高牢度固色剂JY合成及染整生产应用

李  波

（广州维斯泰科技有限公司  广东广州  511445）

      摘要：棉染色后，需要固色处理来提高色牢度，个别产品还要求耐90℃热水洗；以二烯丙基胺、过硫酸铵、冰醋酸、二甲基二烯丙基氯化铵为原料，逐步加入自制引发剂，合成高牢度固色剂JY；对棉织物进行固色处理（固色剂JY 0.5～0.8%  ，PH值5.0～5.5 ，温度40℃～45℃×20min），固色后（以大红色为例）水洗牢度可以提高1～1.5级；固色剂JY优势是可以耐90℃高温水洗，高温水洗牢度效果佳；并且对硫化染色织物也有很好的固色作用。固色剂JY是一种环保型产品。

      关键词：棉针织布；纤维素纤维；活性染料；固色；耐90℃热水洗牢度

前  言

      棉属于天然纤维素纤维，手感柔软、保暖性佳、穿着舒适，广泛应用服装行业；可上染棉织物的染料有很多种，比如活性染料、硫化染料、还原染料等，目前市场上以活性染料应用比较广泛，活性染料价格低廉、环保，色泽鲜艳，色谱齐全。活性染料染棉时，首先通过范德华力和氢键吸附在纤维表面，并向内部扩散，然后在碱性条件下，染料与纤维发生化学反应形成共价键固着在纤维上［1］。染料上染后，还要经过皂洗工序，以去除沾附在纤维表面的浮色，提高产品质量。

       随着人们生活水平的提高，对服装的服用性能、品质的要求也越来越严格，色牢度就是其中重要的一项。市场上一般的活性固色剂耐（60℃×10min）热水洗效果还可以，干湿摩擦牢度也可满足客户要求，但高温(90℃×10min）水洗时掉色比较明显。

       采用高牢度固色剂JY对染色皂洗后的棉织物进行固色，可以满足客户对产品质量的要求，干湿摩擦牢度、60℃水洗效果比市面上使用的一般固色剂略好，水洗牢度可以提高1～1.5级，耐（90℃×10min）高温水洗，水洗时掉色比较少，而且本产品对硫化染色的固色效果比较明显，也可以耐热水洗。

1．高牢度固色剂JY的合成

       1.1 原料

       ①二甲基二烯丙级氯化铵；②二烯丙级胺；③冰醋酸；④过硫酸铵；⑤自制单体。

       1.2 仪器

       ①500ml四颈烧瓶；②SZCL-2型数显智能控温磁力搅拌器；③恒压滴液漏斗；④电子天平；⑤球形冷凝管。

       1.3 合成流程

       在500ml四颈烧瓶上安装冷凝管、温度计，然后加入原料和计量水，PH值为5～7，放在SZCL-2型数显智能控温磁力搅拌器；在恒压滴液漏斗中加入配好的引发剂，当四颈瓶反应温度为55℃～65℃时，开始滴加引发剂，控制在一小时内滴定完，在70℃时保温4小时，成品为淡黄色透明液体。

2．染整生产应用

       2.1 前处理

       天然棉纤维含有棉籽壳、蜡状物质、色素等杂质；在纺纱、织布生产过程中也会沾染杂质，这些杂质会不同程度影响纤维的机械性能，降低织物的润湿性、阻碍染料上染，导致上染不匀，色泽暗淡，浪费了染料和助剂，织物手感也不够柔软，吸湿性差，达不到服装色布的要求，因此，在染色前必须将织物中的杂质去除。

       前处理的目的就是去除棉织物上的杂质，使织物具有光洁的外表、持久的白度、良好的毛效和均匀的染色性能。采用在高温强碱进行处理，强力受损严重，失重较大。

       本工艺采用低温精炼剂对棉针织物进行前处理，此工艺对纤维的作用比较温和，处理后纤维强力损伤小，失重少，并且处理后织物手感柔软，低温精炼剂是一种环保型前处理纺织助剂。

       工艺处方：（g/l）

       低温精炼剂2186     2.0～3.0

       烧碱                       2.0

       双氧水 （50%）     3.0～5.0

       温度/℃                  80

       时间/min               60

       浴比                       1∶10

       工艺曲线：

图1  前处理工艺曲线图

       注：前处理后要求布面整洁、手感柔软、白度均匀、布面PH值一致、毛效良好，失重在1～2%左右。

       2.2 染色

       采用活性染料对棉纤维进行染色，活性染料色谱齐全，色泽鲜艳，价格低廉，目前被广泛应用于染厂生产。染色时，首先通过范德华力和氢键吸附在纤维表面，并向内部扩散，然后在碱性条件下，染料与纤维发生化学反应，形成共价键牢固结合在纤维上。

       工艺曲线：

图2  染色工艺曲线图

       注：盐和纯碱要分批，慢慢从副缸打入染缸内，否则易造成色花。

       染色工艺举例（红色）：（g/l）

       螯合分散剂                   1.0～2.5

       活性红3BS%（o.w.f）   1.76

       活性黄3BR%（o.w.f）   0.51

       工业精盐                       70

       纯碱                              20

       2.3 皂洗

       皂洗的目的就是去除织物上的浮色，使织物得到优良的染色牢度。在染色时，活性染料在碱性条件下会有一部分发生水解反应，也有一部分吸附在纤维表面未与纤维反应结合。这些染料仅用水洗，难以冲洗干净，会严重影响产品的色牢度，必须彻底去除，皂洗后的织物光泽明快，色牢度高，手感柔软。本生产试验采用低温皂洗剂进行皂洗工序，可节约能源，降低消耗。

       传统皂洗工艺皂洗后，热水洗→冷水洗→后处理（固色、柔软）。采用低温皂洗剂皂洗工艺，皂洗后不需要热水，可直接进行冷水洗，然后进行后处理。

       采用低温皂洗剂对染后织物进行皂洗，温度为80℃，相对于传统工艺98℃，有所降低，同时低温皂洗剂无泡沫，皂洗后残液色度低，冲洗方便，比传统工艺可减少冲洗次数，且对硬水中的钙、镁及其他金属离子有螯合作用。

       从上述工艺中可以看出，采用低温皂洗剂对染后织物进行皂洗，减少一道热水洗，以染一吨织物计，可以节约十吨水，1.5立方蒸汽，缩短时间30min。

       按染厂使用水价格大概4.5元每吨（连同污水处理），蒸汽为160元每立方，电为0.7元每度，这样生产一吨布，采用低温皂洗剂进行皂洗工艺，相对于传统皂洗工艺每吨可以节约300元左右成本。

       低温皂洗工艺条件：（g/l）

       低温皂洗剂          0.5～0.8

       温度/℃               80

       时间/min            10

       工艺曲线：

图3  低温皂洗工艺曲线图

       2.4 固色

       随着人们生活水平的提高，对服装的色牢度、手感等各种质量标准有了更严格的要求，因此，在皂洗后需要进行固色处理，特别是红色、翠蓝、翠绿色等品种；市场上大多使用的固色剂在产品固色后，干湿摩擦牢度，60℃水洗牢度基本可满足产品要求，但90℃水洗时，掉色比较明显，无法满足客户特除要求。

       采用固色剂JY对染色皂洗后的产品进行固色处理，90℃水洗时，掉色少，水洗牢度提高1～1.5级，效果明显优于普通固色剂，能够满足产品对高温水洗牢度的要求；固色剂JY是环保产品，不含甲醛，同时本产品对硫化染色后产品固色，牢度也有明显提高。

       生产应用工艺举例：

       固色剂JY%/（o.w.f）      0.5～0.8

       冰醋酸（g/l）                 0.3～0.5（调PH值50～5.5）

       温度/℃                           40～45

       时间/min                        20

       红色固色前和固色后牢度对比：

       90℃×10min耐热水掉色牢度对比：

       1号烧杯为固色剂JY，90℃热水洗后残液；2号烧杯为普通固色剂，90℃热水洗后残液。

       从以上对比结果可以看出，高牢度固色剂JY不但干湿擦牢度有所提高，同时耐90℃热水洗牢度更佳。

       2.5 后整理

       织物经染色后，手感变得有些粗糙，为了改善织物手感与服用性，在染后要进行柔软整理。柔软后的织物手感柔软，表面光滑，回弹性高，穿着舒适，同时也便于服装加工。过软可采用染缸过软与定型槽过软。

       染缸过软油：软油5%，时间15～20min，PH值5.0～6.0。

       定型机轧槽过硅油：亲水柔软滑爽硅油20～30g/l，PH值5.5。

       柔软整理后，拉幅定型要求定型尺寸比成品宽3cm，温度165℃，车速25m/min。

3．结论

       （1）染整加工中要选用软水，不可用硬水进行前处理、染色、后整理，否则，易出现色点、色斑。

       （2）市场上普遍使用的固色剂，成品干湿擦牢度，60℃水洗可满足产品质量要求，但在90℃水洗时掉色明显，采用固色剂JY可有效解决这个问题。

       （3）采用固色剂JY对染色皂洗后织物进行固色处理可提高水洗牢度1～1.5级，特别是对先染纱线后织布的间织（比如黑白间织，红白间织等）产品效果更佳，减少了沾色，保证了产品质量。

       （4）采用低温皂洗剂进行皂洗，降低了皂洗温度，并可减少一道皂洗后热水洗工序，有效节约用水量，降低能源消耗，减少了污水排放。

       （5）固色剂JY不但在纤维素纤维染活性染料染色后固色效果显著，在硫化染料染色后对织物进行固色，牢度提高0.5级。

参考文献：

[1]范雪荣,纺织品染整工艺学[M].中国纺织出版社,2006.

作者简介：

       李波，染整工程师，河南商丘人，长期从事染厂生产管理与技术管理，具有丰富的染厂技术和生产管理经验；具有海外工作经验，了解国外行业形势及行业先进技术。

       从2007年至今，陆续在国内行业杂志发表多篇专业论文，如：《印染》上发表了腈棉纱线染整工艺、大豆纤维/棉混纺针织物染整工艺、锦氨经编弹力织物染整加工、棉氨针织物染整工艺、锦棉厚重针织物染整加工、HA型低碱活性染料等多篇；在《针织工业》上发表了麻棉混纺针织物的染整加工、清洗王CNN在涤棉染色中的应用等；在《CTA纺织助剂》刊物上发表了光丝尼龙成衣染整工艺探讨、活性翠蓝棉筒子纱染色要点等十多篇技术文章；并有多篇技术论文推荐到各区域年会论文集。

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