印染成本的降低很多來自于工藝流程的優(yōu)化,比如多浴并一浴,以降低水電汽的成本,并提高染色效率。
滌綸前處理除油和染色一浴工藝,從推廣至今有十余年的時間的,但不同原料的油劑差異和染料品種差異,一直是選擇性使用。
有的染廠在使用滌綸除油染色同浴工藝時,難免會出現了色點、色斑問題,是助劑原因還是染料原因?或者是工藝制定的原因?本文從染料生產出發(fā),分析除油和高溫勻染復配的原理,并通過實驗室實驗來分析色點、色斑產生的原因。據統(tǒng)計:分散染料因為色點、色斑的投訴量逐步增加。染料的性能一方面要逐步提高以滿足染廠的要求,另一方面,我們從除油劑和高溫勻染劑的角度來客觀分析一下:滌綸紡絲油劑多為石蠟油,氨綸則為硅油。為了除去這種油劑,一般會選用集中非離子表面活性劑復配,其中有的組分負責將油劑從織物上拉下來,有的組分負責將油劑在水中乳化以防止反沾。非離子表面活性劑是有濁點的(Cloud point),即非離子型表面活性劑在水溶液中的溶解度隨溫度上升而降低,在升至一定溫度值時出現混濁,經放置或離心可得到兩個液相,這個溫度被稱之為該表面活性劑的濁點。簡單說,就是非離子表面活性劑水溶液升高到一定溫度的時候,表面活性劑會自行聚集并從水中析出,從而導致其乳化性能的下降或者消失。 所以除油劑是有其應用溫度的,高于濁點使用,其除油效果會大打折扣。一般除油劑的濁點都在60℃左右,這種聚合度的表面活性劑對油的乳化性能非常好,可為什么很多助劑公司會推薦80℃以上進行除油操作? 分散染料勻染劑一般使用高分子量的親纖維型表面活性劑,這樣在低溫時可以搶占纖維表面達到緩染,而高溫時協(xié)助打開纖維進行勻染,同時對分散染料有一定的分散性和溶解性,以協(xié)助染料分子進行移染。好的分散染料勻染劑基本是非水溶的,但是高溫下具有優(yōu)異的溶解性和分散性,相較除油劑而言,勻染劑具有較大的分子量。分散性優(yōu)異的助劑,其對油劑的乳化作用很弱。
1、除油劑需要低EO值的非離子表面活性劑,而勻染劑的EO值則較高。2、當紡絲油劑在低溫下被除油劑成分拉到水中后,隨著染色溫度的升高,除油劑達到濁點并失去對油的乳化作用,紡絲油及除油助劑會重新被織物吸附,導致紡絲油不規(guī)則聚集,從而引起色點、色斑的出現。為了進一步說明除油染色一浴助劑對染料的影響,筆者進一步做了如下實驗。 助劑A為某除油染色一浴助劑,助劑B為勻染劑,使用分散黑ECT進行高溫分散性測定結果見圖1:
圖1 分散性測試結果 從高溫分散性測定結果看,助劑A的測試濾紙很干凈,助劑B和空白差不多,因此單從這張濾紙結果看,助劑A似乎效果非常好,有助于分散染料的分散。但是助劑A的濾紙顏色不正常,濾紙?zhí)蓛?,似乎染料都溶解并對濾紙染色了。因此,繼續(xù)做了如下實驗:將做過高溫分散性的染杯,加入白布走染色程序,看染杯的沾色情況,見圖2:圖2 白布沾色情況 很明顯,和空白相比,助劑A油較多染料殘留在染杯中,而助劑B在用量增加的情況下,確實可以協(xié)助染料分散并降低缸壁的沾色。也就是說,單純使用除油染色一浴的助劑A進行高溫分散性測試,助劑A確實騙過了測試方法,獲得了較好的結果,但是這個助劑卻顯著增加了染杯的沾色。在大生產中應用這種助劑,無疑會使染缸壁被染料沾污,導致降溫時織物色點或者色斑的出現。為了進一步考察助劑A對染色過程的影響,本實驗利用Mathis Colorstar對染色過程中染料的析出情況進行了對比,如圖3,染色過程中的壓力變化對比見圖4:圖3 Mathis Colorstar散纖維染色實驗 圖4 壓力差曲線 圖3左邊為空白染色結果,右邊為加了0.5g/L助劑A染色結果,很明顯加了助劑后染料在纖維底端出現了凝聚現象。測定染色過程中的壓力差(維持流量不變),結果見圖4。圖中紅色為溫度曲線,黃色為流量曲線,而綠色為壓力差。很明顯,加了助劑A以后,染色過程中由于染料堵塞纖維,導致染色壓力差逐漸升高。通過以上實驗說明:目前使用的除油染色一浴助劑,確實會導致染料的分散性變差,導致染料凝聚,從而在染色過程中出現色點、色斑等染色問題。而有的商品除油染色一浴助劑中,為了增加除油以及移染效果,還會加入部分溶劑,這會進一步加劇染料的析出,導致染色問題發(fā)生。但是,由于分散染料合成及商品化過程中,存在各種影響因素,例如分散劑分散性的差異,噴塔溫度差異,濾餅轉晶差異等,所以商品分散染料的分散性確實存在著批差。但是在使用國標方法進行分散性檢測的時候,這種批差是察覺不到的。但是在體系中存在油劑、存在非離子表面活性劑等的情況下,以及使用除油染色一浴助劑的時候,卻會表現出差異。而對于染廠來說,在部分批次可以達到要求而部分批次達不到要求的情況下,向染料生產商索賠會認為是合理的;同樣的,助劑生產商有的也會認為助劑沒有問題,而將引起色點色斑的原因歸于染料。除油和染色本來就是兩個步驟,使用兩種不同類型的助劑。在染色過程中將兩個不同的功能在同一個過程中實現,需要根據油劑含量不同、纖維成分不同、顏色的差異而選擇性使用。染廠節(jié)約成本的前提是工藝的穩(wěn)定性,如果質量穩(wěn)定性降低,色點色斑的返修和質量成本往往會大于所節(jié)約的成本。隨著織物氨綸含量的越來越高,去油的防返沾也是對去油劑提出了更高的要求。科學復配+合理制定工藝才是印染工藝制定的根本原則。
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