硫化染料成衣染色工藝探討

康 晶

（石獅市富華織造有限責(zé)任公司，福建泉州 362700）

紡織品的成衣染色由來已久。1986年的《紡織消息》介紹了英國Neil and Spencer廠研發(fā)的Dytex染色設(shè)備[1]。在之后的30年間，關(guān)于成衣染色的研究不斷取得進(jìn)展。成衣染色適應(yīng)當(dāng)前消費(fèi)者多樣化的需求，可滿足小批量多品種生產(chǎn)的實(shí)際需要，對其進(jìn)行研究具有重要意義[2]。

硫化染料不溶于水，需經(jīng)還原后方可進(jìn)行上染，主要用于棉纖維及其混紡纖維的染色。[3]本研究從應(yīng)用實(shí)際出發(fā)，使用了環(huán)保型硫化染料Diresul Indinavy RDT-B liq，探討利用不同工藝對純棉成衣進(jìn)行染色時(shí)，產(chǎn)生結(jié)果的影響。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 試劑與設(shè)備

試劑：科萊恩 Diresul Indinavy RDT-B 液體硫化染料；還原劑D；50% NaOH溶液；NaHSO3（分析純）；Na2CO3（分析純）；NaCl（分析純）；80%醋酸；陰離子液體滲透劑leonil EHC；液體螯合分散劑ladiquest 2005；液體清洗劑Dirsol EW；液體氧化劑BRI；液體消泡劑amtimussol HRS等。

設(shè)備：Tonello G1 70 EV 染色機(jī)、萬分之一電子天平、燒杯等。

1.2 染色工藝

本實(shí)驗(yàn)采用浴比為1:10，染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%omf，轉(zhuǎn)速為27 r/min。設(shè)計(jì)了4種不同的工藝來進(jìn)行研究。圖1為基礎(chǔ)工藝流程圖，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行工藝改進(jìn)。

圖1 工藝流程圖

流程圖中對應(yīng)的試劑，如下：

A：0.3% 消 泡 劑 amtimussol HRS；B：0.5～1 g/L 螯合分散劑 ladiquest 2005，0.5～1 g/L 滲透劑 leonil EHC；C：（10%～12%）50% NaOH 溶 液，5%～7%Na2CO3；D：25%～30% NaCl；E：Diresul Indinavy RDT-B；F：2g/L NaHSO3；G：1%～1.5% 清洗劑 Dirsol EW，0.2% 80% 醋酸（染液 pH 7～8）；H：2.0%氧化劑 BRI，2.0% 80% 醋酸（染液 pH 3.5～4）。

2 結(jié)果與分析

2.1 基礎(chǔ)工藝實(shí)驗(yàn)結(jié)果

按照染色工藝流程圖進(jìn)行成衣染色，染色成衣量為3 kg。監(jiān)控發(fā)現(xiàn)，一開始染液pH滿足硫化染料還原條件，此時(shí)pH 11.2，還原電位600 mV。但隨著溫度的上升，達(dá)到85 ℃后，pH下降到10.7，還原電位450 mV。保持該溫度25 min后，pH下降到9.2，還原電位285 mV，導(dǎo)致染料還原不完全，成衣勻染性較差，同時(shí)，成衣表面色塊現(xiàn)象較為嚴(yán)重，強(qiáng)力下降50 N 左右。

pH和還原電位在硫化染料染色過程中是至關(guān)重要的影響因素。pH 11～12，染料得色率高，工藝穩(wěn)定性強(qiáng)。同時(shí)，還原電位不低于600 mV，整個(gè)工藝才穩(wěn)定，布面勻染性好，不易色花，若高于600 mV則會(huì)浪費(fèi)助劑。

2.2 改進(jìn)工藝方案一

將本實(shí)驗(yàn)染色工藝中B試劑組中還原劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到15%，C試劑組中50% NaOH溶液用量提高到15%。在由60℃升溫過程中分兩次加入4 g/L NaHSO3和4 g/L 50% NaOH。同時(shí)將F試劑質(zhì)量濃度提高到5 g/L。染色成衣量為9 kg，轉(zhuǎn)速提高到33 r/min。

工藝改進(jìn)后，在加入染料后測得pH 12.0，還原電位為732 mV，升溫到85℃時(shí)，pH能保持在12.5，還原電位為700 mV，但到25 min后逐漸降到了10.8，還原電位也降到了520 mV，無法繼續(xù)對染料進(jìn)行有效還原，但還原效果要比1.2工藝充分。成衣勻染性較好，強(qiáng)力沒有明顯變化，獲得了中等染色深度。

2.3 改進(jìn)工藝方案二

染料上染效果的好壞除與pH等因素有關(guān)系外，還與染色艙體內(nèi)空氣飽和度有直接關(guān)系，因?yàn)榕擉w內(nèi)氧氣對染料的氧化、還原會(huì)產(chǎn)生影響。空氣中的氧氣會(huì)不斷地消耗堿劑和還原劑，使pH和還原電位降低。因此，染色前需預(yù)算出氧氣所消耗的助劑。按照本實(shí)驗(yàn)染色工藝進(jìn)行染色，將染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高到27%omf，染色成衣量為3 kg。并使用與染色設(shè)備相配套的氮?dú)獍l(fā)生器，使艙體內(nèi)為氮氛。

監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，升溫到85℃時(shí)，還原電位607 mV，保溫25 min后pH降低到10.8，還原電位降到530 mV。但染色后成衣獲得了較好的染色深度和勻染性，強(qiáng)力無明顯變化。由此說明在此工藝條件下染料在pH和還原電位下降之前已經(jīng)發(fā)生了充分的還原反應(yīng)。

2.4 改進(jìn)工藝方案三

在其它工藝條件不變的情況下，并將浴比改為1:7，染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)改為27% omf。使用同款設(shè)備的氣流染色功能，將染色艙內(nèi)充滿氮?dú)?。同時(shí)，將轉(zhuǎn)速提高到45 r/min。pH和還原電位的變化同上述改進(jìn)方案。在此染色條件下，盡可能充分地?cái)噭?dòng)染浴，成衣以較高速運(yùn)轉(zhuǎn)。盡管染料的還原率較低，但同樣獲得了較好的染色深度、織物強(qiáng)度以及勻染性效果。

3 結(jié)語

在本研究中，使用環(huán)保型RDT硫化染料對純棉成衣進(jìn)行染色時(shí)，當(dāng)染色艙體內(nèi)有更多空氣存在時(shí)，需要更大量的化學(xué)助劑來進(jìn)行平衡，以保證在染色過程中染料發(fā)生充分的還原。

使用氮氛能有效地提高硫化染料的還原能力，降低化學(xué)助劑的用量，同時(shí)活動(dòng)較為理想的染色效果。同時(shí)，因?yàn)榱蚧玖先旧菀状鄵p，應(yīng)先凈洗將布面調(diào)節(jié)至偏堿性，即pH 9左右，再加尿素防潮，延緩脆損時(shí)間。