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    無論是還原染料軋染還是活性染料軋染,都普遍存在色光穩定性差的問題。在實際生產中,常常因為色光與客戶來樣不符,而需返工回修,使染色一次成功率大大降低。造成還原染料軋染色光不穩定的因素很多,筆者根據多年來的生產經驗,提出以下幾點值得注意的問題。

1.染料質量問題

     迄今,染料尚無一個嚴格的統一標準,尤其是國產染料。同一只染料,不同生產廠家的產品,甚至是同一生產廠家不同批次的產品,其力分、色光都會有差異與出廠標準相差較大。有些供應商在染料商品化處理過程中,只能依靠外加染料大幅度“調色”,以使染料成品的強度、色光接近或達到出廠標準。

對于“調色”用的外加染料,應盡量符合以下要求:(1)調色用的外加染料,在染色性能方面應與主體染料必須具有良好的配伍性,特別是上染同步性和色牢度一致性,以及深度加合性等。然而,一些染料生產廠家,對“調色”用外加染料缺乏嚴格的選擇,常常只顧“調色”,不顧性能。(2)通常要求調色用外加染料的用量控制在2%以內。因為這個用量范圍對主體染料的整體性能影響較小。然而,有些染料供應商調色外加染料用量遠超過2%,甚至高達5%~10%,使調色后的染料成品實際上變成了“拼混染料”,而且其拼混組分間往往又缺乏良好的染色配伍性。(3)有些染料企業的烘干造粒技術落后,商品化處理水平不高,使得染料成品中的各種組分比重相差很大,在運輸、貯藏和使用過程中,易產生分層現象,導致同一包裝的上、中、下層染料力分強度不同,甚至染色性能也存在差異。因此,對進廠的染料必須進行以下強化檢測。

2.絲光效果問題

眾所周知,絲光處理對棉纖維染色性能的影響較大,其原因有兩方面:

(1)近年來,許多印染企業在棉織物前處理中,都采用了堿氧或酶氧一浴冷堆、(短蒸)、水洗工藝。但是,短流程工藝在發揮節能優勢的同時,一般都存在著毛效欠佳的問題。

織物毛效低(尤其是毛效不勻)會明顯影響棉纖維的絲光度,產生半絲光或表面絲光,這不僅會明顯降低得色量,也會降低勻染性和染色牢度。

(2)不少印染企業,為了節約能源降低成本,片面降低絲光堿濃度,采用220 g/L以下的絲光堿濃。事實上,采用220 g/L以上的堿液進行張力絲光,才會產生穩定的“全絲光”效果(由于堿濃度高,棉纖維絲光充分,即使堿濃度存在一定差異,對染色結果的影響也很小)。采用220 g/L以下的燒堿絲光,嚴格講只是“半絲光”,根本達不到“全絲光”的穩定效果。因而,堿濃度一旦產生波動,棉纖維的吸色能力便會發生變化。所以,“半絲光”處理的染色半制品,很容易產生深度與色光的波動.

3.軋染工藝問題

還原染料在使用性能上,存在三大缺陷,即不同結構染料的還原和氧化難易程度,以及皂洗的色變性能相差很大。在連續軋染中,這些缺陷更加突出,是影響還原染料色光穩定性的關鍵因素。

3.1染料的正常還原問題

       眾所周知,還原染料必須還原成可溶性的隱色體才能上染,而不同結構的還原染料,其隱色體的還原負電位相差很大。例如,還原黃G的還原負電位最低(-64 mV),最容易還原;還原橄欖R的還原負電位最高(-927 mV),最難還原。

      傳統還原劑保險粉用量在20 g/L和60℃時的還原負電位(實測值)為-1 080 mV,因而它能將所有的還原染料還原成隱色體。在連續軋染中,汽蒸溫度高(100~102℃),20 g/L保險粉的還原負電位(實測值)在短時間內可達-1 135 mV左右,比還原染料正常還原所需的還原電位負值高很多。軋染時,一旦燒堿-保險粉用量過高,一些易“過還原”的黃蒽酮蒽醌染料(如還原黃G)和藍蒽酮蒽醌染料(如還原藍RSN、還原藍BC等)易發生還原過度;一些含酰胺基結構的還原染料(如還原棕R、還原橄欖R等)在燒堿-保險粉用量過高時,還可能發生水解,生成色澤較深的氨基化合物。

     當前,市場上推出了一些保險粉替代品,具有用量少、耐熱性好和成本低等優點,但必須注意這類還原劑均為復配物,其中含有二氧化硫脲(簡稱TD,學名甲脒亞磺酸)。二氧化硫脲的還原性比保險粉強,其用量為5 g/L和燒堿(100%)15 g/L時,在溫度100℃條件下,其還原負電位可達-1 220mV(實測值)。因此,若還原黃蒽酮與藍蒽酮類的蒽醌染料,更容易產生“過還原”現象。

      染料還原過度,色光會顯著異變,同時上染率與色牢度也會降低。例如,還原藍RSN經過還原后的色光明顯萎暗,明亮的藍光甚至完全消失。還原藍BC過還原(脫鹵)后,會由藍光漂藍變為紅光寶藍(實際變成藍RSN)。特別需要注意的是,這種“過還原”引起的色光變化基本上是不可逆的,即使經氧化也無法恢復。

因此,還原染料軋染配制還原液時,一定要注意:(1)燒堿-保險粉用量一定要適當,“用量越高,色光穩定性越好”是不可行的。

(2)在使用保險粉替代品時,如黃蒽酮與藍蒽酮類的蒽醌染料最好不用,其它類染料也應在試驗的基礎上慎用。

3.2染料的正常氧化問題

      不同結構的還原染料,其氧化速度不同。有些還原染料的隱色體氧化速度很快,汽蒸后只需水洗、透風就可完成氧化。這類染料包括:藍蒽酮蒽醌染料中的還原藍RSN,還原漂藍BC,還原艷藍3G和還原藍GCDN等;紫蒽酮蒽醌染料中的還原艷綠FFB,還原艷綠2G和還原深藍BO等;咔唑蒽醌染料中的還原橄欖綠B和還原卡其2G等。其中,有些染料在氧化條件較強的情況下,甚至會發生“過氧化”,色光顯著變暗、失真;有些還原染料的隱色體氧化速度則很慢,例如,蒽醌染料中的還原艷橙RK,硫靛染料中的還原桃紅R,還原紅青蓮RH,黃蒽酮染料中的還原黃G等。這些隱色體氧化速度特別慢的染料,必須采用氧化劑氧化。

      由于不同結構還原染料的隱色體氧化速度差別很大,在實際生產中,氧化工藝往往顧此失彼,造成色光穩定性差。如還原黃G是還原染料拼色軋染中不可缺少的黃色染料,但其氧化速度特別慢,常常因氧化條件與其氧化性能不適應(如汽蒸后水洗去堿太凈、氧化劑濃度不足、氧化溫度過低和染色車速過快等),表現出氧化遲鈍和氧化不足的問題,在水洗、皂洗過程中,落色較多(常常被誤認為色牢度不好),從而導致拼色色光波動性大。

為此,還原染料連續軋染要注意三點:

(1)隱色體氧化速度特別快且易“過氧化”的染料,盡量不與隱色體氧化速度特別慢的染料拼染,以免氧化時顧此失彼。

(2)要根據染料的隱色體氧化性能調節汽蒸后冷水沖洗的去堿程度。因為染料隱色體比隱色酸氧化速度更快,所以對氧化速度慢的染料,織物上帶適當的堿更容易實現充分氧化;對氧化速度快的染料,織物帶堿不宜過多,否則易發生“過氧化”。

(3)為使不同染料隱色體均能正常氧化,確保色光艷麗、純正,連續軋染時不宜采用水洗、透風氧化法,而適合采用雙氧水氧化法。因為雙氧水在弱堿性條件下氧化溫和,不致引起染料的“過氧化”。經驗氧化條件為:

100%H2O21~1.5 g/L,氧化溫度(50±2)℃,氧化時間25~30 s(相當于一格平洗槽+透風氧化或兩格平洗槽串聯氧化)。

3.3染料的皂洗變色問題

      還原染料與活性染料有一個最大的不同點,就是還原染料具有突出的“皂洗效應”,即染著在纖維上的還原染料經高溫濕熱處理(皂洗、水洗、烘干等)后,色深、色光會發生變化。實踐表明,大多數還原染料“皂洗效應”明顯(見表2)。

     因此,還原染料經還原汽蒸、水洗、氧化后,纖維上的染料并非是穩定態,而是亞穩態。試驗表明,要使染著在纖維上的染料從亞穩態變為穩定態,充分發色,保持色光穩定,只能通過高溫皂洗來實現。但不同品種的還原染料“充分發色”所需的時間不同,有的發色快,有的發色慢。

大部分染料達到基本發色所需的皂洗時間,至少需要1 min以上,而充分發色至少需4~5 min以上。在連續軋染生產中,由于軋染設備的限制,皂洗時間通常只有60~70 s(60 m大皂洗箱,車速50~60 m/min)。對于容易發色的染料,如灰BG,黃G,紫2R,藍GCDN,漂藍BC,艷綠FFB和棕R等,可以“基本發色”,但不能“充分發色”。對于發色慢的品種,如深藍BO,深藍VB,桃紅R,棕G和棕GG等,則連“基本發色”也難以保證。因此,還原染料(尤其是發色慢的染料)連續軋染織物,由于在濕熱后整理(柔軟熱拉、預縮)過程中纖維上的染料會繼續發色(直到實現穩定狀態),色深、色光會發生一定程度的改變;還原染料軋染的色布,在耐洗色牢度[GB/T 3921.4—1997,(95±2)℃×30 min]測試過程中,原樣變色一般較大,甚至達不到外銷要求?？梢?還原染料軋染織物的皂洗,不僅是為了去除浮色,提高鮮艷度和色牢度,還具有使染料發色、穩定色光的作用。因此,要特別重視還原染料軋染中的皂煮工序。

    需要強調的是,皂洗溫度必須在95℃以上,不能邊開車邊升溫。皂洗時間要保證在60 s以上。確定軋染車速時,不僅要考慮所染色澤的深淺、織物的厚薄、染料還原速度和隱色體氧化速度,還必須保證皂洗時間,使染料基本發色。

    試驗表明,采用皂洗劑不僅可提高染色牢度,還可促進還原染料的發色。含螯合分散劑的復合型陰/非離子皂洗劑,具有較強的分散、乳化、攜污和凈洗能力,綜合效果良好。

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