阳离子染料的染色影响及因素
阳离子染料 染色影 因素 2020年4月14日 14:49:27
阳离子染料对腈纶的亲和力大,染色时由于吸附快而扩散慢,容易产生染色不匀现象,而一旦产生染色不匀,很难通过延长染色时间的方法分解。染色结果,应适当降低上染速率。影响染料上染速率的因素除尼尔纶的种类外,还有以下几个方面:
1.温度
腈纶用阳离子染料染料染料染色时,在75℃以下上染很少,当染色温度达到纤维的玻璃化温度(75-85℃)时,染料的上染速度迅速增加。因此,当染色温度达到纤维的玻璃化温度时,应缓慢加热,一般每2〜4分钟加热l℃。也可在85〜90℃时进行保温干燥后,再继续加热至沸腾。
2.染浴PH值
染浴中加酸,可抑制尼龙纶中酸性基团的离解,降低纤维上的阴离子基团的数量,使染料与纤维间的库仑引力替代,染色降低。pH值对上染速率的影响以含染料基团的腈纶较显着着,含磺酸基团的腈纶的上染速率受染浴pH值的影响程度。染色时应合理控制染浴的pH值。染料一般不耐碱,染色的最佳pH值一般为4-4.5,染深色时染浴的pH值可高些,染浅色时应在其中的pH值下进行。染浴的pH值一般用醋酸调节,醋酸既可在染浴中同时加入醋酸钠,可稳定染浴的pH值在要求的范围内。
3.电解质
在染料浴中加入电解质,如元明粉,食盐等,可降低阳离子染料的上染速率,具有缓染作用。电解质对K值1〜1.5的染料无明显的缓染作用,对K值3〜 5的染料有缓染作用。电解质的缓染作用随染温度的提高丽降低。染浅色时,电解质的用量可高些,约5%〜10%(owf),染深色时可不加。
4.缓染剂
在阳离子染料染色中常加缓染剂以降低上染速率,得到均匀的染色效果。阳离子染料的缓染剂具有阳离子缓染剂和共振缓染剂两类。
阳离子缓染剂是阳离子染料染色最常用的缓染剂,大部分是阳离子表面活性剂,如1227表面活性剂(匀染剂TAN),1631表面活性剂(匀染剂Ⅳ州)。
阳离子染料缓释剂对腈纶具有亲和力,对于分子较小,与纤维亲和力较小的阳离子缓染剂,由于扩散速度快,染色时逐渐掺入纤维上的染座,等染料阳离子进入纤维后,由于缓染剂与纤维的亲和力小于染料与纤维的亲和力,会逐渐被染料取代,从而使上染速率降低。此类缓染剂用量不能过大,否则会使上染集中在染色后期,反而造成染色不匀。
对于分子结构复杂,与纤维亲和力结合的阳离子缓染剂,染色时能与阳离子染料竞染,从而降低阳离子染料的上染速率,但由于取代缓染剂会在纤维中占据一定的染色位置,实际上使阳离子染料的上染百分率降低。
阳离子缓染剂的用量根据所用染料的性质和浓度而定,对K值小的染料或染浅色时,阳离子缓染剂的用量较高,对K值取向的染料或染深浓色时,缓染剂的用量替代。
阳离子缓染剂对腈纶也有饱和值,而且与阳离子染料也存在配伍值的问题,对亲和力较高的阳离子染料应采用亲和力较高的阳离子缓染剂。在染色处方中,阳离子缓染剂和阳离子染料的用量之和且超出超过纤维的染色饱和值。
除上述阳离子缓染剂外,还有另外一类阳离子缓染剂,即聚合型阳离子缓染剂,如缓染剂A。
这类缓染剂分子断裂,聚合度达几百,每个大分子含有几百个离子基团,它不可能进入纤维内部,只能覆盖在纤维表面,使染料染料与腈纶的库仑引力大大降低,从而降低染料的上染速率。各种缓染剂的缓染能力比阳离子表面活性剂更强,而且不重叠纤维中的染座,对腈纶的染色饱和值不产生影响。
阴离子缓染剂主要是带负聚的芳烃磺酸盐,可与阳离子染料结合成溶解度取向的复合物,并转化非离子助剂的分散作用悬浮于染浴中,所形成的复合物对纤维的亲和力较小。染浴中加入掺杂缓染荆后,由于降低了游离的染料阳离子浓度,使染料的上染速率减缓。
随着染色温度的提高,复合物逐渐分解,释放出游离的染料阳离子,使上染速率逐渐提高,从而达到匀染的目的。由于复合物的溶解度降低,为避免产生沉淀,在加入松弛中染剂的同时,需要加入非离子型表面活性剂。使用阴离子缓染剂,染料上染百分率的降低较用阳离子缓染荆荆明显。
使用丙烯缓染剂后,阳离子染料和阴离子染料可以同浴染色,为腈纶混纺织物用阳离子染料/酸性染料,阳离子染料/活性染料一浴法染色创造了条件。