新型增深剂C-1和超黑增深剂GM-3001Q在棉织物上的应用


王水成,黄延锐

(广东仙图科技研究有限公司  广东佛山  528143)


前  言

目前,在国内布匹市场流行的活性黑、硫化黑纯棉类织物面料在染色过程中经常达不到客户确认布板的深度和亮度,在加大染料和助剂的用量下还是只能达到客户来样的七成左右,难以满足客户对深色面料的要求,导致染厂订单流失;而增深剂的使用,不仅能够改善织物的染色效果,还可以节约染料用量,减少废水的污染程度,因而近年来很受染厂欢迎。

由于目前市场上增深剂品种繁多、质量参差不齐,作用机理也不尽相同,普遍稳定性不好,在解决织物深度的同时,却经常性出现增深产品破乳造成硅油点的问题,且难以修复,造成更大损失。

为解决这个难题,广美化工在众多科研人员几年的努力研发工作下,成功推出了一系列增深产品,完美的解决了暗黑系深色织物的深度和亮度不足的难题。产品根据作用对象的不同,其中代表性的主要有C-1(亲纤维型)和GM-3001Q(亲染料型)两支增深产品,实际应用证明性价比媲美甚至超越韩国、日本同类进口产品。现对它们的增深机理进行探讨。

产品论述

一、新型增深剂C-1(亲纤维型)

作用机理:对纤维的阳离子改性,新型增深剂C-1属于吸附型阳离子改性剂,与纤维素纤维作用后,可调节纤维表面的电荷,从而降低纤维间引力,增加染座,提高活性染料、酸性染料和直接染料等阴离子染料的亲和力,极大的提高了纤维对染料的吸附率,大大提高上染率和固色率。

本品是含氮阳离子化合物[5-10]包括带氯醇基的季铵盐化合物或氯代均三嗪基季铵盐、有机胺与环氧氯丙烷的反应产物,以及用于天然纤维改性的壳聚糖等。

这类物质可与纤维的活性基团发生反应,形成共价键,同时对纤维具有很强的渗透、膨胀作用,对染料和纤维具有很强的分散作用,能提高染料的上染深度(20%以上)、牢度及颜色鲜艳度,同时使织物具有蓬松、柔软的手感,没有返修加色的困扰和色牢度的担忧,便于后整理更好的掌控织物的手感风格,练染同浴整理有效节省时间和提高生产效益。

用于碧纹染色阳离子改性的预处理工序中可提高涂料染色的速度、深度和牢度,添加在印花浆中可提高花型清晰度及上色深度、牢度。

客户案例

通过以下应用测试对比,可以直观体现C-1在前处理工序中的增深效果。

案例一:棉活性(黑色)

1.工艺配方

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2.色深实测数据

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3.干湿擦色牢度实测数据

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4.多纤维沾色实测数据

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案例二:棉硫化(黑色)

1.工艺配方

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2.色深实测数据

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3.干湿擦色牢度实测数据

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4.多纤维沾色实测数据

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5.新型增深剂C-1稳定性测试

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二、超黑增深剂GM-3001Q(亲染料型)

作用机理:GM-3001Q具有很好的水溶性和分散稳定性,能被纤维迅速吸附,低温下成膜覆盖在纤维表面,形成一层低折射率的硅油膜,从而降低纤维表面对光的反射量,提高色深值,产品色深度明显提高,在视觉效果上表现出产品颜色变得更深。

可改变纤维对光的吸收、反射和散射程度,从而获得较好的表观深色效果,目前增深系列产品应用最多的是树脂和有机硅油类物质,GM- 3001Q属于有机硅类增深产品,对各种不同的染料和纤维均可增深40~60%,显著提高颜色的鲜艳度和亮度,同时赋予织物柔软、舒适的手感风格。

传统染色由于被染物性质、染色条件(温度、染料浓度等)不同,导致即使用同一种染料染色,染后产品的颜色也有所差别,特别是在染色中和后整理加工时,这一现象更为明显。而GM-3001Q增深剂被用于染后湿整理时,可对染后颜色进行修正,不仅可操作性强,而且效果也较佳,成为染色增深剂发展的新趋势。它使染料共轭体系中共轭双键增多,或接上极性基团都可影响体系中电子云的分布,使染料产生深色效应。

这一原理正是GM-3001Q增深剂结构设计的依据。GM-3001Q增深剂带有助色基团,如-OH、-OR、-NH2、-SR、-Cl、-Br等。这些基团的吸收波段本来在远紫外区(100~200nm),但一旦它们与共轭链或发色团连接,由于未共用电子对与不饱和键产生p-π共轭体系,使得极化现象增强,分子中共轭双键的π电子流动性增加,从而降低了激发能(ΔE),此时共轭链和发色团的吸收波段(λ=hc/ΔE)向长波方向移动,同时显著地增加吸收的强度,即产生深色效应;作为吸收光谱的补色2反射光谱则向短波方向移动,故在视觉上颜色发生“红移”,即产生增深现象。

如果形成的共轭体系同时存在吸电子取代基和给电子取代基,可发生离子化作用,则此现象会更显著可影响染料皮革黑GN的共轭体系,使体系能量降低,染料分子对光谱的选择吸收移向波长较长的方向,在最大吸收波长处吸光度降低,表现出来的黑色更纯正。

超黑增深剂GM-3001Q稳定性测试:

1.稳定性

(1)贮存稳定性

将乳液MG-3001Q用广口瓶盛好,密封,于室温放置一个月,观察乳液是否分层或破乳。

(2)离心稳定性

将一定量的乳液放心入离心管中,用离心机以3000r/min离心30分钟,观察有无分层现象。

(3)耐酸碱稳定性

取一定量的乳液于烧杯中,用5% NaOH溶液调节PH至12,用HAC调节PH至4以下。

(4)耐电解质稳定性

配置相应浓度的电解质溶液,观察20g/L的乳液在相应的电解质溶液总的稳定性。

(5)耐纯碱的稳定性

配置相应浓度的电解质溶液,观察20g/L的乳液在相应的电解质溶液总的稳定性结果:

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增深硅油GM-3001Q具有较好的稳定性。

三、应用试验

1.增深硅油乳液配置

按照2.2配置3001Q增深硅油乳液

2.增深硅油3001Q应用工艺及流程

色布 → 浸轧工作液 → 定型 → 出布。

3001Q     40g/L     160~2.5min

3.不同颜色的棉织特采用增深硅油3001Q的效果

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4.手感风格

经过增深硅油3001Q处理后的织物,手感非常柔软滑爽,明显异同于常见增深硅油手感挺滑的风格,因而,与挺滑型硅油一起共同丰富了增深硅油手感的产品线。

5.关于硫化黑的增深

良好的性能,使3001Q在应用于硫化黑布的增深时,不但容易取得更为均匀的增深效果,而且更容易保持工作液的稳定,对产品的质量更容易有保障。

四、结论

广美两支增深产品:C-1(亲纤维型)和GM-3001Q(亲染料型);性能非常优异,安全稳定性好,增深效果也非常好。C-1(亲纤维型)和GM-3001Q(亲染料型)在多家染厂客户使用过程中,得到非常高的评价,能够解决染厂增深遇到的所有问题。现将2支产品性能总结如下:

(一)C-1(亲纤维型)

1.安全稳定性好,可以在前处理,染色等工艺使用,与各种助剂的复配稳定性好,耐盐耐碱耐高温性能非常优异。

2.可以提高活性染料、硫化染料、分散染料的上染率,增加染色深度,降低生产成本。

3.安全环保,贮存及安全使用性有保证。

(二)增深硅油3001Q

1.增深硅油3001Q具有非常明显的增深效果,很高的性价比。

2.增深硅油3001Q不但对黑色具有非常明显的增深效果,同时也可用于对于其他颜色的增深,虽然没有黑色突出,但是可以弥补有些颜色在染色工艺上的不足。

3.通过各项稳定性测试,完全可以保证工厂使用的安全性。

4.超级软滑的手感风格是增深硅油3001Q的一个大特点,克服了以往增深硅油挺滑的缺点。


作者简介:

①王水成,广东仙图科技研究有限公司总经理,长期从事纺织助剂的研发与应用相关工作,善长于前处理助剂、染色助剂、后整柔软剂以及其它功能性产品的合成与复配,对染整加工工艺及流程,纺织助剂应用有较深的研究。

手  机:18857166327

 

②黄延锐,广东仙图科技研究有限公司应用技术部主管。

手  机:1599991905


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