浸染染疵的成因分析與應(yīng)對(duì)措施（2）

關(guān)鍵詞：  浸染；染疵；染料助劑；染色機(jī)；染色工藝   

中圖分類號(hào)：TS193．51  文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B  文章編號(hào)：1005-9350（2008）04-0037-04

前期提要：浸染染疵主要有色差、色花、色漬，俗稱染色“三大頑疵”。產(chǎn)生“三大頑疵”的根源是多方面的。在纖維方面，主要因纖維在制造過程中的條件、工藝差異而引起的。在染前半制品加工方面，則退漿、燒毛、煮練、漂白、絲光、定形、縮水、磨毛等前處理工序條件的差異造成的半制品質(zhì)量差異是產(chǎn)生染疵的禍根。

3  染色問題

在染色工序，產(chǎn)生三大頑疵（色差、色花、色漬）的因素較多，其中，染料、助劑、設(shè)備、工藝、操作等方面的缺陷，是產(chǎn)生染疵的主因。

3．1  染料、助劑的缺陷

3．1．1  染料助劑性能的缺陷

3．1．1．1  染料性能的缺陷

現(xiàn)用浸染染料，在實(shí)用性能上都存在著各自的缺陷。這些性能缺陷，往往是實(shí)用中產(chǎn)生染疵的“誘發(fā)點(diǎn)”。

案例一，活性染料：

常用的活性染料在浸染中有二個(gè)主要性能缺陷：

*，在鹽堿吸色固色浴中溶解穩(wěn)定性較差，容易誘發(fā)色點(diǎn)色漬染疵。該缺陷的產(chǎn)生，來(lái)自三個(gè)方面：①電解質(zhì)的加入，會(huì)破壞活性染料染液的膠體性質(zhì)，使染料的溶解穩(wěn)定性下降。活性翠藍(lán)是個(gè)典型代表；②染料中的β–羥乙基砜硫酸酯活性基遇堿發(fā)生消去反應(yīng)，硫酸酯基脫落，使之由親水性基團(tuán)變?yōu)槭杷缘囊蚁╉炕瑢?dǎo)致溶解度顯著降低；③電解質(zhì)的鹽析作用，使染料的溶解度變小。

第二，對(duì)堿敏感。當(dāng)固色堿劑加入后，由于染料–纖維間的鍵合固著反應(yīng)迅速發(fā)生，打破染料原有的吸色平衡，使染料在快速固色的同時(shí)，也迅猛二次吸色。經(jīng)檢測(cè)，在加入堿劑的初始10min內(nèi)，多數(shù)染料的相對(duì)吸色率，可猛增30％～50％，瞬間上色現(xiàn)象十分突出。正是由于固色初期染料上色異常迅猛，所以一旦加堿過早或過快，就很容易造成上色不勻，使繩狀噴染產(chǎn)生“云狀色花”，平幅卷染產(chǎn)生“頭尾色差”。

因此，活性染料浸染時(shí)，務(wù)必要執(zhí)行以下操作：

（1）電解質(zhì)的施加：①經(jīng)實(shí)驗(yàn)，電解質(zhì)的用量應(yīng)<70g/L。濃度再高，容易引發(fā)染料凝聚而產(chǎn)生色點(diǎn)色漬；②平幅卷染，電解質(zhì)要從布卷二頭按1／3與2／3的比例，沿缸壁均勻撒入，并應(yīng)在攪拌溶透后開車，而不可邊開車邊溶解；③繩狀噴染，無(wú)論是采用升溫法染色，還是恒溫法染色，都必須是先加電解質(zhì)后加染料（加料順序與卷染相反）。理由是：電解質(zhì)先行加入，無(wú)論是以冷水還是以溫水化料，均可較好的溶解（食鹽和元明粉在30～100℃范圍內(nèi)，溶解度相差不大。食鹽30℃可溶366g/L，100℃可溶392g/L；元明粉30℃可溶400g/L，100℃可溶426g/L）。

預(yù)先化好的染液。以含電解質(zhì)<70g/L的回流水稀釋，實(shí)踐證明，染料不會(huì)發(fā)生有危害的聚集或絮集，因而不會(huì)造成色點(diǎn)色漬染疵。倘若按傳統(tǒng)操作，即先加染料，以含染料的回流水來(lái)溶解電解質(zhì)，由于染料在電解質(zhì)的飽和溶液中要絮集析出，一旦壓入缸內(nèi)，就容易粘附織物，造成色點(diǎn)色漬染疵。

（2）堿劑的施加：實(shí)驗(yàn)說明，常用中溫型活性染料的*固色pH值為重11．0[活性翠藍(lán)例外，其*pH值，中溫（60℃）染色為12．0，高溫（80℃）染色為11，0）。

粉狀輕質(zhì)純堿5～30g/L的pH值為11．0。經(jīng)實(shí)踐，純堿的實(shí)用濃度（由淡到深）5～20g/L已足矣。用量過多，沒有積極意義，反而會(huì)加大染料的聚集傾向（純堿也是電解質(zhì)），產(chǎn)生負(fù)面作用。

純堿的加人方式，是活性染料浸染獲得勻染效果的關(guān)鍵。①平幅卷染，應(yīng)在充分吸色（染料達(dá)到吸色平衡）的基礎(chǔ)上，從布卷二頭按1／3與2／3的比例，沿缸壁均勻撒入，在溶透攪勻以后開車；②繩狀噴染，純堿不可用回流染液溶解，要用60～35℃的清水溶解（要注意腳水的變化）。以防染料在純堿的飽和溶液中脫水析出，造成色點(diǎn)色漬染疵以及色牢度低下。純堿的施加，必須遵守“先少后多，分次加入”的原則。建議：按1／10、3／10、6／10分三次加入，中間相隔不少于10min。目的是使染液的堿性，由弱到強(qiáng)，分步提高，使染料溫和上色，以消除其瞬間上色現(xiàn)象給勻染帶來(lái)的隱患。

案例二，分散染料：

分散染料在浸染中有三個(gè)性能缺陷：

*，有熱凝聚性。分散染料的水溶性甚微，幾乎*依賴分散（擴(kuò)散）劑將其包覆，形成親水性染料膠粒，才得以分散在水中。然而在升溫、保溫、降溫過程中，這些染料膠粒由于受著高溫和染液剪切力的雙重作用，染料與分散劑之間的“結(jié)合能”會(huì)逐漸下降，甚至?xí)糠制屏选Ｓ坞x出來(lái)的染料晶粒由于受水的排斥，會(huì)彼此相互聚集，使微小的染料晶粒逐漸變?yōu)榇蟮娜玖暇奂w。其結(jié)果，輕者會(huì)使色光鮮艷度和染色堅(jiān)牢度下降，重者會(huì)和染液中的滌綸齊聚物以及纖毛等懸浮物糾集在一起，形成焦油狀物，粘附于織物上，便產(chǎn)生無(wú)法消除的“焦油斑”。

應(yīng)對(duì)措施：

（1）根據(jù)檢測(cè)，熱凝聚性在常用分散染料中是普遍存在的。但其輕重程度明顯不同。故應(yīng)選用聚集傾向小的，如果是染料的聚集體，應(yīng)選用隨著時(shí)間的延長(zhǎng)容易重新解聚的染料。而容易聚集又難以解聚的染料不宜在浸染中使用。為此，染料在使用前要加以檢測(cè)。

（2）要選用和施加高溫分散性好的分散勻染劑，以提高染料晶粒在高溫染浴中的分散穩(wěn)定性。

市售高溫分散勻染劑有三類：

一是陰離子型分散勻染劑。這類分散勻染劑，通常有二個(gè)缺點(diǎn)：①與染料晶粒之間的“結(jié)合能”較低，因此在低溫時(shí)段分散能力尚好，但隨著染溫的提高，熱運(yùn)動(dòng)的加劇，原本形成的染料膠粒，容易破裂而失去分散穩(wěn)定性；②對(duì)染料的吸附上色缺乏緩染功能，對(duì)界面移染缺乏促進(jìn)作用。

二是非離子型分散勻染劑。這類分散勻染劑由于和染料形成的膠粒外層缺乏同電荷的排斥力，所以對(duì)染料的分散能力不如陰離子型分散勻染劑好。但由于它能和染料結(jié)合成不穩(wěn)定的聚合體，在染色過程中再緩慢釋放，所以這類分散勻染劑既有分散穩(wěn)定作用，又有緩染移染功能。缺點(diǎn)是用量偏多時(shí)會(huì)降低得色量。

三是陰/非離子復(fù)合型分散勻染劑。這類分散勻染劑是陰離子和非離子二種表面活性劑的復(fù)配物，具有良好的協(xié)同效應(yīng)。由于二者與染料形成的膠粒帶有雙電層，所以對(duì)染料晶粒的保護(hù)作用更強(qiáng)，分散液更穩(wěn)定。而且還具有較好的緩染、移染功能，對(duì)上染率的影響也相對(duì)較小。

顯然，以選用陰陰/非離子復(fù)合型高溫分散勻染劑為好。

第二，耐堿穩(wěn)定性差。即在高溫高壓拼染染色中，一旦染浴的pH值>6，便會(huì)產(chǎn)生顯著甚至嚴(yán)重的色光差和深度差。主要原因是在pH＞6的高溫（100℃以上）染浴中，染料分子結(jié)構(gòu)中的一些耐堿穩(wěn)定性差的基團(tuán)，如酯基、氰基、酰胺基等會(huì)發(fā)生水解，使染料的發(fā)色體系遭到破壞。在常用分散染料中，分散深藍(lán)S-3BG（C.L B79）、分散大紅S–R（C．I．R74），便是典型代表。

應(yīng)對(duì)措施：

應(yīng)對(duì)的關(guān)鍵措施是采用緩沖能力強(qiáng)、緩沖范圍大的pH緩沖體系，如醋酸一醋酸鈉。將染浴的pH值自始至終穩(wěn)定在弱酸性范圍內(nèi)（pH="4～5）染色。而不要采用硫酸銨或醋酸銨作pH調(diào)節(jié)劑。因?yàn)樗鼈冊(cè)?～3g/L時(shí)，pH值>6。

倘若用單一醋酸調(diào)節(jié)pH值，建議用量適當(dāng)多些，可用冰醋酸0．5ml／L（pH=4～4．2）。不然難以消除外界帶入的堿性物質(zhì)對(duì)染浴pH值的影響，以保持染浴pH值穩(wěn)定。

第三，有熱遷移性。熱遷移性是指滌綸染色后，再經(jīng)高溫干熱處理時(shí)，原本染于滌綸內(nèi)部的染料會(huì)向滌綸表面遷移的行為。熱遷移性是分散染料普遍存在的一種物理性質(zhì)。值得注意的是，不同分散染料的熱遷移行為是大小不同的。因此，在高溫干熱后整理時(shí)（如柔軟定形、防水定形、樹脂整理等），會(huì)因染料的熱遷移量多少不同，在染色牢度下降的同時(shí)，布面色光也發(fā)生異變。出現(xiàn)出缸時(shí)色光相符、牢度合格，而進(jìn)成品時(shí)則色光“走偏”、牢度低下的現(xiàn)象，產(chǎn)生必須返工修色的質(zhì)量問題。

應(yīng)對(duì)措施：

（1）應(yīng)對(duì)的關(guān)鍵措施是選用熱遷移性小、高水洗牢度的染料染色。如：浙江龍盛集團(tuán)的LXF系列分散染料；上海安諾其紡化公司的MS系列分散染料；江蘇亞邦染料化工公司的H-WF系列分散染料；浙江吉華化工公司的H-XF系列分散染料；汽巴精化公司的W／WW系列分散染料；德司達(dá)公司的XF／SF系列分散染料等。

上述染料的zui大特點(diǎn)是分子量較大，對(duì)滌綸具有較高的親和力，即使在150℃以上的高溫干熱條件下也難以從纖維內(nèi)部向纖維表面遷移。故熱遷移性小、水洗牢度高、后整理色變輕。

（2）由于表面活性劑對(duì)分散染料的熱遷移性具有大小不同的促進(jìn)作用，所以在染色過程中，表面活性劑的使用應(yīng)堅(jiān)持“能不用則不用，能少用則少用。非用不可時(shí)，品種要選擇，出水要干凈”的原則。

（3）有機(jī)硅乳液型的柔軟劑都含有一定量的非離子型乳化劑。而非離子型乳化劑在纖維上的存在，對(duì)分散染料的熱遷移影響嚴(yán)重。所以應(yīng)選用不含乳化劑的白乳化型柔軟劑，而不用乳液型柔軟劑。

案例三，中性染料：

中性染料染錦綸，暴露出二大性能缺陷：

*，水溶性差。對(duì)中性染料來(lái)說，水溶性大會(huì)招致吸盡率和濕牢度等功能下降。所以在中性染料的分子結(jié)構(gòu)中一般只含有少量弱親水性基團(tuán)。如，磺酰胺基（–SO₂NH₂）、磺酰烷基（–SO₂CH₃）等，而沒有或少有強(qiáng)親水性基團(tuán)，如磺酸鈉基（–SO₃Na）。因而中性染料的溶解度低。

國(guó)產(chǎn)*代2：1型金屬絡(luò)合染料，80℃降至60℃的實(shí)測(cè)溶解度只有5～30dL，而且染液的凝聚現(xiàn)象嚴(yán)重。國(guó)產(chǎn)第二代改良型2：1金屬絡(luò)合染料溶解度較高，80℃降至60℃的實(shí)測(cè)溶解度為40～70g／L，但染液也有凝聚現(xiàn)象存在。

中性染料的溶解性差，尤其是染料凝聚現(xiàn)象突出，這給實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)很大困難。比如，在拼色浸染時(shí)，即使采用大浴比高溫水溶解，在過濾過程中（尤其在冬天）依然會(huì)因染料凝聚而過濾困難，甚至無(wú)法過濾。更嚴(yán)重的是許多染料品種（主要是*代中性染料），染液稍加放量，染料便會(huì)因聚集而沉淀。而且其聚集物就是加水重新沸煮也難以*解聚。因而很容易因此產(chǎn)生色點(diǎn)、色漬和色差。

應(yīng)對(duì)措施：

實(shí)踐說明，通過施加助劑（如分散劑、勻染劑、助溶劑等）來(lái)改善中性染料溶解的設(shè)想是不現(xiàn)實(shí)的。*的途徑是摒棄*代2：1型中性染料，而以第二代改良型的2：1中性染料（S型）替代。這樣不僅溶解度可明顯改善，吸盡率和色牢度也有所提高。

倘若采用以2：1改良型中性染料與帶有活性基團(tuán)的酸性染料組成的復(fù)合型中性染料染色。如青島雙桃精細(xì)化工公司的尤麗特C型系列染料、杭州恒升化工公司的麗華特系列染料等。則不僅溶解度顯得更好，色牢度和吸盡率較高，而且色光也比較鮮艷。

第二，上色太快。中性染料染錦綸，不僅能借助庫(kù)侖力與錦綸中的氨基成離子鍵結(jié)合上染，而且由于分子量較大，與錦綸大分子鏈之間存在較大的分子引力，所以還能以氫鍵、范德華力、偶極引力等上染。故中性染料對(duì)錦綸的親和力高。再加上錦綸的玻璃化溫度低（錦綸6為47～50℃），在水中可快速溶脹，染料上色容易。所以，即使是在弱酸性（pH= 6～6．5）、溫度較低（60～70℃）的染浴中，中性染料對(duì)錦綸的上色也表現(xiàn)迅猛。比如，在pH="6～6．5的染浴中，60℃染色的相對(duì)上染率可達(dá)60％以上。70℃染色的相對(duì)上染率可達(dá)80％以上。因此在實(shí)際染色中，一旦染浴的pH值偏低或升溫過快，繩狀噴染很容易產(chǎn)生“云狀色花”。如果布速快慢或配缸量存在差異，還有可能產(chǎn)生“管差”。平幅卷染則容易產(chǎn)生“頭尾色差”和“邊中色差”。特別是對(duì)錦綸質(zhì)疵的遮蓋能力會(huì)大大下降，使“經(jīng)柳”、“緯檔”病疵嚴(yán)重暴露。

應(yīng)對(duì)措施：

（1）由于染浴pH值低，庫(kù)侖引力大，染料上色快，勻染性和遮蓋性差。所以，S型中性染料染錦綸時(shí)，染浴pH值不宜太低。據(jù)實(shí)踐，染淺色時(shí)染浴pH值以7～8弱堿性為好。這樣，可明顯降低染料的上染速率，提高勻染效果。染深色時(shí)，染浴pH值以6～6．5弱酸性為宜（適合以硫酸銨2～3g/L作釋酸劑）。實(shí)踐證明，在pH=7～8的弱堿性浴中染淺色，勻染性良好。在pH=6～6．5的弱酸性浴中染深色，與pH=4～4．5相比，得色深度變化不明顯。因此可獲得勻染性與染深性皆好的雙贏效果。

（2）要落實(shí)低溫（30～40℃）起染、緩慢升溫（1℃／min）、中途保溫（染淺色60℃保溫，染深色70℃保溫）的染色措施。經(jīng)驗(yàn)表明，這對(duì)于染料的均勻吸附、提高zui終的勻染效果十分有利。

（3）要施加1～2g／L質(zhì)量好的錦綸勻染劑。如，廣東德美精細(xì)化工公司的德美勻TBW-951、浙江華晟化學(xué)制品公司的勻染劑NB-4C等。實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐皆證明，加入適量的錦綸勻染劑，對(duì)提高中性染料染錦綸的勻染性和遮蓋性效果十分顯著。

案例四，酸性染料：

酸性染料浸染錦綸，zui大的性能缺陷是對(duì)染浴的pH值的依附性大，即其上染速率和上染量會(huì)隨染浴pH值的波動(dòng)而顯著變化。根據(jù)檢測(cè)，常用酸性染料染錦綸時(shí)，染浴的*pH范圍為4．5～5．5。因?yàn)樵诖朔秶鷥?nèi)浸染，得色量zui高，色澤的穩(wěn)定性。而染浴pH>6時(shí)，其上染速率明顯變慢，得色深度明顯變淺。染浴pH<3時(shí)，其上染速率則會(huì)驟然加快，得色深度會(huì)迅即增加，這是由于錦綸的分子長(zhǎng)鏈上酰胺基中的亞氨基（–NH–）此時(shí)也吸收H⁺而正離子化（–N⁺H₂–），從而對(duì)染料產(chǎn)生超當(dāng)量吸附。這不僅容易造成吸色不勻（色花），而且會(huì)使水洗、皂洗牢度嚴(yán)重下降。

這里的問題是，染浴的pH值是受pH調(diào)節(jié)劑（酸劑）成份含量高低、計(jì)量準(zhǔn)確性、浴比穩(wěn)定性的影響。還受染色水質(zhì)、待染半制品、所用染料助劑等所含酸堿性物質(zhì)多少的影響。也就是說，實(shí)際染浴的pH值容易發(fā)生波動(dòng)。而染浴pH值的波動(dòng)，很容易影響得色的穩(wěn)定性，即容易產(chǎn)生大小樣色差和缸與缸之間的缸差。

應(yīng)對(duì)措施：

提高酸性染料浸染的重現(xiàn)性zuizui有效的舉措就是改變以單一醋酸作pH調(diào)節(jié)劑的傳統(tǒng)做法，改用醋酸一醋酸鈉緩沖體系。

建議實(shí)際用量：98％冰醋酸0．8mL／L；99％三結(jié)晶水醋酸鈉1．96g／L；pH=4．5。實(shí)踐證明，醋酸一醋酸鈉緩沖體系對(duì)pH值的緩沖能力強(qiáng)、緩沖范圍大，足以消除外界因素帶人的酸堿性物質(zhì)對(duì)染浴pH值的影響，保持染浴的pH值的穩(wěn)定。

案例五，直接耐曬染料：

直接耐曬染料在浸染中zui突出的性能缺陷是對(duì)電解質(zhì)特敏感。在電解質(zhì)的存在下上染率特快。經(jīng)實(shí)際檢測(cè)，在無(wú)鹽條件下沸溫染色，多數(shù)染料的相對(duì)平衡上染率只有加鹽15g/L染色時(shí)的50％～65%；而在含鹽15g/L、100℃浸染10min的相對(duì)上染率，與同條件染色40min的上染率相比，竟高達(dá)90％以上?？梢娭苯幽蜁袢玖系纳先緦?duì)電解質(zhì)何其敏感，而電解質(zhì)對(duì)直接耐曬染料的促進(jìn)染作用又是何等強(qiáng)勁。

因此在實(shí)際染色時(shí)一旦操作失當(dāng)，如染液升溫過快或升溫不勻、電解質(zhì)加入過早或濃度控制不勻等，就很容易產(chǎn)生色差、色花或色牢度低下等染疵。

應(yīng)對(duì)措施：

直接耐曬染料屬于電解質(zhì)制御性很強(qiáng)的染料。所以恰當(dāng)?shù)乜刂齐娊赓|(zhì)的添加是獲得勻染效果的關(guān)鍵。

（1）染淺淡色澤時(shí)，直接性低的染料（如直接翠藍(lán)FBL、直接藍(lán)FFRL），要在染色中期、加入少量（5～8g/L）電解質(zhì)，以提高其竭染率；直接性中等的染料（如直接紅BWS、直接嫩黃PG），*可以靠染料自身的親和力上染，勿需加電解質(zhì)；直接性高的染料（如直接藍(lán)B2RL），則不適合染淺淡色澤。染中深色澤時(shí)一定要加入10～25g／L的電解質(zhì)，但必須要在染色的中后期（染浴中的染料已大部分上染）加入，千萬(wàn)不可加入太早。這無(wú)論對(duì)勻染性、竭染率還是色牢度都有重要意義。

（2）要加入1～2g/L的勻染劑。適用的染劑有：石家莊環(huán)城生物化工的勻染劑LE-850A；杭州美高華頤化工的勻染劑M-2300；上海瀧騰化工的勻染劑LT-2131；蘇州聯(lián)勝化學(xué)的勻染劑B-20等。實(shí)踐說明，通過勻染劑的助溶、分散、緩染、移染等作用，可以獲得綜合性的勻染效果。

（3）起染溫度不宜太高（尤其是染淺淡色澤），升溫速度更不宜太快（以1～15℃／min升溫為宜），這對(duì)染料均勻上色具有明顯的積極意義。