染整中,什么叫配伍性?
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发布时间：2022-05-01 00:00
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时间：2022-06-20 23:05
活性染料浸染染色, 染料的配伍组合正确与否是提高匀染效果, 改善染色重现性的根本关键。因此, 打小样选用染料时仅仅考虑能否仿得出“客户来样”的色光与深度是远远不够的。最最重要的是要考虑在大样生产中的实用效果。比如, 匀染性的好坏、重现性的优劣、色牢度的高低等。
1 活性染料的SERF值
选用染料时, 要考虑的首要问题是染料的基本染色性能。即染料的SERF值。该值几乎涵盖了活性染料全部的染色性能。
1.1 SERF各值的涵义
1.1.1 S值
S值代表染料对纤维亲和力的大小。以在电介质的存在下中性吸附30 min时的一次吸色率来表征。S值大, 表明染料对纤维的亲和力大, 在中性盐浴中吸色快, 一次吸色率高, 这对提高染料的固着率有利。但也暗示着染料在吸色阶段的移染性较差, 染后未结合的染料易洗性差。这不仅会影响匀染效果( 尤其是绳状染浅色) , 还会影响染色牢度。
1.1.2 R值
R值表示染料反应性的高低。通常以加碱10 min后的固色率来表征。R值大, 说明在碱性条件下染料与纤维发生共价键反应的能力强, 反应速率快。从正面讲, 染料的反应性高, 固色速率快, 有利于减少染料的水解量, 提高固色率; 从反面讲, 染料的固色速率快, 会造成染料的二次吸色速率过高,卷染染色时, 尤其是染中浅色时, 很容易造成头尾色差; 喷射液流染色时, 容易造成严重色花。二次吸色太快, 还会影响染料的扩散速率, 造成染料在纤维表面重叠性堆积, 既影响固色率, 又影响色牢度。
1.1.3 E值
E值代表染料的竭染率。E值大, 表示染料的吸净率高( 在通常情况下, 其固色率相应也高) 。所以,
染料的E值大, 一般说明染料的利用率高, 染深性好, 染色污水的污染程度小。
1.1.4 F值
F值代表染料的固色率。F值大, 说明生共价键反应而固着的染料多, 而发生水解的染料以及未反应的染料少。所以从染料F值的大小可直接看出染料利用率的高低和染深性的好坏。
1.5 SERF值的应用
显然, 活性染料的SERF值越接近, 它们之间的配伍性越好, 染色的重现性越佳。据实验, 只有SERF特征值的差异在15 %以内的染料才有良好的配伍性, 如果相差大于20 %, 在染色中的相容性就表现很差, 不能作拼色组合。生产实践证明, 倘若将SERF值相差较大的染料拼色组合染色, 对染色工艺条件( 时间、温度、浴比、pH
值) 以及助剂浓度( 电介质、碱剂) 通常表现敏感, 染色条件或助剂浓度稍有差异便会产生色花、色差。可见染料的SERF值是否接近是活性染料能否配伍染色最重要的选择依据。
1.6 SERF值的测定
在实际生产中, 所用染料的SERF值可从二个方面获得。一是从相关文献资料中查找, 借他人的研究成果为己用, 这是最经济快捷的方法。二是自己对相关染料进行实验测试。测试方法可参照“染整工艺实验”( 金咸穰主编2003.8月版) 第78页“活性染料上染速率曲线的测定”和第217页“活性染料固色率的测定”方法进行。概括地讲, 该法是利用分光光度计测定不同染色时间段染液的吸光度, 或者是测定染色、皂洗、水洗混合残液的吸光度, 并与空白染液的吸光度比较计算而得出。该法测定的结果, 对某一个具体染料而言,是一个近似值。测定操作比较繁琐。经实践, 也可以采用常规染色法来求得染料相对近似的吸色曲线和固色曲线, 方法便捷, 容易控制, 直观性强。
1.6.1 实验条件
处方( g/L) : 活性染料(%, owf) 1.5
螯合剂 1.5
精盐 40
浴比 1∶30
温度( ℃) 65
时间(min) 吸色40 固色40
1.6.2 实验操作
( 1) 按以上处方配制10只完全相同的染液于染杯中( 编号1~10) , 置于同一个染机内, 各投入相同的待染物, 于65 ℃先中性吸色5 min、10 min、20min、30 min、40 min( 编号1~5) , 达到规定吸色时间,
便逐一取出试样, 不经水洗, 甩干后, 拉平, 轻轻浸入固色浴中( 固色剂10 g/L、醋酸1 mL/L) , 室温, 5
min( 防染料脱落) , 而后以冷水轻轻过净、晾干( 为不同吸色时段的待测物) 。
( 2) 吸色40 min 后, ( 6~10号染杯) 分别加入纯碱20 g/L, 保温65 ℃, 分别固色5 min、10 min、20
min、30 min、40 min。达到规定固色时间, 便逐一取出样布, 水洗、皂洗( 皂洗剂5 g/L、螯合分散剂1.5 g/
L、平平加0.3 g/L, 95 ℃以上皂洗5 min, 2次) 、水洗、烘干( 为不同固色时间段的待测物) 。
( 3) 以Datacolor SF 600x测色仪, 检测待测物的色力度( 表观深度) , 并以此画出相对近似的吸色曲
线和固色曲线。
实践表明, 该法测出的吸色曲线和固色曲线,虽说是个相对近似值, 但从中依然可以清楚地看
出: ①染料在中性盐浴吸色阶段, 吸色速率的快慢与吸色量的高低, 即直接性的大小; ②拼色时, 各染
料组份一次吸色速度和吸色量同步性的好坏; ③染料在加碱固色阶段二次吸色速率的快慢, 有无骤然
上色现象; ④在碱固色尤其是固色前10 min内, 染料固色速率的快慢( 反应性的高低) 以及同步性的
好坏; ⑤染料净洗性的难易、匀染性的优劣等, 也可以从中看出来。
2 染料的配伍性
活性染料的配伍组合, 除考虑染料的SERF值外, 还需要考虑以下几点:
2.1 染色牢度要基本相近
这是因为, 染色物的色泽坚牢度总是等于或低于拼色组份中, 色牢度最低的染料所具有的牢度水平。
因此, 将色牢度低不同的染料配伍组合, 其染色物在色牢度测试前后会发生显著的色泽变化, 即
原样褪变色严重。比如, 将日晒牢度、氯浸牢度或汗渍牢度高低不同的染料配伍染色时, 其染色物在服
用过程中或在相应的牢度测试过程中, 色变、色花现象就特别突出。而采用色牢度基本相近的染料拼色, 其染色
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物在服用或测试过程中, 各染料组份仅会发生近似程度的褪色变浅, 而不会产生明显的色变、色花。
2.2 染料类型最好相同
这是因为, 不同类型的活性基, 与纤维素生成的染料- 纤维键, 具有不同的键合稳定性。
从表1可看出, 不同类型活性基的活性染料与纤维素纤维形成的染料———纤维键对酸、碱、氧化
剂处理以及干热定形处理, 其键合稳定性是不同的。因此, 倘若采用不同活性基的活性染料拼染, 在
染后高温皂洗过程中或者在后整理过程中, 就有可能由于不同类型染料的断键程度不同而产生色光
波动, 使染色物的色光难以掌握。
2.3 染棉锦织物时染料的沾色性
常用中温型活性染料在染棉的条件下对锦纶具有轻重不同的沾色性。因此必须根据所染色泽的
深浅与风格( 如锦留白或棉锦异色) 来选择组合染料。倘若染料选择不当, 便会产生以下问题。
( 1) 棉锦二相得色颠倒, 棉浅锦深, 二相无法拉平。如活性艳蓝便是代表。
( 2) 棉锦二相, 色泽异变。如, 科华素ED- NN等,染棉为黑色, 沾锦则为橙色。
( 3) 仿不出来样效果。如锦留白而不白; 棉锦闪异色而色泽浑浊不清; 染棉锦均一色而二相拉不匀, 尤其是浅色。
( 4) 在先染锦后套棉工艺中, 由于活性套棉时会沾锦, 使锦纶的色光难以控制。
( 5) 由于不同染色方式( 卷染染色、喷射液流染色、小样染色机染色) , 活性染料的沾锦程度明显不同, 往往会导致大样仿小样困难。
3 实用案例
3.1 三元色染料的配伍组合
在国产中温型活性染料中, 常用品种是: 活性黄M- 3RE、活性红M- 3BE、活性蓝M- 2GE和活性金黄A(B) - 4RFN、活性红A(B) - 2BFN、活性蓝A(B) -
2GLN二组染料。
3.1.1 二组染料的染色亲和力
这二组染料的染色亲和力如表2。表2显示, 国产M型和A(B) 型二组染料, 在轧染
条件下( 室温、中性、不加盐) , 其亲和力偏高, 但彼此接近。而在浸染条件下( 60 ℃、中性、盐40 g/L) 亲
和力提高显著, 三者的差异也不算大。因此, 就亲和力而言, 这二组染料比较适合浸染。然而也不难看出, 在浸染条件下, 红色染料的亲和力, 比*、蓝色染料弱。这表明, 红、黄、蓝三组份作拼染时, 在中性吸色阶段, 红色染料会产生上色滞后现象。研究表明, 染料之间的SERF特征值, 彼此的差异<15 %便有良好的配伍性。从表3可看出, 这二组染料的SERF值都处在一个较小的范围内, 即吸色、固色曲线基本接近, 因此具备相互配伍组合的基本表1 不同类型的活性基与纤维素结合的稳定性〔1〕
活性基
酸性
pH=3~4
碱性耐热
( 180 ℃)
氧系
pH=9~10 pH=13~14 漂白剂
乙烯砜○ ○ × ○ ○
一氯均三嗪△ ○ △ △ △
一氟均三嗪△ ○ △ △ △
二氟一氯嘧啶△ ○ △ △ ×
三氯嘧啶○ ○ △ ○ ×
二氯喹口恶啉× ○ △ × ×
注: ○—稳定△—较稳定×—不稳定
表2 染色亲和力的配伍性
染料
染料质量浓
度/( g·L- 1)
比移值(Rf)
室温、中
性、无盐
60 ℃、中性、
盐40 g/L
黄M- 3RE 10 0.60 0.31
红M- 3BE 10 0.63 0.37
蓝M- 2GE 10 0.66 0.32
金黄A(B) - 4RFN 10 0.60 0.30
红A(B) - 2BFN 10 0.67 0.36
蓝A(B) - 2GLN 10 0.63 0.31
表3 染色特征值的配伍性
染料S/% E/% R/% F/%
黄M- 3RE 30.8 78.1 34.8 68.2
红M- 3BE 27.5 74.6 27.2 64.1
蓝M- 2GE 31.6 80.3 35.6 71.2
黄A(B) - 4RFN 32.0 79.3 35.6 72.3
红A(B) - 2BFN 27.1 75.1 26.7 66.6
蓝A(B) - 2GLN 34.4 80.2 36.1 71.5
注: ①染色深度2 %; ②实验方法: 参照《染整工艺实验》
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时间：2022-06-20 23:06
长，色泽深浅（色调）始终保持不变的性能（只有
浓淡变化）。即：
＊配伍性表示方法
K值法：1、2、3、4、5共分五等级。
K值越大，匀染性越好，上染速率越小。
＊配伍值测定
待测染料与标准染料拼色染色测定。
＊配伍值的应用
相拼染料配伍值不得超过半级。
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时间：2022-06-20 23:06
