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分散染料分子較小,結(jié)構(gòu)上不含水溶性基團(tuán),借助于分散劑的作用在染液中均一分散而進(jìn)行染色。它能上染聚酯纖維,醋酯纖維及聚酰胺纖維,成為滌綸的專用染料。

分散染料大致可分為分散橙、分散藍(lán)、分散黃、分散紅組成,可以幾種不同分散染料進(jìn)行按一定的比例進(jìn)行搭配,得到分散黑、分散綠、分散紫等分散染料。

分散染料在商品加工化過(guò)程中,為了使商品染料能在水中迅速分散成為均勻穩(wěn)定的膠體狀懸浮液,染料顆粒細(xì)度必須達(dá)到1微米左右,在砂磨過(guò)程中加入分散劑和濕潤(rùn)劑,分散染料的后處理加工一般有砂磨、調(diào)料、噴霧干燥、包裝組成。后處理加工過(guò)程中要用到很多助劑,比如木質(zhì)素、MF、防沉劑(SOS)、防塵劑、分散劑NNO,還要加元明粉進(jìn)行調(diào)強(qiáng)度。

分散染料是染料行業(yè)里最重要和主要的一大類,不含強(qiáng)水溶性基團(tuán),在染色過(guò)程中呈分散狀態(tài)進(jìn)行染色的一類非離子染料。其顆粒細(xì)度要求在1μm左右。在制得原染料后,需經(jīng)后處理加工,包括晶型穩(wěn)定,與分散劑一起研磨等商品化處理,才能制得商品染料。主要用于滌綸及其混紡織物的印染。也可用于醋酸纖維、錦綸、丙綸、氯綸、腈綸等合成纖維的印染。

一種微溶于水,在水中借分散劑作用而呈高度分散狀態(tài)的染料。分散染料不含水溶性基團(tuán),分子量較低,分子中雖含有極性基團(tuán)(如羥基、氨基、羥烷氨基、氰烷氨基等),仍屬非離子型染料。這類染料后處理要求較高,通常需要在分散劑存在下經(jīng)研磨機(jī)研磨,成為高度分散、晶型穩(wěn)定的顆粒后才能使用。分散染料的染液為均勻穩(wěn)定的懸浮液。分散染料于1922年由德國(guó)巴登苯胺純堿公司開(kāi)始生產(chǎn),主要用于聚酯纖維和醋酯纖維的染色。當(dāng)時(shí)主要用于醋酯纖維的染色。20世紀(jì)50年代后隨著聚酯纖維的出現(xiàn),獲得了迅速發(fā)展,成為染料工業(yè)中的大類產(chǎn)品。 分類 分散染料(見(jiàn)表)按分子結(jié)構(gòu)可分為偶氮型、蒽醌型和雜環(huán)型三類,它們按一定的原則命名(見(jiàn)染料),按《染料索引》(簡(jiǎn)稱C.I.)統(tǒng)一編號(hào)。①偶氮型的色譜較劑全,有黃、橙、紅、紫、藍(lán)等各種色澤。偶氮型分散染料可按一般偶氮染料合成方法生產(chǎn),工藝簡(jiǎn)單,成本較低。②蒽醌型具有紅、紫、藍(lán)等色。③雜環(huán)型為新近發(fā)展起來(lái)的一類染料,具有色彩鮮艷的特點(diǎn)。蒽醌型及雜環(huán)型分散染料的生產(chǎn)工藝較復(fù)雜,成本較高。

分散染料按應(yīng)用時(shí)的耐熱性能不同,可分為低溫型、中溫型和高溫型。

低溫型染料

耐升華牢度低,勻染性能好,適于竭染法染色,常稱為E型染料;

高溫型染料

耐升華牢度較高,但勻染性差,適用于熱熔染色,稱為S型染料;

中溫型染料

耐升華牢度介于上述兩者之間,又稱為SE型染料。

用分散染料對(duì)滌綸進(jìn)行染色時(shí),需按不同染色方法對(duì)染料進(jìn)行選擇。

分散染料結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在水中呈溶解度極低的非離子狀態(tài),為了使染料在溶液中能較好地分散,除必須將染料顆粒研磨至2μm以下外,還需加入大量的分散劑,使染料成懸浮體穩(wěn)定地分散在溶液中。

由于聚酯纖維具有疏水性強(qiáng)、結(jié)晶和整列度高、纖維微隙小和不易潤(rùn)濕膨化等特性,要使染料以單分子形式順利進(jìn)入纖維內(nèi)部完成對(duì)滌綸的染色,按常規(guī)方法是難以進(jìn)行的,因此,需采用比較特殊的染色方法。采用的方法有載體法、高溫高壓法和高溫?zé)崛芊ǖ热�種染色方法。這些方法利用了不同的條件使纖維膨化,纖維分子間的空隙增大,同時(shí)加入助劑以提高染料分子的擴(kuò)散速率,使染料分子不斷擴(kuò)散進(jìn)入被膨化和增大的纖維空隙,而與纖維由分子間引力和氫鍵固著,完成對(duì)滌綸的染色。由于分散染料在水中的溶解度極低,故要依靠加入染料和溶液中的分散劑組成染液。為防止分散染料及滌綸在高溫及堿作用下產(chǎn)生水解,分散染料的染色常需在弱酸性條件下進(jìn)行。

1、載體染色法

載體染色法是在常壓下加熱進(jìn)行。它是利用一些對(duì)染料和纖維都有直接性的化學(xué)品,在染色時(shí)當(dāng)這類化學(xué)品進(jìn)入滌綸內(nèi)部時(shí),把染料分子也同時(shí)攜入,這種化學(xué)藥品稱為載體或攜染劑。

利用載體對(duì)滌綸染色的原理是滌綸中的苯環(huán)與染料分子中的芳核間有較大分子間引力,滌綸能吸附簡(jiǎn)單的烴類、酚類等,這些化學(xué)品就成為載體。由于載體與滌綸之間的相互作用,使滌綸分子結(jié)構(gòu)松弛,纖維空隙增大,分子易進(jìn)入纖維內(nèi)部。同時(shí)由于載體本身能與纖維及染料分子產(chǎn)生直接吸引力,不但能幫助染料溶解,把染料單分子帶到纖維表面,增加染料在纖維表面的濃度,而且能減少纖維的表面張力,使運(yùn)動(dòng)著的染料分子迅速進(jìn)入纖維空隙區(qū)域,提高了染料分子的擴(kuò)散率,促使染料與纖維結(jié)合,從而完成染色步驟。染色結(jié)束后,利用堿洗,使載體完全去除。常用載體有鄰苯基苯酚、聯(lián)苯、水楊酸甲酯等,由于大都具有毒性,對(duì)人體有害,已很少應(yīng)用,故這里只作一般介紹。

2、高溫高壓染色法

高溫高壓染色法是在高溫有壓力的濕熱狀態(tài)下進(jìn)行。染料在100℃以內(nèi)上染速率很慢,即使在沸騰的染浴中染色,上染速率和上染百分率也不高,所以必須加壓在2atm(2.02×105Pa)以下,染浴溫度可提高到120~130℃,由于溫度提高,纖維分子的鏈段劇烈運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的瞬時(shí)孔隙也越多和越大,此時(shí)染料分子的擴(kuò)散也增快,增加了染料向纖維內(nèi)部的擴(kuò)散速率,使染色速率加快,直至染料被吸盡而完成染色。

分散染料的高溫高壓染色方法是一種重要的方法,適合升華牢度低和分子量較小的低溫型染料品種。用這類染料染色勻染性好,色澤濃艷,手感良好,織物透芯程度高,適合于小批量、多品種生產(chǎn),常用于滌棉混紡織物的染色。

分散染料的高溫高壓染色可在高溫高壓卷染機(jī)和噴射、溢流染色機(jī)上進(jìn)行,適宜于染深濃色澤,染色pH值一般控制在5~6,常用醋酸和磷酸二氫銨來(lái)調(diào)節(jié)pH值。為使染浴保持穩(wěn)定,染色時(shí)尚需加入分散劑和高溫勻染劑。

溢流染色機(jī)染色工藝舉例:

染色處方:

分散染料 X

高溫勻染劑 0.2~1.2g/L

擴(kuò)散劑O 0.5~1g/L

醋酸(98%) 0.5~1.5g/L

還原清洗:

燒堿

燒堿(360Be) 6ml/L 保險(xiǎn)粉

保險(xiǎn)粉 2.5g/L 分散劑 0.1~0.5g/L

工藝流程:

染色機(jī)

坯布縫頭→前處理→染色→還原清洗→熱水洗→水洗→脫水→定形。 一般可在50~60℃始染,大約1h后逐漸升溫至130℃,染色1~2h,然后充分水洗。染深色時(shí)進(jìn)行還原清洗代替皂洗,可保持染色成品色澤鮮艷。

3、熱熔染色法

分散染料染滌/棉織物采用熱熔法染色與一般浸軋染色相似,先經(jīng)浸軋染液后即行烘干,隨即再進(jìn)行熱熔處理。在200℃高溫作用下,沉積在織物上的染料可以單分子形式擴(kuò)散進(jìn)入纖維內(nèi)部,在極短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)滌綸的染色。若是滌棉混紡織物,則可通過(guò)熱熔處理使沾在棉上的染料以氣相或接觸的方式轉(zhuǎn)移到滌綸上。熱熔染色法是滌棉混紡織物染色的主要方法,以連續(xù)化軋染生產(chǎn)方式為主,生產(chǎn)效率高,尤其適用于大批量生產(chǎn)。熱熔染色法的缺點(diǎn)是設(shè)備占地面積大,同時(shí)對(duì)使用的染料有一定的條件限制,染料的利用率較高溫高壓法低。

熱熔染色工藝舉例如下(45×45支,淺藍(lán)色,65/35滌/棉細(xì)紡織物):

①染色處方

分散藍(lán)2BLN 1.5g/L.

潤(rùn)濕劑JFC lml/L

擴(kuò)散劑 1g/L

3%海藻酸鈉漿 5~1Og/L

使用時(shí),用醋酸或磷酸二氫銨調(diào)節(jié)pH5~6。

②工藝流程

軋染

(二浸二軋,軋余率65%,室溫)→預(yù)烘(8O~120℃)→熱熔(180~210℃,2~1min)→套染棉。

在高溫?zé)崛廴旧�中要注意防止染料在預(yù)烘和焙烘中產(chǎn)生泳移,熱熔焙烘階段是棉上的分散染料向滌綸轉(zhuǎn)移的重要階段,要根據(jù)染料的耐熱性能,即染料的升華牢度,選擇適當(dāng)?shù)臒崛蹨囟群蜁r(shí)間。在實(shí)際染色時(shí),染料的轉(zhuǎn)移不可能是完全的,在棉上總殘留有一部分染料,造成棉的沾色,可采用還原清洗或皂洗進(jìn)行染后處理。若在熱熔法染色后還要進(jìn)行棉部分的套染,則可在套染后選行后處理。

分散染料在使用中又有新的進(jìn)展:

①多組分分散染料,通常由兩個(gè)(也有三四個(gè))分散染料按一定比例混合,使用時(shí)由于染料的增效作用而提高上染率。

②轉(zhuǎn)移印花,將分散染料制成印刷油墨后,印花于織物上,再經(jīng)過(guò)高溫壓燙染色。這種工藝又稱為非水相印花,具有節(jié)能、省時(shí)、方便等優(yōu)點(diǎn)。

③分散染料和反應(yīng)性染料混合使用,可使滌棉、滌粘等混紡織品一浴一步染色,簡(jiǎn)化了印染過(guò)程,提高了印染質(zhì)量。