布艺之家讯：1 传统印花用活性染料存在的缺陷理想的印花用活性染料应同步固色,同步水解,固色后的共价键稳定,对尿素、碱剂、还原剂、汽蒸条件(温度,湿度)、皂洗条件等参数的变化稳定。目前市场上主要的印花用活性染料仍以一氯均三嗪活性基染料为主,其优点是在大量尿素和碱剂存在下,印花色浆仍然很稳定,染料放置两周很少水解,因此色光变化不大。但这类染料的反应性低,因此其固色率很低,一般为50%~60%,造成得色量和提升力很低,浮色大,水洗时易沾污白底,很难满足一些特深色(特别是特黑色)花型的要求。受反应性低的影响,其对尿素、碱剂用量和蒸化机温湿度的依赖性很强,在生产中经常出现色光不稳定现象,造成前后色差,以及批次、大小样色差,在粘胶织物上尤为明显。而印花织物不能像染色织物那样可以剥色、套色、改染等,色光无法回修,这些问题都严重阻碍了印花的正常生产。
另一类印花用活性染料是含有乙烯砜活性基的染料,其最大的优点是得色量高,价格便宜,但因为其活性高,对于目前的全料法印花(染料和所有助剂,包括碱剂都在同一色浆中),印花色浆很容易水解。另外,
印花是半连续式的生产工艺,即印花后再进入蒸化机汽蒸,然后皂洗,因此每一步都存在染料水解的风险,特别是蒸化固色前的织物,在堆放过程中更容易水解。而且,纤维素纤维-乙烯砜共价键在碱性条件下容易断键水解,出现风印、色变、色花、色档等问题。因此,乙烯砜染料主要用于深色或特深色(如黑色)印花。
2 NovacronNC活性染料的特点
2.1 高活性的氟代均三嗪活性基
NovacronNC活性染料则弥补了以上两大缺点,既具有很高活性的活性基,又有很好的共价键耐碱稳定性。该类活性染料含有2~3个相同的氟代均三嗪活性基,活性达到4级,因此很容易和纤维素纤维反应固色;对尿素、碱剂的用量和蒸汽的温湿度依赖性低,为活性印花的色光稳定性打好了基础。而且纤维素纤维-氟代均三嗪共价键在碱性条件下很稳定,甚至比纤维素纤维与一氯均三嗪的共价键更稳定,因此,NovacronNC使活性印花的色光重现性问题得到彻底解决。
2.2 非对比色
众所周知,中性色染色常用红黄蓝三原色拼色,试验室容易仿色,大生产容易调色。但是在实际生产中,各个影响参数都在动态变化中,因此色相很容易变化。其实,印花工作者很早就开始使用非对比色概念进行配色,如常见的印花染料组合:黄K-RN+红K-2BP+黑K-BR(其实是蓝灰色)。而橙K-GN+红K-2BP+黑K-BR的组合,更偏向于非对比色,色光也更稳定。NovacronNC系列有4只染料:黄NC、橄榄绿NC,棕NC,灰NC,其利用非对比色概念,并采用传统的红黄蓝三原色系统。单从色域空间看,比传统红黄蓝三原色系统更稳定,即使各种参数发生变化,色相变化也很小。NovacronNC染料自身是中性色,单色染料很接近目标颜色,相当于单只染料印花,因此NovacronNC用于印花的拼色,色光很稳定。
根据非对比色的概念,以下是色域空间最小的两个组合:Novacron橄榄绿NC+Novacron棕NC+Novacron黄NC,Novacron灰NC+Novacron棕NC+Novacron灰NC。在化验室仿色和大生产调色时,由于染料过于稳定,调整幅度宜大,否则色光调整较难。
2.3 出色的各项色牢度
NovacronNC的氟代均三嗪活性基及其发色团在碱性、酸性、氧化、含氯条件下都比较稳定,因此各项色牢度非常出色。在测试色牢度时,它具有非对比色褪色原理,即同步褪色,因此色牢度很高。在所有活性染料中,NovacronNC染料的日晒牢度、汗光牢度、耐氯牢度、烟褪牢度、氧漂牢度和后丝光牢度等接近还原染料的牢度。
3 NovacronNC活性染料的印花特性
3.1 试验材料、工艺流程和处方
织物 14.8tex/14.8tex524根/10cm×283根/10cm纯棉府绸机织物
储备浆处方/(g/kg)
热水 200
六偏磷酸钠(用热水溶) 6
冷水 555
尿素 125
防还原剂NovacronRGGR 15
碳酸氢钠 40
糊料NovacronRD-HT01 55
渗透剂NovacronAP 4
印花色浆处方/(g/kg)
储备浆 800
染料 x
水 y
工艺流程
印花(8mm磁棒,压力3MPa,速度5m/min)→烘干(120℃×2min)→饱和汽蒸(102℃×7min)→皂洗(2g/LERIOPONR,95℃×1min)→沸水洗(95℃×2min)→沸水洗(95℃×3min)→冷水洗(室温,1min)→脱水烘干在J-Zimmer小样印花台上进行平网印花。
3.2 试验内容
3.2.1 纯棉机织物上的提升力
测试染料质量分数分别为:1、5、10、20、30、40、50、60、80、100g/kg时,棉织物上的相对深度。
3.2.2 纯棉机织物上印花色浆的稳定性
调制印花色浆(20g/kg、3g/kg),在纯棉机织物上印花。将该印花色浆封存,在40℃下放置2天、1周、2周后再使用,比较它们与用新鲜色印花布样的相对深度。
3.2.3 蒸汽湿度对色光稳定性的影响
染料用量为60g/kg,比较染料在不同蒸汽湿度条件(30%、50%、65%、80%、95%、102%)下的得色量。
3.2.4 纯棉印花机织物的色牢度
(1)按照ISO105-B02—1994《纺织品色牢度试验第B02部分:耐人造光色牢度:氙弧灯试验》(1~8级)测试。
(2)按照AATCC16—2004《纺织品耐光照色牢度》(1~5级)测试。
(3)按照AATCC15—2002《纺织品耐汗色牢度》(1~5级)测试。
(4)按照AATCC61-2A纺织品水洗色牢度测试(1~5级)。
(5)按照M&SC10A氧化漂白损伤牢度测试(1~5级)。
处方/(g/L)
ECE(A)洗涤剂10
NaBO3 12
TAED(100%活性) 1.8
准备27℃洗涤液,启动机器并以1.5℃/min升温至60℃,保温运行30min,浴比1∶100。
(6)按照JISL0884—1996《耐氯化水色牢度》的试验方法(1~5级)测试。
有效氯/(mg/L) 20
磷酸二氢钾/(g/L) 1.435
十二水磷酸氢二钠/(g/L) 20.175
pH值 7.50±0.05
温度/℃ 27±2
时间/min 60
浴比 1∶100
注意不要水洗。
(7)按照ISO105-X12—2001《纺织品色牢度试验第X12部分耐摩擦色牢度》(1~5级)测试。
3.2.5 中性色拼色色光稳定性
用NovacronNC打板,比较纯棉机织物上染料在不同汽蒸湿度条件下的得色量和色光、色度变化。
3.3 结果与讨论
3. 3. 1 在纯棉机织物上的提升力
表1为NovacronNC染料的提升力,其中1个相对深度=2/3个标准深度。
表1 NovacronNC染料的相对深度
从表1可以看出,NovacronNC染料有很好的提升力,而且其最大得色量均在2.5个相对深度以上(除Novacron黄NC在2个相对深度以上外)。
3.3.2 在纯棉机织物上印花色浆的稳定性
全料法印花色浆中由于已加入尿素和碱剂,在存放过程中,活性染料会发生不同程度的水解,因此印花色浆的稳定性对印花的重现性很重要。
表2 印花色浆的稳定性测试
从表2可见,NovacronP型染料放置2周后,得色量下降不大。NovacronNC型染料放置2天后得色量下降不大,但2周后得色量明显下降,说明大量活性染料已水解。这是因为氟代均三嗪(活性4级)比一氯均三嗪(活性2级)活性高,容易固色也容易水解。因此,使用NovacronNC印花色浆要现配现用,同时要控制尿素和碱剂的用量。
3.3.3 蒸汽湿度对色光稳定性的影响
在印花大生产中,蒸化机内的温湿度一直在动态变化中。当印花织物进入蒸箱后,由于织物与蒸汽间的温度差,织物快速升温至100℃,同时蒸汽在织物表面快速冷凝而大量放热,织物温度很快超过100℃。深色满地花型纯棉织物在进入蒸箱10s后,会迅速升温至115℃;粘胶纤维织物可达到125℃左右。然后,印花织物又开始降温,当降至100℃以下,织物和蒸汽一直保持热平衡状态。因设备状况和织物组织结构等差异,有时这种平衡状态保持在102~104℃。表3为蒸汽温湿度对印花织物颜色重现性的影响。
表3 不同蒸汽湿度时的相对深度/%
注:染料用量60g/kg,以蒸汽湿度102%时相对深度为100%计,其它与其进行比较而得。
从表3可以看出,国产乙烯砜结构的黑KN-B在湿度很低时,得色量很高,随着湿度增加,得色量反而降低。这可能是因为湿度增大,乙烯砜染料自身水解增加,同时已经固色的纤维素纤维-乙烯砜共价键部分断裂水解,从而使得色量下降。而NovacronNC和NovacronP型染料对湿度的色光稳定性基本一致。
3.3.4 在纯棉机织物上的牢度性能
表4 纯棉机织物的日晒牢度
由表4知,NovacronNC染料的日晒牢度都很高。
注:染料用量为60g/kg(以下同)。
从表5可以看出,NovacronNC系列染料的汗渍牢度很高,但Novacron棕NC和NovacronNC橄榄绿NC的棉沾色只有3级,可能是染料浓度太高,浮色清洗不净所造成,需加强水洗或固色处理。
表6 AATCC61-2A水洗牢度/级
从表6可以看出,NovacronNC染料的水洗牢度都在4级以上。
表7 M&S水洗牢度,JIS耐氯牢度和ISO摩擦牢度/级
从表7可以看出,NovacronNC染料的M&SC10A水洗牢度都在4级以上,说明其耐过氧化物牢度很好;耐氯牢度也很好,除Novacron灰NC耐氯牢度为3~4级外,其余均在4级以上;干摩擦牢度均在4~5级,湿摩擦牢度均在2~3级以上。
3.3.5 中性色拼色的色光稳定性
表8 蒸汽湿度对色光稳定性的影响
由表8知,采用NovacronNC染料印花,其在不同湿度条件下的相对深度变化、色光偏差和色度偏差均较小。
综上所述,NovacronNC染料用于印花,利用其高活性的氟代均三嗪活性基以及纤维素纤维-氟代均三嗪共价键耐碱稳定性好的特点,加上非对比色拼色,彻底解决了活性印花的重现性问题,实现了高牢度印花。
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