摘要 通过防沉淀剂的选用和部分试验理论指导，优化了染色工艺，实现了工业化涤纶和阳离子改性涤纶交织物在气流机低浴比状态下一浴一步法染色，降低了染色成本，有很好的参考价值。

0 前言

    低浴比（浴比低于1:3.5）染色已成为染色的一个发展方向，是节能减排、清洁生产、降低生产成本的一个研究热点。低浴比状态下阳离子染料、分散染料同浴染色，因色花和布面折皱等质量问题还存在瓶颈需要解决。PET与CDP织物采用低浴比一浴一步法工艺染色，将分散染料和阳离子染料同浴染色，缩短了染色工艺流程，更加叠加了染色难度。本文通过筛选染化料和优化染色工艺，实现了低浴比分散、阳离子染料一浴一步法生产实践，有较好的参考价值。

1 试验部分

1.1 试验材料与药品

    织物：涤纶织物，阳离子改性涤纶织物，阳离子可染涤纶与涤纶混纺织物。

    染化料：分散黄Y-Br-WSP TY-712、阳离子红R-CD-GRL CR-744(由江苏德旺化工有限公司提供)；HT-77（脂肪醇聚氧乙烯醚化合物阴非离子型表面活性剂）、RDT-27（聚氧乙烯二乙基乙醇醚与烷基酯硫酸盐化合物）、HC007酸性还原净洗剂、醋酸、SEM-35N精炼乳化剂、元明粉。

1.2 试验仪器

    本文所使用的仪器见表l。  

表1 试验仪器

名称	规格型号	生产厂家
反射分光光度仪	Datacolor 650	美国datiicolor公司
紫外可见吸光度仪	UV-2600	日本岛津公司
高温高压染色机	Ahiba IR	Datacolor
精密天平	AB204-N	. 上海METTLER TOLEDO公司
数显玻璃恒温水浴锅	7R-1 A	江苏省金坛市荣华仪器制造公
电热恒温鼓风干燥机	HG-9040A	杭州蓝天化验仪器厂
移液枪	AH-200	奥豪斯仪器（上海）有限公司

 

 

1.4 防沉淀剂对染料沉淀的影响测定

    将染液与防沉淀剂的混合溶液静置12 h后，移取上层染液，测紫外光吸收光谱曲线和吸光度，以沉淀前后染料的相对浓度数值差异表征染料聚集沉淀程度的大小。

1.5 平衡上染率测定

    按照染色处方和工艺进行染色，染色结束后吸取0. 2ml染色残液，加入10ml去离子水配制成待测液。以去离子水为参比溶液，用分光光度计在染料的最大吸收波长处测定其吸光度，记为A₁，未加入织物的空白染液的吸光度值记为A₀。染色过程中染料的平衡上染百分率按下式计算。

    平衡上染百分率=（1-A₁）/ A₀×100%

2 结果与讨论

2.1 防沉淀剂对染料沉淀的影响

    阳离子染料可染涤纶与涤纶混纺织物的一浴一步法染色时，虽然分散染料的分子结构中没有阴离子基团，但商用分散染料中的分散剂染料颗粒的表层，成为了一个阴离子的电荷层，在阳离子染料和分散染料的混合染料溶液中，阳离子染料带正电荷，与分散染料颗粒表层的负电荷产生静电作用，减弱了染料颗粒的分散稳定性，会造成染料沉淀。

     表明，在不加入防沉淀剂时，随着染料浓度的增加，静置前后染料的相对浓度持续下降，最低达到l9.5%；加入防沉淀剂后，静置前后染料的相对浓度的降低程度大幅度减小，最低值也稳定在60%～70%之间，比未加防沉淀剂时有明显的大幅度提升，证明防沉淀剂HT-77和RDT-27对减弱阳离子染料和分散染料聚集的效果显著。此外，相同染料浓度下加入相同用量浓度的防沉淀剂静置后，

加入HT-77的染料相对浓度几乎均高于加入RDT-27沉淀后的相对浓度，说明相同用量下防沉淀剂HT-77的防沉淀效果优于RDT-27。染液浓度为2. 5%时，染液静置前后浓度变化率最小，可固定这一浓度，在此浓度附近设置防沉淀剂浓度梯度，探究同一染料浓度下防沉淀剂HT-77的最佳用量。

2.2 匀染性能

    在实际的染色加工过程中，除了保证防沉淀剂能在较低的用量下达到比较好的防沉淀效果，非常重要的一点是确保这只防沉淀剂有着较好的匀染性能，这样染色得到的织物得色均匀，有着较好的实用性能和市场前景。加入不同防沉淀剂染后的匀染性可通过织物的K/S值和相对标准偏差求得，结果如表2所示。

表2 加入不同防沉淀剂染后织物的K／S值和相对标准偏差

测试项目		普通涤纶	阳离子可染涤纶
	HT	6. 6980	14. 5241
K/S值	RDT	6. 6776	14. 7647
	HT	O．0195	0. 0594
Sr（A）	RDT	O．0751	0. 1139

 

    通过对比表1中的数据可知，加入防沉淀剂HT和RDT后涤纶和阳离子可染涤纶的K/S值相近；但加入防沉淀剂HT上染后，普通涤纶和阳离子可染涤纶的相对标准偏差Sr，均小于加入防沉淀剂RDT后织物的相对标准偏差，说明防沉淀剂HT的匀染性能优于RDT，在阳离子改性涤纶／涤纶的短流程染色中可以发挥更好的匀染效果。

    除此之外，通过对比表2中涤纶和阳离子改性涤纶的相对标准偏差Sr，我们还可以发现，改性涤纶的匀染性不及普通涤纶纤维。这是因为阳离子染料上染改性涤纶纤维，主要机理是纤维的阴离子基团和染料的阳离子基团以离子键方式结合，阳离子染料的解吸比较困难。

2.3 移染性能

    在实际的染色加工过程中，由于种种原因，很容易造成被染织物着色不匀，织物经常会被染花。而移染性能良好的防沉淀剂剂可以帮助克服染料上染不匀的毛病，促进被染织物达到匀染效果。移染性可以用移染率来表示。HT和RDT两只防沉淀剂的移染率见表3。

表3 加入不同防沉淀剂移染后织物的移染率

防沉淀剂类别		黑布K/S	白布K/S	移染率
	涤纶	5. 2686	2. 4008	45. 6％
HT	阳离子涤纶	10. 7334	5. 5577	51. 8％
	涤纶	5. 6547	2. 4135	42. 7％
RDT	阳离子涤纶	11. 2437	5. 6230	50．0％

    表3中，加入防沉淀剂HT后，涤纶织物和阳离子可染涤纶织物的移染率均高于加入RDT后移染的涤纶织物和阳离子可染涤纶织物，表明防沉淀剂HT对染料移染性的改善程度优于RDT，有利于上染织物获得较好的匀染效果。加入防沉淀剂HT和RDT后两种织物的移染性都在20%以上，说明两种防沉淀剂都有比较好的移染效果。

2.4 染料平衡上染百分率

    染料的平衡上染百分率代表染浴中染料的利用率，是一个衡量防沉淀剂实用性能的重要指标。加入沉淀剂后对比结果见表4。

表4 加入不同防沉淀剂上染后织物的平衡上染百分率

沉淀剂种类	平衡上染百分率
不加防沉淀剂	59％
加防沉淀剂HT	65％
加防沉淀剂RDT	70％

    表3中的数据显示，加入防沉淀剂HT和RDT后，染色达到平衡时的上染百分率比未加防沉淀剂之前提高了5～10个百分点，这说明防沉淀剂对提高染料的利用率有着较好的作用；加入防沉淀剂HT后染料的平衡上染百分率是65%，而加入RDT后染料的平衡上染百分率是70%，说明防沉淀剂RDT在染色条件相同的情况下，能够使更多的染料上染到纤维上。

2.5 企业生产实践

    按上述理论指导，常州旭荣针织印染有限公司进行了大货生产，总共生产1000吨，总体工艺情况如下。

2.5.1 生产面料基本资料

布种：PET/CDP交织物单面布。

纱线规格：CD75/72+SD75/72 (50/50)复合纱.25%+CD75/36加工25%+POLYESTER75/36F50。

    颜色：PET染宝蓝色，CDP染翠蓝色。

2.5.2 染色设备

   气溢流染色机(无锡东宝染机，水比1：3.5)  。

    气溢流机机械特点，气溢流染色机融合了气流机低水比节能耗和溢流染色机良好匀染性的特点，可以通过调节喷嘴、风机、带布轮的机械参数达最佳的染色状态。

2.5.3 染色过程

    染料选择

    分散染料的选用（江苏德旺化工）

    Blue FBL NLTF                    0.600﹪

    阳离子染料的选用（江苏德旺化工）

    Yellow GL                        0.034%

    Blue FGL                         0.620%

    Blue GB                          O．100%

    染色助剂的选用

    SEM-35N精炼乳化剂                2.0 g/L

    HAc                              0.8 g／L

    元明粉                           50.0 g/L

HT沉淀防止剂                      0.9 g/L

A 乳化剂的选用

    为了防止染色异常，染色前必须把布面上面的油脂、蜡质去除干净，但是为了节省流程我们采用在染色同时加入乳化剂同浴除油，我们选择的这支乳化剂SEM-35（上海信守化工），是一支高温型的乳化剂，其成分为：脂肪醇醚类衍生物，其在高温状态下稳定性能很好，并能很好的去除布面的油脂与杂质。

    B 元明粉的应用

    加入元明粉可以减少CDP纤维酸性基团的电离，降低染料的吸尽速度，提高匀染性；还可以改善CDP纤维高温状态下的强力下降。CDP纤维不如常规PET结构紧密，强力低，在酸、碱液中，经受湿热高温长时间处理，易造成CDP纤维的过度水解。实践证明，染液中加入适量的元明粉有利于提高染色匀染性，还可以减少CDP纤维的强力损伤。

    C 染色速率的控制

    染色工艺曲线我们根据阳离子、分散染料的阶段升温与残液吸收试验，找到染色上色率最高的温度，并在此温度下进行保温，以达到染色最佳匀染的效果。可以看出分散染料在90～100℃之间上色最快，阳离子染料在90～100℃之间上色最快，为了防止布面色花、提高布面匀染性，染色升温的时候在90℃，100℃保温15 min。

 D 染色温度

    因为PET纤维／CDP纤维交织物，染色出来的布面效果为多层次双色的效果，一般情况下染阳离子的部分偏深，染涤纶部分偏浅，因此我们根据染料的特性确定染色温度。染色温度确定为120℃，保温时间30 min。

    E 染色pH值

    根据染料的特性，我们确定染色的pH为4～4.5之间。

    F 入布方式

    为了提高生产效率，最大限度的提升缸量而又不对布面的品质造成影响，我们采用一管进双条的方法进行入布，因为气溢流机机身是O型形状，所以布在染机中是很有规律的堆置，采用这种入布方式可以提高44％的载布量。

    G 还原清洗

    当染色降温至80℃后，加入酸性还原清洗剂，再升温至85℃，保温运行20 min，然后降温至65℃后水洗，排染液水。

    还原清洗配方

    HC007酸性还原净洗剂               2g／L

    温度                              85℃

    时间                              20 min

2.5.4 出缸牢度检测

织物出缸色牢度检测结果水洗牢度全部4-5级。

3 结论

    3.1 分散染料与阳离子染料同浴染色染料间会发生聚集，选择防沉淀剂可以解决这个问题，HT-77是一只具备分散性能好，匀染性能优良，上染率较高的防沉淀剂。

    3.2 防沉淀剂的加入使涤纶／阳离子改性涤纶交织物在气流机低浴比状态下一浴一步法工业化应用，提高了产能和经济效益。

参考文献

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