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還原染料可用于棉及滌棉和維棉混紡織物的染色。按染料上染形式不同,可分為隱色體染色法及懸浮體軋染法。另外還有隱色酸染色法,因不常用,故在此不作討論。
隱色體染色法
隱色體染色是把染料預(yù)先還原成隱色體,在染浴中被纖維吸附,然后再進(jìn)行氧化、皂洗的一種染色方法。它可分為浸染、卷染和軋染等,多用于浸染和卷染。隱色體浸染適用于紗線染色,卷染法染色透芯程度差,有白芯現(xiàn)象。根據(jù)染料性質(zhì)不同,可采取不同的還原方式。
(1)干缸法:在浸染染色時(shí),有的染料還原速度較慢,采用較為劇烈的條件來提高染料的還原速率,這種還原方法稱為干缸法。
干缸法還原是先將染料用少量水和太古油或拉開粉調(diào)成稀漿,然后加入適量溫水和規(guī)定量的燒堿、保險(xiǎn)粉,在規(guī)定溫度下還原10~15min,待染料充分還原后再經(jīng)過濾加入含有燒堿、保險(xiǎn)粉溶液的染缸中,并沖稀至所需濃度進(jìn)行染色。由于還原時(shí)用水量極少、相當(dāng)于提高了燒堿、保險(xiǎn)粉濃度,加快了染料的還原速率,使還原反應(yīng)正常完成。
(2)全浴法:這種還原方式適用于還原速率較快的還原染料。其方法是直接將染料放入染槽內(nèi),加入規(guī)定量的燒堿及保險(xiǎn)粉,使染料還原,還原10~15min后即可進(jìn)行染色。若對(duì)這類染料采用較為劇烈的還原條件,則易造成染料的水解或過度還原,影響染色成品質(zhì)量
直接染料含有-SO3Na、-COONa等水溶性基團(tuán),溶解度隨溫度的升高而顯著增大,對(duì)于溶解性差的直接染料可以加純堿助溶。直接染料不耐硬水,大部分能與鈣、鎂離子結(jié)合生成不溶性沉淀,使染色織物產(chǎn)生色斑,因此直接染料用軟水溶解。生產(chǎn)中染色用水如果硬度偏高,可加入純堿或六偏磷酸鈉,既有利于染料溶解,又有軟化水的作用。
直接染料對(duì)纖維素纖維的直接性較其他染料高。這主要是由于直接染料的分子量較大,分子結(jié)構(gòu)呈線型,對(duì)稱性較好,共軛體系長(zhǎng),同平面性好,染料和纖維分子間的范德華力大。同時(shí),直接染料分子中含有氨基、羥基、偶氮基等基團(tuán),能與纖維素纖維中的羥基,蛋白質(zhì)纖維中的羥基、氨基等形成氫鍵,使染料的直接性進(jìn)一步提高。
直接染料上染纖維素纖維時(shí),鹽起促染作用。其促染機(jī)理是,直接染料在溶液中離解成色素陰離子上染纖維素纖維,纖維素纖維在水中也帶負(fù)電荷,染料和纖維之間存在電荷斥力,在染液中加入鹽,可降低電荷斥力,提高上染速率和上染百分率。不同的直接染料鹽的促染效果是不同的。分子中含磺酸基較多的鹽效應(yīng)直接染料,鹽的促染作用顯著,促染時(shí)鹽應(yīng)分批加入,以染料上染均勻。上染百分率低的直接染料需要多加鹽,具體用量可根據(jù)染料品種和染色深度而定。勻染性要求高的淺色產(chǎn)品應(yīng)適當(dāng)減少鹽的用量,以免造成局部上染不勻,出現(xiàn)色花等染疵。
無(wú)機(jī)顏料是有色金屬的氧化物,或一些金屬不溶性的金屬鹽,無(wú)機(jī)顏料又分為天然無(wú)機(jī)顏料和人造無(wú)機(jī)顏料,天然無(wú)機(jī)顏料是礦物顏料。
以天然礦物或無(wú)機(jī)化合物制成的顏料。天然礦物顏料一般純度較低,色澤較暗,但價(jià)格低廉。而合成無(wú)機(jī)顏料品種色譜,色澤鮮艷、,遮蓋力強(qiáng)。
人類很早就使用無(wú)機(jī)顏料,史前時(shí)代煙黑、白堊、色土、天然氧化鐵已被作為顏料使用。在公元前3000~前2000年,就已掌握了鉛白的生產(chǎn)方法。公元前200年左右,中國(guó)就用人工煉制銀朱(HgS)作顏料。1704年德國(guó)迪斯巴赫發(fā)明彩色顏料普魯士藍(lán)〔一種深藍(lán)色顏料,主要成分Fe4【Fe(CN)6】3·xH2O〕的制造法。1809年法國(guó)L.-N.沃克蘭制成鉻黃,1831年法國(guó)I.B.吉梅在里昂附近建廠生產(chǎn)群青,1874年英國(guó)奧氏鋅白公司所屬的威德尼斯工廠生產(chǎn)了鋅鋇白。1916年鈦復(fù)合顏料(含TiO225%)、1923年純二氧化鈦(鈦白)投入生產(chǎn),使顏料生產(chǎn)水平推進(jìn)了一大步。無(wú)機(jī)顏料的色譜,基本上已配套。
隨著染色工藝技術(shù)的不斷提高和發(fā)展,我國(guó)古代染出的紡織品顏色也不斷地豐富。有人曾對(duì)吐魯番出土的唐代絲織物作過色譜分析,共有24種顏色,其中紅色的有銀紅、水紅、猩紅、絳紅、絳紫;黃色有鵝黃、菊黃、杏黃、金黃、土黃、茶褐;青、藍(lán)色有蛋青、天青、翠藍(lán)、寶藍(lán)、赤青、藏青;綠色有胡綠、豆綠、葉綠、果綠、墨綠等。
近幾年節(jié)能減排成為了我國(guó)工業(yè)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì),對(duì)于污染較大的印染行業(yè)面臨著國(guó)家一些列政策限制。2010年國(guó)家發(fā)布政策,淘汰行業(yè)落后產(chǎn)能,一些小作坊式的企業(yè)必將面臨整合。另一方面,棉花、羊毛等原材料價(jià)格的上漲,也讓行業(yè)倍感壓力。更多的挑戰(zhàn)將促使行業(yè)產(chǎn)業(yè)的升級(jí),集中度將會(huì)提升。
我國(guó)印染行業(yè)的發(fā)展得到和紡織業(yè)界的高度重視。近幾年,國(guó)家把印染行業(yè)的技術(shù)改造列入紡織行業(yè)支持的行業(yè)之一,同時(shí)在技術(shù)開發(fā)和科技攻關(guān)方面也給予了相應(yīng)政策支持,使我國(guó)印染行業(yè)在質(zhì)量、品種、效益等方面得到很大改善,整體競(jìng)爭(zhēng)力有所提高。
中國(guó)印染行業(yè)發(fā)展較快,加工能力世界,已是紡織印染生產(chǎn)大國(guó)。但生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效益的提高不同步。主要印染大類產(chǎn)品出口的平均單價(jià)比同期進(jìn)口單價(jià)低,說明中國(guó)印染產(chǎn)品檔次較低,附加值不高;企業(yè)普遍看重的是色彩以及產(chǎn)品功能的開發(fā),卻忽略了印染對(duì)于自然環(huán)境和社會(huì)的影響;印染企業(yè)大多以來料來樣加工為主,在工藝技術(shù)、品種開發(fā)和經(jīng)營(yíng)管理上多處于模仿追隨,自主的品牌較少,研發(fā)創(chuàng)新能力差;染整設(shè)備工藝參數(shù)在線檢測(cè)、在線控制技術(shù),開發(fā)新設(shè)備,制造精度和配套件,節(jié)能、環(huán)保,售后服務(wù)等方面都落后于國(guó)外水平。