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造成染色织物色牢度不足的原因及其解决方法

   一、造成染色织物色牢度不能满足要求的原因是多方面的
  1、染料本身原因:染料结构及染料选择、配色
  •染料分子与纤维之间结合力的强弱,键合稳定性的好坏,以及染料对纤维附着力的大小等等,都会影响色牢度。
  •直接染料染色时,染料仅靠范德化力、氢键与纤维结合,染料与纤维的结合力较小,并且它们的分子结构中存在磺酸基、羧基等亲水基团,在洗涤时,染料易溶于水中而脱离纤维,导致其湿处理度差。
  •活性染料分子中的反应性基团易与纤维以共价键结合。从理论上讲,活性染料与纤维形成共价键是相当坚牢的,不存在染色牢度问题。实质上,在染色过程中,特别是染浓色时,往往会发生因染料浓度过高而使染色织物上存在大量末固着的活性染料,这些未固着的染料很难从染色织物上洗除,这部分染料在洗涤过程中就会掉色;同时,有些活性基与纤维间所形成化学键易水解,造成湿处理牢度较低。
  2、染色充分程度:
  - 透染程度(染料与纤维充分结合)
  -配色的拼色染料的平衡上染程度(多种染料是否平衡上染)
  -染料在纤维上是以化学键结合与物理吸附二种方式存在的,
  化学键结合:也会水解或一定条件下断键
  物理吸附:在纤维上的染料,与纤维的结合力很弱,在受到摩擦、洗涤时,很容易脱落,这是牢度低下的基本原因。因此,一方面须加强染整过程中各工序(水质检测、皂洗等)严密性,另一方面主要通过助剂(牢度提高剂)进行固色整理,从而提高牢度。
  3、浮色的清洗干净程度(皂洗剂及皂洗工艺)
  在染色或印花后,织物表面存在较多的、未固着的或水解的染料(常称为浮色),如果不把这部分染料去除干净,不仅会影响产品的色牢度,还会使产品色泽的鲜艳度受到影响。
  若要去除织物表面的这些浮色,单用水洗是洗不净的,必须使用皂洗剂来弥补水洗的不足,以便使织物达到满意的摩擦牢度、水洗牢度和鲜艳度
  4、固色剂的选择与应用
  (1)提高湿处理牢度的固色剂的固色机理
  ①利用固色剂分子中的季铵盐或叔胺盐等阳荷型基团与离子型染料结构中阴离子基团离子键结合,使染料与固色剂形成不溶性的色淀在纤维上沉着,降低其水溶性而提高染物的皂洗和白布沾色牢度,固色剂的阳离子属于越强,其皂洗、白布沾色牢度越好。但利用这类固色剂的某些品种固色后,会使染物的色光发生变化或引起日晒牢度下降。要注意选择。
  ②利用固色剂分子中的反应性基团与染料分子上可反应性基团、纤维素分子上的羟基交联,降低染料水溶性,提高染物的皂洗、白布沾色和湿烫牢度。
  ③利用固色剂在染物上的成膜性能提高其染色牢度。固色剂处理后的被染织物在烘干过程中,固色剂分子上的反应性交联基团自行交联成大分子,在织物和纤维表面形成一层具有一定强度的无色保护膜,从而把染料包覆在纤维上,使染料不易脱落。试验结果表明,凡在膜性好的固色剂,其固色效果较佳。由烯烃聚合而成的高聚物,即使不含反应性基团和阳离子基团,也能提高染色牢度,现在新型的固色剂大多走这个途径。形成的无色保护膜还有利摩擦牢度的提高。
  ④固色剂分子上的亲染料的结构基团,使固色剂与染料之间形成氢键与范德华力结合、增加固色剂的固着强度,从而提高染色牢度。
  ⑤固色剂分子中所含的基团,如亚胺基等,和染料分子
  上的—OH,—NH2等原子形成配位键结合,形成配合物。
  (2)提高其它色牢度的固色剂:
  ①利用固色剂的缓冲能力,使汗液中的酸性物质被中和,防止活性染料与纤维形成的共价键断裂,达到提高汗渍牢度的目的。欲提高汗渍牢度,固色剂分子结构中应有较强的吸酸能力,也就是要有良好的缓冲能力。在分子结构中具有氮原子的固色剂,例如,多元醇胺缩合物作为固色剂可提高染色织物汗渍牢度。
  ②利用固色剂中平滑剂的作用,减少纤维表面的摩擦系数,从而提高染色织物的摩擦牢度。
  ③将紫外线吸收剂接枝引入固色剂分子中,利用紫外线吸收基团对日光中紫外线的吸收,防止紫外线对染料结构的破坏,从而提高日晒牢度。
  ④利用一些物质的抗氯性或吸氯性,防止活性氯对活性染料偶氮结构的攻击,从而提高活性染料的耐氯浸牢度和耐氯漂牢度。
  二、活性染料深浓色织物的湿摩擦牢度不能满足要求的主要原因
  主要原因是未上染染料浮色转移和有色纤维粒子(10~40μm)的机械转移
  1、影响湿摩擦牢度的因素:
  ①颜色深度:
  在坯布、前处理工艺和染色工艺相同的条件下,颜色越深,染料浓度越高,被测试织物与测试织物之间染料分子浓度梯度越大,越容易发生染料的扩散转移,染色布湿摩擦牢度就越差。
  ②染料性能:
  染料分子与纤维之间结合力的强弱,键合稳定性的好坏,以及染料对纤维附着力的大小等等,都会影响湿摩擦牢度。
  ③色淀的存在:
  活性染料染色时常有和纤维靠氢键、范德华力结合的水解后的染料染料分子;碳酸钙、碳酸镁等不溶性物质及其它盐类物质与染料的结合体等等,这些以物理吸附力沉积在织物表面的色淀,很容易发生扩散转移而脱离所染纤维,影响染色织物的湿摩擦牢度。
  ④染色短纤维(绒毛)的存在:
  2、解决方法:
  (1)、染料的选用
  - 浮色量最少的活性染料,上染率与固色率之差愈小,表明浮色量愈少。染色物上的浮色是造成深浓色染色物的水洗牢度和湿摩擦牢度不合格的主要原因。
  - 染料提升力要高。提升力 - 染料用于染色或印花时染料用量逐步增加时,织物的表观得色深度(k/s值)相应递增程度。
  (2)、工艺注意点
  ①前处理
  - 织物表面烧毛要净,表面光滑↑,摩擦牢度↑。
  - 染色半制品毛效要好,染透性↑,湿牢度↑。退浆也要净,在织物上留有浆料,影响染料透染性。
  ②染色工艺
  - 染料是否透染,或只是表面染色。
  - 浸染法染色-染料向纤维表面吸附,然后逐步向纤维内扩散,有较好的透染效果。
  - 整个染色过程必须控制朝有利于固色反应而抑制水解反应的方向发展,以求得到最大的固色率。
  ③后处理
  - 清除浮色染料和残余的碱剂和电解质等杂质,才能使染色物达到最佳染色牢度和色泽鲜艳度。清除方式:水洗,皂洗和机械外力。
  ④固色剂处理
  - 固色剂处理是在没有性能优良的染料,加工工艺不当造成湿处理牢度较差时的一种补救措施。
  三、活性染料浅色织物的日晒牢度和汗光牢度
  1、日晒牢度
  染料光褪色机理
  - 光氧化反应破坏染料发色体(汗-光牢度是综合还原和光氧化反应)。影响光照牢度主要是染料本身,织物性质、染色方法、染后固色和后整理都是次要的因素。
  染料的选用
  - 染色物的日晒牢度只与染料结构和浓度有关。应在浅色标准深度为1/12、1/25的色卡上选用染料。
  - 拼色组合时,一定要使选用的每个组分染料的耐光牢度水平相当,否则最终的染色物的耐光牢度无法达标。
  - 紫外线吸收剂无法提高染色物的日晒牢度,耐光照牢度测试未通过,无法再用助剂处理以提高。
  2、汗光牢度
  汗液中的组氨酸,将金属从络合染料中夺取出来,原本耐光性很好的金属络合染料急剧下降。夏季高温潮湿的亚洲地区较为常见。
  偶氮型活性染料会被汗液中的乳酸成分还原分解导致耐汗光牢度的褪色,其机理属于光还原反应;与耐光牢度的机理属于光氧化反应不同,耐光牢度好的活性染料不一定是耐汗光牢度好的染料,耐汗光牢度好的活性染料应具备较好的耐还原反应性。
  蒽醌型活性染料仅限于蓝色,无论在氧化还是还原条件下的耐光牢度和耐汗光牢度俱佳。

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