郭翠芹
(江蘇雙山集團(tuán)股份有限公司,江蘇 鹽城 224300)
“色牢度”在染色紡織品檢驗(yàn)中包含了多個(gè)質(zhì)量指標(biāo),涵蓋了染色布的耐洗、耐氯漂、耐日曬、耐摩擦、耐汗?jié)n、耐熨燙、耐氣候等性質(zhì)。作為現(xiàn)代染料工業(yè)的代表,活性染料近年來(lái)發(fā)展迅速。與其他染料相比,活性染料的優(yōu)點(diǎn)較多,如色譜齊全、色澤鮮艷、使用便捷、成本低廉等,已成為纖維染色的主要染料。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的ISO,AATCC和GB關(guān)于濕摩擦牢度(Fastness to Wet Rubbing,F(xiàn)WR)的合格指標(biāo)在2~3級(jí)。目前,消費(fèi)群體對(duì)紡織品濕摩擦牢度的要求早就超越了該指標(biāo)。在國(guó)外,對(duì)染色布的FWR達(dá)到了3級(jí)乃至4級(jí),然而國(guó)內(nèi)紡織廠深濃色紡織品的FWR只能達(dá)到2~3級(jí),有很多工廠的產(chǎn)品FWR只有2級(jí)以下,達(dá)不到國(guó)外消費(fèi)者的要求[1]。就當(dāng)前的染整技術(shù)水平而言,要達(dá)到前述機(jī)織濃色純棉染色布的FWR質(zhì)量指標(biāo),還需要染整工作者進(jìn)行認(rèn)真探究。
染色布的FWR僅體現(xiàn)在表面,應(yīng)當(dāng)透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì),實(shí)質(zhì)是一種分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),測(cè)試與被測(cè)試織物之間染料分子的濃度差異造成了染色布FWR的變化。分子動(dòng)力學(xué)理論中,在沒(méi)有外力作用的情況下,分子會(huì)自發(fā)進(jìn)行擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),自高濃度區(qū)向低濃度區(qū)擴(kuò)散。
染色布(測(cè)試用)與白布(測(cè)試用)之間存在染料分子質(zhì)量濃度差異,已經(jīng)染上顏色的染料上的分子易擴(kuò)散轉(zhuǎn)移至白布。對(duì)同樣的試樣進(jìn)行測(cè)試會(huì)發(fā)現(xiàn),耐濕和耐干摩擦色牢度不一樣的染色布的分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)也不一樣,耐濕染色布的分子運(yùn)動(dòng)速度不如耐干染色布。形成這一現(xiàn)象的原因是和水親密、易溶于水的染料會(huì)因?yàn)樗肿拥拇嬖诎l(fā)生變化,加快分子的擴(kuò)散。
在布種相同、前處理工藝相同、染色工藝和配方相同的情況下,顏色愈深(染色時(shí)染料質(zhì)量濃度高),測(cè)試織物與被測(cè)試織物間的染料相對(duì)分子質(zhì)量濃度差異愈大,染色布的FWR就愈差。染色布的表面光潔度愈差(愈粗劣),其與白布之間的摩擦力就愈大,接觸面加大后,染色布的FWR會(huì)變差。相同條件下,F(xiàn)WR從好到差的順序排列如下:先是織物中的貢緞、府綢、普通平紋等,然后是加工布(軋光、常規(guī)和起毛等)。
在機(jī)織純棉染色布生產(chǎn)工藝中,活性染料和還原染料的使用較為廣泛。從活性染料的分子結(jié)構(gòu)看,其在加工染色中的溶水性基團(tuán)異常活躍,對(duì)溶解染料和上染工序的幫助很大。染色工序完成后,溶水性基團(tuán)不利于染色布耐蝕摩擦牢度的提升。因?yàn)橛兴@一介質(zhì),水的溶劑離開纖維青睞的活性染料分子,會(huì)使活性染數(shù)與纖維的結(jié)合力(化學(xué)鍵能)降低。在印染中,倘若未能充分進(jìn)行皂洗的染后織物,在纖維上會(huì)出現(xiàn)較多的浮色(未進(jìn)行水解或固著的染料),會(huì)從已經(jīng)染色的纖維上脫離,沾染到別處,嚴(yán)重影響染色織物的FWR[2]。
在染色中,硬水(Hard Water)中Ca2+,Mg2+與浮色染料中的水溶性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng),生成色淀(不易溶于水),對(duì)去除浮色不利,還會(huì)與染料中的磺酸根離子發(fā)生反應(yīng),生成新的磺酸鈣和磺酸鎂(不溶水),使染料的親水性減弱,形成不易擴(kuò)散和溶解的物質(zhì),導(dǎo)致產(chǎn)生的浮色無(wú)法洗凈。碳酸鈣和碳酸鎂等物質(zhì)又結(jié)合于染料生成色淀在表面沉淀,用手觸摸后,發(fā)現(xiàn)染色后纖維變得粗糙,降低了FWR。因此,在染色工藝的設(shè)計(jì)和執(zhí)行過(guò)程中,需嚴(yán)格設(shè)定選用水的標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)化對(duì)染色使用水的監(jiān)控和檢測(cè)。
規(guī)格相同、品種相同的染色坯布,受織造方式、棉紗質(zhì)量等的影響,往往會(huì)出現(xiàn)同樣加工工藝生產(chǎn)出的染色織物濕摩擦牢度不同的情況。因而在染色開始之前,應(yīng)選擇紗質(zhì)均勻、棉質(zhì)優(yōu)良、布面光潔的坯布。
不同活性染料的質(zhì)量差距較大,嚴(yán)格按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)選用染料尤為重要。
(1)選擇雙、多活性基的染料。均三嗪類活性染料與纖維反應(yīng)形成酯鍵,既不耐酸又缺乏穩(wěn)定性,乙烯颯類染料與纖維反應(yīng)生成醚鍵,缺乏耐堿性,染科的雙活性基團(tuán)具有較高的耐酸耐堿和穩(wěn)定性。
(2)選擇固色率高的染料。固色率高的染料浮色少,如固色率>80%,相對(duì)而言,染后的浮色量較少,浮色容易去除;固色率<70%,若活性染料的上染率與固色率懸殊超過(guò)15%,清除浮色較為困難,不適合染深色。
(3)選擇有高提升力染料。染色工藝中,染料用量是很重要的指標(biāo),染色飽和值一般不宜超過(guò)10%,上染和固色不需要過(guò)量的染料,染料附著在被染物表面,會(huì)對(duì)被染物的FWR造成嚴(yán)重影響[3]。
因而,必須選用高吸盡率、高固色率和高提升力的染深色染料,各摩擦牢度提升劑的應(yīng)用工藝如表1所示。
表1 各摩擦牢度提升劑的應(yīng)用工藝
有效提高上染率是達(dá)到深色效果的方式之一,而提高上染率關(guān)聯(lián)纖維對(duì)染料的親和力、織物的結(jié)構(gòu)和表面狀況有較好的效果。在前處理較充分的情況下,織物的潤(rùn)濕性會(huì)更好,放大的毛細(xì)管效應(yīng)能使染料分子對(duì)染物的擴(kuò)散能力增強(qiáng),上染率提高,能使染料在織物表面的聚集減少,色淀減少。
要提高染色深度和染色牢度,研究染色工藝時(shí)必須要重視以下3個(gè)方面。
(1)染色時(shí)要染勻、染透。根據(jù)染色半制品的毛效狀況,適量加入滲透劑和勻染劑,使其滲透進(jìn)纖維內(nèi)部,使染料與纖維充分接觸并鍵合。
(2)固色充分。采用溫和的固色工藝,在加堿和固色時(shí),染料與纖維發(fā)生共價(jià)鍵反應(yīng)而固著。同時(shí),發(fā)生染料水解反應(yīng)時(shí),固色條件的強(qiáng)弱會(huì)直接影響水解反應(yīng)的速度。激烈的固色條件會(huì)使染料水解速度加快,明顯影響得色量。
(3)凈洗徹底,水洗、皂洗的強(qiáng)化。在加工印染中,若不能充分水洗染后織物,纖維上就會(huì)出現(xiàn)大量色淀以及大劑量殘留在織物上的堿,會(huì)對(duì)染料與纖維之間共價(jià)鍵的穩(wěn)定性造成影響,造成染色織物FWR的下降。因而,必須重視織物的染后水洗,應(yīng)將布面pH控制在6.5~7.5,具體的染色曲線如圖1所示。
圖2 染色曲線示意
深濃色織物FWR的提高既是課題,又是染整技術(shù)的難題。作者依據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)操經(jīng)驗(yàn)提出一些看法,目的是投礫引珠,保證深濃染色織物的FWR,從而進(jìn)一步提升我國(guó)紡織產(chǎn)品的質(zhì)量。