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    高温匀染剂RH-NB-2110应用性能探讨

    2022-04-03宋思煜 钱家晖
    ?高温匀染剂RH-NB-2110应用性能探讨

    宁波润禾高新材料科技股份有限公司 宋思煜 钱家晖

    摘要:针对高温匀染剂的应用性能,探讨了高温匀染剂RH-NB-2110对分散染料染色深度、高温分散性、移染性、 缓染性、耐盐稳定性、色牢度和色差的影响。结果表明,高温匀染荆RH-NB-2110具有优异的高温分散性、移染性、缓染性以及耐盐稳定性,且对织物的色差影响很小,可用于回用水染色。

    关键词:高温匀染剂;涤纶;应用性能;回用水染色

    前言:涤纶属于疏水性纤维,其结构极其紧密,常温较难上色,其染色主要有三种方法:热溶法、载体法和高温高压法。其中最常用的为高温高压染色法[1-2]。而涤纶纤维在高温染色过程中由于其纤维本身的特征和分散染料分散性的影响,常会产生色点、色斑等染色不匀现象,影响了染色品质[3]。因高温匀染剂可改善染色性能,为克服该问题,加入高温匀染剂成为最便捷办法。

    高温匀染剂分为亲纤维和亲染料两大类型[4]:亲纤维型匀染剂其作用机理:当匀染剂对纤维的亲和力大于染料对纤维的亲和力时,匀染剂与染料对纤维发生竞染作用。匀染剂优先与纤维结合,占据了纤维上的染色座席,阻碍了染料与纤维的结合,延缓了染料的上染。但结合力没有染料分子强,随着染浴温度的升高,染料又逐渐从纤维上将匀染剂置换下来,而最终使染料占据了染色座席,从而达到匀染的目的。而对于亲染料型匀染剂来讲,当匀染剂对染料的亲和力大于染料对纤维的亲和力时,在染料被纤维吸附前,匀染剂先拉住染料,并随之结合生成某种稳定的聚集体,染料必须脱离匀染剂才能与纤维结合,从而降低了染料迁移率和扩散速度,延缓了染色时间[5-6]。在高温时,这种稳定的聚集体与纤维接触,产生分解作用,然后又释放出染料,再使染料与纤维结合,从而达到匀染的目的。

    涤纶高温高压染色工艺中使用的匀染剂多为复配产品,用于复配高温匀染剂的表面活性剂应满足的基本要求有:(1)使分散染料具有优良的的分散性;(2)使染浴中染料不致发生凝聚作用;(3)有优良的移染性能;(4)泡沫低、耐电解质能力强等,按照这样的思路,我们针对高温匀染剂的应用性能,开发了一种新型高温匀染剂RH-NB-2110

    1试验

    1.1材料与仪器

    织物 涤纶空气层面料

    试剂 分散蓝HGL(C.I.分散蓝79)(浙江吉华集团有限公司),冰醋酸、氢氧化钠、保险粉(工业级)。

    仪器 瑞比染色小样机EC0-24(厦门瑞比精密机械有限公司),datacolor测色仪(美国datacoIo r公司),摩擦色牢度测试仪(南通宏大实验仪器有限公司),分析天平BS-124S(赛多利斯科学仪器有限公司),DTI-3型染料分散性测定仪(上海启绽实验设备有限公司),721分光光度计(青岛聚创世纪环保科技有限公司),恒温振荡水浴锅,罗氏泡沫仪(上海耶茂仪器仪表有限公司),布氏漏斗。

    1.2染色及还原清洗工艺

    (1)染色工艺处方及工艺曲线

    (2)还原清洗工艺处方

    粒碱/(gL) ??????????????????????1

    保险粉/(gL)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2


    浴比 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?110

    温度/???????????????????????? ?85

    时间/min???????????????????????? ?20

    1.3测试

    1.3.1染色深度和色差

    采用datacolor电脑测配色系统,以不加匀染剂的空白样为标准测试加入匀染剂后各试样还原清洗后布面K/S值和色差。

    1.3.2高温分散性以及缸体沾污性

    称取分散蓝HGL 0.5g/L,匀染剂0.5g/L,冰醋酸0.5g/L,配制成lOOmL染液,按照上述1.2染色工艺曲线同浴,降温至80用真空泵抽滤,滤纸为上层中速,下层快速滤纸,抽滤后将滤纸白然晾干,对比评价分散效果。

    根据滤纸上染料颗粒的凝聚情况进行评价,结果为15级:5级无明显染料颗粒;4级少许染料颗粒; 3级有染料颗粒;2级染料凝聚较为明显;l级染料凝聚严重。

    完成高温分散性抽滤后,用清水将缸瓶内液体洗净,加入5g白布,按上述1.2的工艺曲线染色,染色完毕后,取出布样,烘干,用datacolor测色仪测试布样布面K/S值。

    1.3.3移染性

    按照GB/T 10663-2014《分散染料移染性的测定》测定,计算移染率。

    1.3.4缓染性

    称取分散蓝HGL l%(o.w.f),匀染剂0.5g/L, 冰醋酸0.5g/L,浴比12050入染,设定升温速率为1/min,分别在708090100110 120130130×30min时逐个取出染色钢瓶, 测试残液吸光度,计算上染率。

    1.3.5耐盐稳定性

    使用不同工厂回用水,测试匀染剂移染性能。

    1.3.6色牢度

    (1)耐洗色牢度按GB/T 3921.3-1997《纺织品色牢度试验耐洗色牢度》测定。

    (2)耐摩擦色牢度按GB/T 3920-1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定。

    1.3.7发泡力

    GB/T 13173.6-2000《表面活性剂洗涤剂发泡力的测试》使用罗氏泡沫仪进行测定。

    1.3.8回用水色度

    GB/T 11903-1989《水质色度的测定》测定。

    2结果与讨论

    2.1染色深度和色差

    以未加入匀染剂的空白样为标准,测试了加入不同用量匀染剂在0.5%1%2%4%(o.w.f)4个不同染料用量下试样的染色深度和色差,结果见表1

    1匀染剂用量对织物染色深度的影响

    从表1可以看出,不同染料用量下,加入匀染剂对织物染色深度和色差的影响有所差异,随着匀染剂用量的增加,织物表面K/S值降低,色差增大; 当染料用量较低时,匀染剂用量不宜超过0.5g/L;染料用量增加,匀染剂用量可适当增加,但一般不超过lg/L;加入匀染剂,匀染剂和纤维与染料之间存在一 定的相互作用,匀染剂对染料的亲和力过大,对上染于纤维上的染料拉力过大,会直接影响上染率,匀染剂的用量选择与染料用量和织物都有密不可分的关系,在适当范围内,高温匀染剂RH-NB-2110对织物染色深度和色差影响较小。

    2.2高温分散性和缸体沾污性

    匀染剂对染料高温分散稳定性和缸体沾污性的影响,结果见表2

    2匀染剂对染料高温分散性和缸体沾污性的影响

    ? ? ? ? ? ? ?注:5级最好,l级最差。

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    以看出,加入高温匀染剂大大提升了染料的高温分散性,随着匀染剂用量的增加,染料高温分散性逐步提高,当用量为0.5g几时,高温分散性已达4级,性能突出,优异的高温分散性可降低染料发生凝聚的风险,保持染浴的稳定性,避免出现染斑的问题;匀染剂的加入显著提升了抗沾污设备性能,设备在染色换色前清洗工艺会随之变得方便、容易,而且彻底,有效防止了串色现象的发生。

    2.3移染性

    对于亲染料型的匀染剂,其对已经上染于纤维的染料还保持有拉力,可将深浓色泽上部分染料拉回到染浴中,再转移到浅淡色泽上,具有移染作用。 匀染剂对染料移染性的影响测试结果如表3、图l所示。

    3匀染剂用量对染料移染性的影响


    1不同匀染剂用量下移染率对比

    从表3、图1可以看出,RH-NB-2110具有优异的移染性,各用量下移染率均高于市场竞品;随着匀染剂用量的增加,移染率逐渐增大,当匀染剂用量达到l.Og/L时,移染率处于最大值,再增加用量,移染率不再增大,逐渐趋于平衡;匀染剂的加入会促进染料的解吸和重新上染,对于染色不匀的织物,高移染率的匀染剂可以起到修色的作用。

    2.4缓染性

    匀染剂与染料的结合,阻碍了染料与纤维的结合,延缓了染料的上染,匀染剂对染料缓染性的影响如表4、图2所示。

    4匀染剂对染料缓染性的影响

    2匀染剂对缓染性能的影响

    由表4、图2可以看出,加入高温匀染剂,有效抑制染色初期上染率和瞬染现象,延缓了染科的上染,因为高温匀染剂分子中的氧基团与分散染料的含氢的极性基团形成氢键键和,降低了分散染料的上染速率:同时各区间上染率上升幅度均匀,缓染能力较强,缓染性越强越有利于提升染色布面的品质,从最终上染率来看,RH-NB-2110不会影响染料的最终上染率。

    2.5耐盐稳定性

    从绍兴3家典型厂家所取回用水进行测试,各回用水指标见表5

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    5回用水指标


    染厂对排放的污水,经过一系列物理、化学、 生物方法处理后,可重新用于染整加工。回用水虽然经过一系列处理,但仍存在许多的问题,其中回用水中存在着大量的盐,普通高温匀染剂无法解决回用水所带来的染色问题。通过对涤纶织物进行分散染料回用水染色,研究了回用水对高温匀染剂RH- NB-2110对分散染料移染性的影响,与市场竟品相比较,结果见表6

    6不同水质下分散染料的移染性能

    从表6可以看出,在自来水条件下,高温匀染剂RH-NB-2110和市场竞品匀染剂都有良好的移染性, 提高了染料的迁移性,可使色深部分的染料解吸并重新上染。但在不同的回用水下,高温匀染剂RH- NB-2110所受影响较小,移染率基本保持不变,一般来讲,回用水中会有一定量的钙/镁离子、中性电解质等,会使分散染料的分散稳定性降低,使分散染料从染色布上解吸下来,耐盐稳定性差的匀染剂无法使解吸下来的染料重新上染白布,而RH-NB-2110耐盐稳定性较好,性能受水质影响较小,有利于染料重新上染。

    2.6色牢度

    不同用量匀染剂对织物色牢度的影响如表7所示。

    7匀染剂对色牢度的影响

    加入匀染剂对织物色牢度影响较小,与未加入匀染剂时织物色牢度相当,符合要求。

    2.7发泡力

    高温匀染剂RH-NB-2110发泡力测试结果如表8 所示。

    8高温匀染剂RH-NB-2110发泡力测试

    RH-NB-2110为阴/非离子表面活性剂复配产物,综合性能较高,非离子表面活性剂对涤纶具有亲和力使其具有良好的缓染和匀染性,阴离子的加入,提高了产品浊点,改善了染料在高温时的凝聚现象,增强了高温分散性,两者协同增效,使RH- NB-2110各方面性能优异。同时,涤纶高温高压染色时,不能有大量泡沫产生,否则可能会造成色花,从表8的数据可以看出,高温下,RH-NB-2110无泡,常温状态下,泡沫也很低,起泡性低,避免了生产过程中由泡沫造成的色花等问题。

    3结论

    (1)高温匀染剂RH-NB-2110用于涤纶等聚酯纤维高温高压染色时,具有优异的高温分散性和移染性,改善了染料高温解吸和界面迁移的性能。

    (2)高温匀染剂RH-NB-2110可有效降低染色时染色初期上染率,起到了良好的缓染作用,对最终染色上染率以及色牢度影响较小。

    (3)高温匀染剂RH-NB-2110具有低泡性和优异的耐盐稳定性,可用于回用水染色,降低了染色污水排放量,无毒无害,绿色环保。

    参考文献:

    [1]张生岗,高分散耐硬水高温匀染剂的制备及染色性能[J]印染助剂,202037(08):34-37.

    [2]许素新,分散染料染色机理及非水溶剂染色研究[Dl. 东华大学.2015.

    [3]崔浩然,为什么涤纶高温高压染色会产生色点、色渍和焦油斑?[J]印染,201339(24):54.

    [4]吴圳靛,谢伟德.涤纶染色高温匀染剂的性能解析[J] 针织工业,2011(10)48-49.

    [5]马正升,宋心远,助剂对高温下分散染料溶解性能的影响[J].广西纺织科技.2000(03):14-17.

    [6]马正升,宋心远,染色助剂对高温下分散染料的增溶作用研究[J]丝绸,2000(07)8 -10+1.

    [7]许素新,分散染料染色机理及非水溶剂染色研究[D]. 东华大学,2015.

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