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阳离子染料的染色方法与影响因素
2019.10.22   点击141次

阳离子染料(Cationic Dyes)是一类最早生产的合成染料,又称碱性染料和盐基染料。溶于水中呈阳离子状态,阳离子染料可溶于水,在水溶液中电离,生成带正电荷的有色离子的染料。染料的阳离子能与织物中第三单体的酸性基团结合而使纤维染色,是腈纶纤维染色的专用染料,也可以用于改性涤纶(CDP)的染色。其具有强度高、色光鲜艳、耐光牢度好等优点。

阳离子染料的染色方法

1、不加缓染剂控制温度的染色法

这一方法不同缓染剂,靠适当延长升温时间来达到腈纶均匀上色的目的,染色时务必严格控制温度。该方法适合浴比较大的散纤维染色和绳子状匹染,以及毛腈混纺绒线的染色。染浴中的染料随温度升高逐渐吸净,便于毛腈混纺产品套染酸性染料和同浴施加阳离子柔软剂。染色处方可选用M型或亲和力中等的X型阳离子染料,均能取得匀洒效果。由于染匀过程必须精确掌握温度,所以生产设备应有温度程序自动控制。

2、加缓染剂的染色法

利用阳离子缓染剂对腈纶纤维上酸性基团的封闭作用,缓染剂的加入量使腈纶达到适当的饱和程度,阻碍阳离子染料的吸收,对上色快,移染性差的染料也能达到匀染效果。这种染色法对各种腈纶产品都适用,阳离子缓染剂的特性应与染料的K值相适应,元明粉对K值小的染料无缓染作用。

3、加缓染剂同时控制温度的染色法

这是使用比较广泛而又稳妥的腈纶染色工艺,按纤维的不同型号,选用适当缓染剂和控制温度,染浴在85-90℃或90~95℃吸净,这对腈纶膨体纱的同时收缩和染色是较为理想的条件。

4、阴离子助剂的染色法

染浴中适量的阴离子扩散剂N和匀染剂O,改变阳离子染料电离状态,暂时失去对腈纶的电荷引力,或直接使用分散型阳离子染料(Kayacryl ED),此方法有利于和酸性染料同浴对毛腈混纺产品染色,或与分散染料同浴应用于涤腈混纺产品上染色。

5、定温快速染色法

染浴中加阳离子缓染剂,腈纶于90℃入染,染料吸附和扩散于短时间内同时完成,生产周期缩短。最理想的染色工艺,是尽可能的入染温度、较快的升温和最短的染色时间,若是条件严格符合,就能得到保证。

阳离子染料的影响因素

1、温度

温度是控制匀染的重要因素。腈纶用阳离子染料染色时,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,染料的上染速率迅速增加。因此,当染色温度达到纤维的玻璃化温度时,应缓慢升温,一般每2~4 min升温l℃。也可在85~90℃时保温染色一段时间后,再继续升温至沸。

2、染浴pH值

染浴中加酸,可抑制腈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减小,染色速率降低。pH值对上染速率的影响以含羧酸基的腈纶更为显著,含磺酸基的腈纶的上染速率受染浴pH值的影响较小。染色时应合理控制染浴的pH值。阳离子染料一般不耐碱,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,染浅色时应在较低的pH值下进行。染浴的pH值一般用醋酸调节,醋酸既可降低染浴pH值,又能提高染料的溶解度。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色温度的提高丽降低。染浅色时,电解质的用量可高些,约5%~10%(o.w.f.),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。使用阴离子缓染剂后,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。