活性染料湿摩擦牢度解决方案
丁世全
黄裕淦
苏志军
2019/5/21
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活性染料湿摩擦牢度解决方案
丁世全1,黄裕淦1,苏志军2
(1.广州维斯泰科技有限公司  广东广州  511447;2.广州市今越纺织助剂有限公司  广东广州  511447)


前  言
        活性染料染色可以得到颜色鲜艳和较好的染色牢度的纺织品。但是,当染深色色泽时,某些染色牢度不容易得到令人满意的结果,比如深色泽的翠兰、大红及黑色等品种,尤其是湿摩擦牢度。水洗牢度可以做得比较好,但是湿摩擦牢度却做得不好,两者无法兼顾。那么,有没有办法可以对加工这类颜色品种织物的时候,既可以得到较好的染色水洗牢度的同时,又可以得到较好的湿摩擦牢度呢,答案是肯定的。
       本文旨在讨论如何在取得较好的染色水洗牢度的同时,取得较好的湿摩擦牢度。
1.问题的提出
       (1)活性染料是目前使用最多染棉的染料,因色泽鲜艳、色谱齐全、色牢度好而得到青睐。从染色成品的使用者来说,无论是染色牢度,还是环保的角度(即使用者的安全度),无疑是比较好的选择,因而市场上的纯棉染色品绝大多数是活性染料染色。
       (2)对于深色织物来说,染色牢度在水洗牢度方面是有一定缺陷的,不能满足人们对产品品质的日益增长的追求。比如活性大红,按照国标或AATCC的检测方法,牢度测试时可以达标的;但是按照客户的需求,当使用热水浸泡的时候,掉色还是比较严重,当然还是不能达到客户的要求的;同时深色产品的湿摩擦牢度一般只在2级左右,也同样没有能够满足客户的要求。
       在满足客户对水洗牢度的要求以后,我们又面临一个新的问题:湿摩擦牢度没有达到要求;在满足湿摩擦牢度要求以后,我们同时也面临一个问题:水洗牢度没能达到要求。因而满足水洗牢度的同时,又能达到湿摩擦牢度的要求,更是客户追求的目标。
2.活性染料的染色牢度
       (1)活性染料染色原理
       活性染料由母体染料、连结基和活性基组成,其在染色时能与纤维形成牢固的共价键结合,从而具备一系列其他纤维素纤维染料无法比拟的特点,确立了其作为纤维素纤维用染料的发展和使用重点的地位。
       D-+Cell-OH→Cell-O-D+H+
       Cell-OH代表纤维素纤维,D-代表染料阴离子,Cell-O-D代表染料染上纤维。染料的染色牢度取决于Cell-O-D、染料与纤维结合的牢度。染料与纤维结合越牢固,得到的染色牢度越高。不同的染料结构和不同的染色条件会得到不同的染色结果。现在,活性染料用的最多的是均三嗪类和乙烯砜类结构的染料,都可以获得较好的染色效果,对于染深色品种来说,乙烯砜类更多被采用,从而容易得到更深的色泽和更低廉的成本。
       (2)活性染料具有如下突出的特点
       ① 活性染料是取代禁用染料和其他类型纤维素用染料如硫化染料,冰染染料和还原染料等的最佳选择之一。
       ②活性染料能用经济的染色工艺和简单的染色操作获得高水平的各项牢度性能,特别是湿牢度。
       ③活性染料的色谱广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强,其色相和性能基本上与市场对纤维和面料的要求相适应。
       ④活性染料适用于新型纤维素纤维产品,如TENCEL纤维等印染的需要。
       (3)活性染料的染色牢度
水洗牢度、摩擦牢度、日晒牢度、汗渍牢度、唾液牢度、水浸牢度、耐氯漂牢度等这些都是我们在纺织品加工过程中经常会碰到的染色牢度测试要求,而水洗牢度和摩擦牢度更是每每必测的项目。活性染料染纤维素纤维大多数都能满足水洗牢度和摩擦牢度的要求。只有对个别品种如翠兰、大红、黑色等深色品种比较难以达到比较高的要求。
       对于个别染色牢度未能达到要求的产品,我们只有在加工工艺上采取别的办法来完成牢度的检测目标。
3.活性染料水洗色牢度的提升
       客户的更高要求必然是要提升活性染料的水洗色牢度。
       (1)选用合适的染料,有利于提高染色品的水洗牢度
        不同类别结构的活性染料,对纤维的吸附上染能力有差异,与纤维结合键的牢度会不同,会造成染色牢度的不相同。织物的染色牢度,取决于染色后浮色的多少、染料与纤维键合的牢固程度,以及染料与纤维形成的共价键的耐水解程度等。因而,选择性能好的染料有利于提高染色品的染色牢度。
       (2)通过完善染色和水洗工艺来达到水洗牢度的提升
       改进染色工艺,提高染色产品水洗牢度:
       ①采用不同的染色用固色碱剂,尤其是筛选固色用的碱剂,可以提高染色产品的水洗牢度。某些染色固色用的碱剂,在提高染料固色率的同时,能有效提高染色品的染色牢度
       ②通过加强水洗效果和皂洗效果,充分去除染色过程中未反应的染料浮色,可以有效提高染色品的染色水洗牢度
       (3)通过染后处理,提高染色产品水洗牢度
       通过以上(1)、(2)仍不能满足我们的染色牢度要求,这时我们需要采取另外的方法提高染色牢度:染后处理的方法提高染色牢度。通常这种方法即是采用染后固色剂处理。
       通过染后处理提高染色牢度,一般采取如下两种方法:浸渍法固色和浸轧法固色处理。
       浸渍法固色适用于纱线类产品和浸染类加工的织物,如针织物等间歇式加工方法,通过固色后,纱线或织物的水洗色牢度可以提高到4级以上。
       浸轧法固色适用于连续加工的布匹织物,在定型时将固色剂一起浸轧定型处理,以达到提高牢度效果的目的。
4.活性染色湿摩擦牢度及其提升效果
       通过上面的三个方案,我们很容易取得优异的活性染料染色成品的水洗牢度,但是横在我们面前的仍然有湿摩擦牢度未能提高或不能满意。
       (1)选择与纤维键合牢度更佳的染料,是取得高湿摩擦牢度最好和最快的方法;但是我们也发现,即是采用高牢度的活性染料染色,也不能完全达到客户对湿摩擦牢度的要求,仍然需要通过后整理的方法来提高染色品的湿摩擦牢度,将牢度提高到一个更好、更新的高度。
       (2)湿摩擦牢度提升剂提高活性染料染色品的湿摩擦牢度
采用湿摩擦牢度提升剂FGA对染色品进行后处理,是取得优异湿摩擦牢度最简洁的方法。由于FGA可以在织物表面具有优异的成膜效果,从而可以很有效地提高染色品的湿摩擦牢度。
    屏幕快照 2019-05-21 下午9.08.09.png屏幕快照 2019-05-21 上午12.52.50.png       但是,这样的工艺模式对我们来说是不满意的,因为我们往往要对染色成品进行一定的手感柔软处理。工艺流程是:
屏幕快照 2019-05-21 下午9.08.24.png

       我们看到,工艺流程多了一道定型工艺,这大大增加了成本,这在我们的工艺成本上是不可行的。因而试行如下工艺:
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屏幕快照 2019-05-21 上午12.54.39.png

       FGA与硅油同浴定型处理后,基本不影响湿摩擦牢度效果的提高。
       按照工艺三,我们也可以做到较好的提高湿摩擦牢度的效果,同时由于工艺的合并使得成本也大为降低。
       但是,过程中我们发现,当我们在通过后固色处理可以取得很好的耐水洗色牢度的时候,往往染色品的耐摩擦牢度,尤其是耐湿摩擦牢度反而下降了,这不符合我们对加工的染色品的色牢度要求。当我们通过后整理采用湿摩擦牢度提升剂处理时,湿摩擦牢度效果得到了明显的提升;可同时,染色品的耐水洗色牢度反而下降,甚至没有效果了,这是一个很矛盾的加工处理。
       5.活性染料染色物水洗牢度和湿摩擦牢度的共同提升
我们需要在得到很好的染色水洗色牢度的同时,又可以取得很好的耐湿摩擦牢度,这个矛盾的过程如何统一呢?
       活性固色剂VCO与湿摩擦牢度提升剂FGA出现在我们面前。
       (1)采用最简便的加工方案
屏幕快照 2019-05-21 下午9.09.46.png       结果:湿摩擦牢度得到了进一步提升,而且这个牢度的提升程度也不是很大,但是染色品水洗色牢度没有提高。这样并不能达到既提高水洗色牢度的同时又提高湿摩擦牢度的目的,因而需要再看看其他的加工方案。
       (2)采用先浸渍固色,然后再定型湿摩擦牢度提升剂两步法加工工艺。通过对固色剂的筛选,选用活性无醛固色剂VCO。

屏幕快照 2019-05-21 下午9.09.59.png屏幕快照 2019-05-21 上午12.57.14.png       经过工艺(2)的处理,我们既可以得到了较好的染色品耐水洗色牢度,也能得到了较好的耐湿摩擦牢度。
       因而,采用染后缸中VCO固色脱水烘干,染后再经FGA和硅油同时定型的处理方式,既可以将整个染整加工工艺连贯起来,同时又可以兼顾了水洗牢度和湿摩擦牢度的要求,是比较经济合理的解决方案。

       作者简介:
       苏志军,武汉纺织大学毕业,染整高级工程师。从事染整一线工作二十余年,从事纺织助剂开发应用工作十年;熟悉针梭织、纱线和各种纤维的染整加工,擅长染整工艺的优化,在多种刊物发表过相关文章或论文。
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