增深硅油RD染整生产实践探讨
昌仕明
(广州染之道化工有限公司 广东广州 510440)
摘 要:采用增深硅油对活性、硫化黑所染棉黑色或者分散染料染涤纶黑色进行增深后处理,可使颜色加深30~50%,可突破染料上染饱和度极限,得色更深,色牢度不因深度增加而下降,且产品手感柔软,色泽纯正,节约生产成本,提高织物品质,减少污水中有色物质含量,降低了污水处理难度。
关键词:活性染料;硫化染料;分散染料;染色;增深硅油
前 言
目前染厂生产能源价格日益提高,纺织助剂原料价格疯涨,给染厂经营增加了很大的压力;节约能源消耗,减少污水排放,降低生产成本,提高企业竞争力是染厂急需解决的问题。
在国内布匹市场黑色棉布、涤纶布及涤棉混纺布,客户对深色面料的深度(特别是活性黑、硫化黑、分散黑)的要求越来越高,经常达不到客户确认的布样深度,增加染料使用量虽然可使色泽加深一些,但还是难以满足纺织面料深色深度的要求,同时因为增加了染料的用量,使产品的色牢度明显降低。
采用增深硅油RD对织物进行处理,在不增加染料使用量的情况下,处理后利用光学原理增加视觉深度,使织物在肉眼看起来色泽加深,改善染色产品的深度效果,并且处理后手感柔软细腻,节约了染料用量,降低了生产成本,同时减少了染整废水中的有色物质含量,符合节能减排、降低生产成本纺织行业发展的方向。
采用增深硅油RD对织物深色进行处理,可降低印染企业污水处理压力,提高企业利润,降低生产成本,符合国家节能减排产业政策。
1.生产实践
1.1 增深硅油的增深机理
近年来客户对深色面料(特别是活性黑、硫化黑、分散黑)的颜色深度要求越来越高,也给印染企业在生产技术上提出了新的挑战!目前,染厂面对布料特深颜色的增深加工处理方法主要有两种:一是对织物表面进行阳离子改性,使阳离子纤维和阴离子染料更具有吸附力,提高染料在织物的上染率和固色率,从而达到染深色的目的;二是利用光学原理改变人的视觉,达到看起来染色增深的目的。
增深硅油RD就是在织物表面覆盖一层低折射率的有机物质,减弱织物对光的反射和散射能力,利用光学原理改变人的视觉,处理后从视觉上感到染色加深30~50%,其使用方法简单(定型机槽使用),效果明显,特别是目前染厂比较多的黑色产品,应用比较广泛。
1.1.1 对纤维进行阳离子改性
对需要处理的织物先进行阳离子改性,从而改变织物表面的电负性,使纤维与染料之间产生更强的吸附力,对纤维阳离改性就是使纤维阳离子化,和阴离子染料结合更牢固,从而达到提高上染率和固色率,增加颜色深度的目的。
能使纤维改性的物质可分为有机金属化合物和含氮阳离子化合物两类;一是为多价金属盐,和纤维发生静电吸引和络合作用;二为含氮阳离子化合物,可以和纤维的活性基团形成共价键结合。
1.1.2 利用光学原理改变人的视觉
织物处理后,在纤维表面形成一层低折射率的膜,改变纤维对光的吸收、反射、折射,利用光学原理改变人的视觉,从而获得肉眼看起来颜色更深的效果,目前使用最多的是树脂和有机硅类,增深硅油RD属环保型特殊硅氧烷化合物,适用于活性染料、分散染料、硫化染料、直接染料等染色后或者成衣洗水后的增深、增艳整理。
在不增加染料的情况下,织物经增深硅油处理后,会在织物表面形成一层薄膜,对光的反射与吸收有所改变,织物总表面反射光小于整理前总面积反射光,反映到人的眼中,织物的颜色肉眼感觉有所加深。使用增深硅油处理染色织物,不仅可以使染色产品颜色加深,减少染料使用量,降低生产成本,同时也减少了污水的有色物质含量,降低了染厂处理污水的压力。本文重点介绍市场黑色布料(硫化黑染棉及分散黑染涤纶),使用增深硅油有其必要性和意义。
1.1.3 棉黑色及涤纶黑色增深
能够上染棉纤维的染料有很多,活性染料、硫化染料、士林染料、直接染料等,染黑色大多采用活性黑和硫化黑,特别是硫化黑,相比于活性黑,牢度好、得色深,特别是环保硫化黑目前被广泛使用。硫化黑染料本身不溶于水,在强还原剂硫化碱的作用下,能使硫化黑生成钠盐隐色体而溶解于水溶液中,这种隐色体对纤维具有较强的直接性,染后经氧化,重新变为不溶性物质,牢固的固着在纤维上。
硫化黑染色时碱的加入量不能过大,碱可以帮助溶解染料和软化水质,但加入过多,染料上染过快,易出现色花和白芯疵点。
在染整生产过程中,要求硫化染料还原溶解要充分,升温到95~98℃染20min后,缓慢加入元明粉或食盐进行促染,保温一定时间后,降温不能过快,以免产生色花、色点、鸡爪印等疵点,待染液自然降温到80℃后,慢慢加入清水,放水接近缸满运转10min,染后放染液。
硫化黑染色过程中,要经常检查染浴中隐色体的颜色,染色前后隐色体的颜色要基本保持一致,如有差别,终止染色前,可加入硫化碱(染色时硫化碱总量的20~50%),85℃处理10min,否则会出现色花、红斑等质量问题;对于染后已经出现的红斑、红条等疵点,可采用(5~10g/l)硫化碱溶液,85~90℃处理20分钟即可。
如果染色后出现白斑,可在染液中加入0.5~1%亚硫酸钠,它可使漂浮染液表面易产生白斑的游离硫生成可溶于水的硫代硫酸钠被除去;染色后做好硫化黑防脆和柔软处理工序(柔软剂3~7%,尿素1%,40℃×10min),以免织物存放时受到损伤。对于色花需要回修的布匹,建议采用纯碱1~2%,硫化碱15~20%,硫化黑3~5%,盐或元明粉5%。
上述配方工艺仅做参考,不能教条主义,每个工厂采用的设备、原料各有不同,具体可根据实际情况进行调整。在生产过程中,要严格遵守操作规定,执行好生产工艺,提高成功率,降低返修率。
硫化黑染色后,布面乌黑,色泽光亮,但客户对产品质量的需求越来越高,面对客户新的高要求,染厂可采用增深硅油进行整理,整理后的黑色布料在视觉上,颜色深度可加深30~50%
在布料市场上,涤纶纤维因具有优异的尺寸稳定性、回弹性、耐磨性,广泛应用于服装和其他工业领域,使用量日益提高,占比也比较大;涤纶纤维表面平滑(相对于棉纤维及其他纤维素纤维),折射率、反射率比较大,当光照射到涤纶织物表面,大量入射光在织物表面被反射,仅有一部分光折射到纤维内部,这部分光就是着色光,给人的感觉是涤纶颜色的深度不到位,肉眼看上去,色度偏浅。
特别是市场上使用的涤纶细旦纤维,因纤维表面积比普通涤纶纤维表面积大,反射光更多,最后显示织物颜色更浅;为了提高颜色深度,增加产品品质和档次,特别市场上用量最多的黑色,为了获得色泽明快、颜色乌黑的面料,可采用增深硅油进行整理,增深硅油可降低涤纶纤维表面的折射率,使布料颜色看起来色泽增深,达到客户对颜色深度的要求。
增深硅油对涤纶纤维及涤纶细纤维的增深处理更具有深刻的意义,并且增深硅油使用方便,效果良好,值得染厂应用推广。
增深硅油在生产使用过程中,时刻注意定型槽pH值变化,以及硅油是否破乳,以免出现难以处理的硅油斑和硅油点,给产品生产和产品质量造成影响。
增深硅油RD物理特点和使用工艺:
外 观:透明粘稠液体
组 成:特殊有机硅复配物
离子性:弱阳离子
pH(1%soln):6±0.5
浸渍法:2~6%(o.w.f.)40~50℃×20min 110℃~120℃脱水烘干。
浸扎法:20~60g/L带液率60%~90%,110℃~120℃烘干,170℃×100秒定型。
以上工艺可做参考,因染厂所使用的设备、布料的品质差异,以及布料的克重不同,根据具体情况调整,制定适合自身产品的最佳生产工艺。
1.2 增深硅油使用注意要点
增深硅油属于大分子结构,乳化剂加量少了,虽然颜色深度效果比较好,但易出现分层破乳现象,乳化剂加量大,稳定性有所提高,但增深效果稍差,这就需要找到一个比较合理的配伍比,即使这样,因为增深硅油稳定性的问题,如果放置太久,也会出现分层和使用时破乳现象,而出现硅斑、硅油点,特别是硫化黑所染产品。
织物染色后、增深处理前,一定要对布料冲洗干净,布面pH值均匀一致,硫化黑染色后,布料不能放置时间过长,因空气中含有二氧化碳和水,使放置过久的布面pH值有所变化;布面pH不匀,过增深硅油时不稳定,易产生硅斑、沾辊,布面增深不一致等问题,进而影响到产品质量。水质要求100ppm以下,水的硬度过高,容易出现飘油;柔软整理定型槽工作液pH值要求在6以下,最好控制在5~5.5,并对工作液时刻进行检查。
2.结论
(1)染料在未饱和状态下,减少染料用量,使用增深硅油处理,可以得到同样颜色深度,相对于染料价格成本,采用增深硅油总体综合成本要低,同时使用染料量过大还影响产品的色牢度。
(2)在活性黑或硫化黑染色后,染料的上染已经达到饱和度,但颜色的深度还没有达到客户样板的要求,继续增加染料用量,颜色深度增加不明显,而织物的色牢度急剧下降,采用增深硅油RD处理织物,可突破黑色极限(增深30~50%)。
(3)采用增深硅油RD,不但减少了染料用量,同时因具有柔软功能也减少了柔软剂的用量,节约生产成本。
(4)不影响产品的牢度和色光,并赋予织物优异的耐洗性,因增深硅油在织物纤维表面形成了一层薄膜,对产品的摩擦牢度提高有所帮助。
(5)增深硅油对涤纶纤维,特别是对涤纶超细旦纤维染黑色时,提高色泽深度意义更大。
(6)增深硅油RD在对黑色或其他染色处理后,重现性佳,有利于染厂产品质量控制。
作者简介:
昌仕明,河南省信阳市人,化工工程师,长期从事纺织化工研究与生产应用工作,具有丰富的理论知识和实践经验。
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