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阳离子染料

阳离子染料(cationic dyes)是纺织染料的一种,又称碱性染料和盐基染料。溶于水中呈阳离子状态,主要用于腈纶纤维染色。也可与蛋白质分子以盐碱相结合。阳离子染料可溶于水,在水溶液中电离,生成带阳电荷的有色离子的染料。染料的阳离子能与织物中第三单体的酸性基团结合而使纤维染色,是腈纶纤维染色的专用染料,具有强度高、色光鲜艳、耐光牢度好等优点。

染色工艺及方法简介  

腈纶根据散纤维、丝束、纱线、毛条等不同形式可在相应的设备上染色。织物可在绳状染色机、卷染机或轧染机上进行。

 

  纯腈纶织物都采用浸轧或卷染。染色时始染温度宜在玻璃化温度以下,以70℃左右为宜。然后缓缓升温至沸,染色约1h。染淡色时,起染温度要低,升温时间可长些,染浓色时,起染温度可高点,升温时间可短些。染淡色可在3Omin左右,染中色、浓色可在60~90min。

 

  染浴可由染料、醋酸、醋酸钠、缓染剂、无水硫酸钠等组成,各助剂的用量可根据染色之深浅而有所不同。染色时先将染料用使用量一半的醋酸调匀,加水调成浆状后加沸水使染料溶解,然后将其他助剂及剩余醋酸加到染浴中,再将溶解好的染料滤入染浴内,搅匀后即可染色。染色后进行降温,其降温速率要缓慢,过快会影响手感。染色后即可进行水洗,有的也可进行柔软处理,以增进手感。

 

  染色时间对染料的扩散及是否上染充分有很大的关系,时间短,易造成环染,影响染色牢度,可根据所染色泽来确定染色时间。

 

  除浸染和卷染外,涤腈混纺织物多采用轧染,其工艺包括汽蒸法和热熔法两种。

 

1.浸染

  染色处方(纯腈纶织物浸染艳红色):

 

  阳离子嫩黄7GL(500%) 0.12%

 

  阳离子艳红5GN(250%) 2.40%

 

  醋酸(98%) 2.50%

 

  醋酸钠 1.0%

 

  无水硫酸钠 8.0%

 

  匀染剂TAN 0.5%

 

  染色浴比 1:40

 

  75℃始染,1℃/min升温至85℃,保温染色15min,然后以1℃/2min升温至95℃,保温染色20min,再以1℃/4min升温至100℃,沸染45~60min,最后在20~30min内缓慢降至50℃出机。上述染色方法也称为控制升温法,是浸染染色中最常用的染色方法,适用于常压不连续浸轧机、绞纱染色机、液流染色机、平幅无张力卷染机等染色设备。

 

  浸染染色中,还有一种恒温染色怯。恒温染色法是在腈纶的玻璃化温度以上、沸点以下的温度范围内选择一个适当的温度,作为固定的恒温染色温度。在此恒温下,用45~90min基本完成染料的上染,接着在沸点作短时间处理,使染料完全固着,达到最高的染色牢度。采用此法染色的关键是要选择一个合理的恒温上染温度,在这一温度下,腈纶投入染浴染色时并无突然上染的现象,但在整个恒温过程中染料是在不断地上染。当恒温阶段结束时,纤维的上染率最好能达到80%以上,这样就可快速升温到沸点以使染料固着。采用恒温染色法不易染花,得色均匀,容易操作,而且染色时间短,故在实际生产中应用较多。

 

2.卷染

  卷染染液的组成与浸染相似,除含有染料外,还有醋酸、醋酸钠、元明粉、阳离子缓染剂等。染料的溶解法和染液配制与浸染亦类同。60℃开始染色,染色4道后升温至98~100℃,沸染8O~90min,再热水洗、皂洗、热水洗、温水洗。所用设备应以能自动调节张力的等速卷染机为好,使织物在染色过程中所受张力尽可能小,否则会影响织物手感。

 

3.轧染

  轧染染色主要用于腈纶丝束、毛条及腈纶混纺织物。腈纶织物受热容易变形,所以很少采用轧染。轧染工艺有汽蒸和热熔法,本节主要介绍涤腈混纺织物的热熔染色。

 

  热熔法轧染涤腈混纺织物一般是将分散染料和阳离子染料同浴,即一浴法轧染。由于商品分散染料中含有大量的阴离子型分散剂,能和阳离子染料结合,使染浴不稳定,因此一般是将阳离子染料先制成分散型阳离子染料,使分散型阳离子染料和分散染料同时分散在水中。 分散型阳离子染料热熔染色工艺与分散染料的热熔染色相似,工艺流程是:浸轧→烘干→热溶→后处理。热熔条件是:190~200℃,1~2min。轧染液内含有分散型阳离子染料、醋酸、促染剂、释酸剂、非离子表面活性剂及少量糊料等。加入醋酸是用来调节染液的pH至4~5。由于醋酸易挥发,为使染色过程中pH值比较稳定,一般必须加入硫氰酸铵7~9g/L作为释酸剂。采用尿素和碳酸乙烯酯作为促染剂,可使纤维膨化,有利于染料向纤维内扩散。非离子表面活性剂可提高染液的稳定性和渗透性。少量糊料可防止染料泳移。若在热溶后再进行短时间汽蒸,可进一步提高阳离子染料的固色率。

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