增深剂一般用于轧染工艺,特别是分散染料染涤纶织物的轧染-焙烘工艺。在轧染液中加入一些增深剂,并同时加入防泳移剂,可得到良好的上色率,而且色泽均匀一致。如天津纺研所研制的热熔染色促进剂BTA-1,系环氧乙烷、环氧丙烷聚醚为主的表面活性剂组成,使用后可以增深或节约染料10%并使染色均匀、深透,并且各项牢度均能符合产品要求。上海第五印染厂在涤/棉分散活性一浴工艺中,使用甲酸钠代替原工艺中的小苏打,在热熔时,能与染料形成低熔共熔物,增加染料对纤维的接触,熔融体对纤维有一定的溶胀作用,提高了染料对纤维的吸附和扩散,所以有提高染色深度的作用,并且还有一定的匀染效果。一般对分子量小的染料其增深效果更明显。b.阻止染料向纤维深处的渗透,使纤维(或织物)外层得色量较里层高以达到表面浓度提高,产生深色化效应。这一类增深剂一般用于轧染工艺,也有用于印花工艺,如日华公司介绍的NeotexPD-50A,系一种粘稠性物质,加入轧染液(用量10-20g/l)可解决平绒、灯芯绒织物毛尖起霜现象,国内产品抗泳移剂也是基于这种原理的增深剂,这类增深剂一般还有抗泳移作用。c.提高染料对纤维的亲和力,促进染料在纤维上的吸附和固着,减少染液中残留的染料量来达到增深作用。氯化稀土前几年引起了国内许多印染厂的重视,很多印染工作者在酸性、分散、阳离子等染料的浸染上做了大量试验,证明能提高染料上染率,增进匀染效果。一般使用的稀土为氯化稀土元素的混合物。沈阳化工研究院研制的增深剂CPD是用于涤/腈一浴法染色的增深剂,该增深剂系聚氧乙烯脂肪醇硫酸酯为主体的,与拜耳公司的LevalinCPD是同一类产品。在阴阳两种离子性染料同浴时,能防止染料的沉淀;在高温上染时又能确保染料恢复原来的离子性,并能促进染料的吸附和固着,达到匀染、增深的目的。该助剂用于纯腈纶、腈/棉、腈/毛一浴法浸染时,可提高给色量,减少两种纤维的色差;用于汽蒸工艺时,短暂的泡沫保证了腈纶毛尖的上色,也有增加给色量和匀染作用。该助剂也可用于轧染工艺,能当其稳定阴、阳离子染料混合的轧染液。d.改变纤维表面性质,提高染料的上色率和固色率。这一类增深剂一般还有固色作用,所以在固色剂部分介绍。e.利用纤维表面的光学性质,使纤维的表观深度提高,这一类增深剂一般在染色后再进行处理,因此在后整理助剂部分介绍。4.2.2.2增深效果的测定增深剂的增深效果的测定,一般按工艺要求进行染色后,比较织物的深色化效果。比较的方法有以下三种:a.目测法:用肉眼比较添加和未添加增深剂(或添加两种不同的增深剂)染色的两块织物的色深度。b.色差计测定:用色差计测定织物的明度值L和色度值a、b,比较L值的大小可以了解增深效果(L值越小表示色泽越深);比较a、b值的变化可以了解色相的影响。c.分光测色仪测定:用分光测色仪测定织物的反射率(R),再由最大吸收波长的反射值计算色深值K/S,计算色深度提高率。K/S=(1−R)22RΚ/S=(1-R)22R色深度提高率=(K/S)1(K/S)2×100=(Κ/S)1(Κ/S)2×100式中:(K/S)1为添加增深剂的染色织物色深值;(K/S)2为未添加增深剂的染色织物色深值。4.2.3涂料染色粘合剂涂料染色工艺由于色谱全、成本低、流程短、适用性强、节能、节水,基本无废水排放,且可实现染色-整理一步法等优点,已得到国内外印染工作者重视。涂料中的颜料不溶于水,且对纤维没有亲和力,无法固着在纤维上,因此需靠在纤维表面成膜的树脂将其固着在纤维表面而达到使纤维着色的目的。这种树脂有交链剂树脂和其它高分子树脂,但最常用的还是粘合剂这种高分子树脂。涂料染色主要用于浅、中色涤/棉混纺织物,尤其适用于染印花布的底色和水洗布的染色。涂料染色粘合剂大部分是丙烯酸酯共聚物,它的性能与涂料印化粘合剂有许多相似之处,也有部分是涂料染色工艺对其的特殊要求。涂料染色粘合剂的性能要求:能形成柔软而有弹性的膜,使染色织物手感柔软而有弹性;对涂料和纤维粘结性能好,使染色织物具有符合要求的牢度;稳定性好,不仅要有较好的经时稳定性,更需有好的在稀释条件下的机械稳定性;形成的膜透明,且耐光、耐热性更好,在受热时不泛黄;一定时间内连续使用不粘辊筒,即使在辊筒上成膜也易于清洗;无异味,特别是粘合剂中游离甲醛含量应尽量低。涂料染色粘合剂大都为聚丙烯酯类。我国较早使用的涂料染色粘合剂是在印花粘合剂中筛选的,因为印花粘合剂在防止粘结辊筒上难以解决。近年来开发了专用粘合剂品种,如上海纺研院的PD、常州印染研究所的APD和常州化工所的BPD等。在涂料染色粘合剂的合成上一般采用了核壳共聚的新工艺,即将粘合剂分散体小颗粒内外软硬度不同,以此来解决好的手感与牢度,粘结辊筒之间的矛盾。在涂料染色时,一般还较与交联树脂、防泳移剂、亲水性有机硅等一起使用,才能达到比较理想的效果。涂料染色粘合剂的性能测试与涂料印花粘合剂的性能测试基本相似,只是将织物印花的工艺改为织物用浸轧液浸轧而已,这里就不作介绍,可参见涂料染色粘合剂的性能测试部分。4.3固色助剂4.3.1固色剂的作用和分类4.3.1.1固色剂的作用和要求有些染料虽然可以染得比较鲜艳的色泽,但由于染料上带有可溶性基团,使湿处理牢度不佳,褪色和粘色现象严重,不仅使纺织品本身外观陈旧,同时染料脱落下来会沾污到白色或其它色泽的纤维上,产生粘色、搭色现象,如直接染料和酸性染料就易产生这样的问题。另外,尽管活性染料可与纤维形成键的化学结合,但在染色中,如存在水解染料或对未键合染料皂洗不充分,也会使湿牢度降低;同时也会存在由于酸性或碱性条件下的分解断键,以及耐汗渍、耐晒牢度不足等问题。为了改进织物的色牢度可以进行固色处理,使水溶性染料变成不溶性染料色淀,固着在纤维上以达到提高牢度的目的,这种可以提高染色牢度的助剂称为固色剂。用以提高湿处理牢度的固色剂的固色机理为(1)在织物上生成不溶性色淀-封闭可溶性基团,借以提高染料的牢度。但这种固色剂固色后,易使染色色泽发生色变和引起日晒牢度下降;(2)在织物上生成网状膜,以阻止染料的脱落。一般来讲,对固色剂有如下要求:具有较强的固色能力,能使织物有关牢度明显提高;染料适应性广,固色效果随染料结构变化小;与纤维亲和力强,在固色浴中吸尽率高;织物经固色后,不会引起色光变化;在提高有关牢度(如耐洗牢度)的同时,不应降低其它牢度(如日晒牢度);不影响织物的手感,不引起织物强力下降。4.3.1.2固色剂的类型a.阳离子表面活性剂:在阳离子表面活性剂中,大部分均可不同程度地提高直接染料和酸性染料的染色湿牢度,提高的程度主要取决于与阴离子染料所生成的盐类的溶解度,染料的分子量,磺酸