淺論染色用的防沾色皂洗劑

1、 淺論染色用的防沾色皂洗劑一、染色用的防沾色皂洗劑活性染料、直接染料、酸性染料、分散染料等染色后都要進(jìn)行水洗、皂洗工藝，需要皂洗劑。染色后用的皂洗劑可分為單纖維織物染色后用的防沾色皂洗劑和混紡復(fù)合纖維交織物染色后用的防沾色皂洗劑二大類。1.單纖維織物染色后用的防沾色皂洗劑單纖維織物染色后用的防沾色皂洗劑目前主要有纖維素纖維織物(棉、麻、粘膠、天絲等)用活性染料染色后用的皂洗劑和蛋白質(zhì)纖維織物(羊毛、絲綢)用酸性染料染色后用的皂洗劑二類。(1)活性染料染色后用防沾色皂洗劑活性染料色譜齊全、色澤鮮艷,廣泛應(yīng)用于纖維素纖維織物的染色,染色時一般需用堿劑和鹽類等，且活性染料有一定的上染率，即使上染固著

2、的染料同時也會發(fā)生水解，其水解染料吸附在纖維上形成浮色。這些浮色、水解染料，未與纖維鍵合的染料和其他助劑雜質(zhì)必須經(jīng)過水洗皂洗工藝，把它們?nèi)コ?，并且不再回沾到纖維上，從而達(dá)到一定的色牢度。經(jīng)研究這些水解染料，未固著的染料和助劑雜質(zhì)大部份殘存在織物纖維間的毛細(xì)網(wǎng)絡(luò)水溶液中，也有部份分布在纖維內(nèi)的孔道網(wǎng)絡(luò)中，由于這兩種狀態(tài)的染料洗除難易不同，因此洗滌方式和條件也不同?；钚匀玖纤?皂洗)過程很復(fù)雜，不僅發(fā)生物理性交換和沖稀作用，而且還有物理化學(xué)作用。對于它的研究國內(nèi)外都很活躍，技術(shù)人員通過摸擬裝置，按正式生產(chǎn)流程進(jìn)行皂洗處理后，測試脫落在各槽中的染料含量，來分析水解染料(浮色)的去除率。實踐證實了

3、皂洗工藝按其先后可分為洗滌初始期和洗滌期二個階段，其洗滌對象和洗滌時工藝要求見表1。表1洗滌工藝的二個階段的對象 主要洗滌對象存在處水洗要求洗滌初始期無直接性的鹽類物質(zhì)纖維表面水流量要大。流速及機(jī)械作用要大。水溫和洗滌劑影響較小。洗滌期有直接性的水解染料和堿劑纖維表面：纖維間毛細(xì)網(wǎng)絡(luò)纖維內(nèi)部: (纖維內(nèi)孔道溶液中;孔道壁纖維素分子鏈上。)水溫要高使纖維溶脹。洗液流速要快，使稀釋交換速度快。要使用洗滌劑和螯合分散劑。從表1中可以看出，洗滌初始期主要是針對電解質(zhì)，應(yīng)該把織物上的電解質(zhì)濃度降低到12g/L以下，然后再升溫，并加入皂洗劑，如果皂洗時有較高的電解質(zhì)濃度不利于水解染料解吸，也會引起染料的聚

4、集，降低從纖維內(nèi)擴(kuò)散出來的速度。Luttringer研究認(rèn)為，水解染料宜采用高溫皂洗。Thomsen認(rèn)為50%高親和性水解染料在高溫(95)時被洗掉。然而乙烯砜型活性染料就不宜在堿未洗凈時采用高溫洗滌，更不宜采用堿浴皂洗，堿劑應(yīng)在洗滌初始期用大量流水快速去除。皂洗劑在洗滌時可用關(guān)系式表示：纖維·污垢+皂洗劑纖維·皂洗劑+污垢·皂洗劑其中污垢包括水解染料、染色助劑和雜質(zhì)，上述平衡式中的逆向符號表示存在的污垢再沉積于纖維表現(xiàn)的可能，皂洗劑如果沒有防沾污效果，就會造成污垢再沉積于纖維表面，皂洗工藝不能很好完成。從上述平衡中可以看到皂洗劑應(yīng)與纖維有較強(qiáng)的親和力，皂洗劑與污

5、垢(染料雜質(zhì))也要有較強(qiáng)的親和力?；钚匀玖先旧笥玫姆勒次墼硐磩┲饕侨コ垂讨娜玖虾退馊玖?俗稱浮色)因此防沾污皂洗劑必須具有滲透、吸附、分散、絡(luò)合和洗滌五大作用：滲透作用：具有降低工作液界面張力、滲入浮色和纖維之間，削弱浮色在纖維上的附著力，達(dá)到去除浮色的效果。吸附作用：對染色織物表面具有定向吸附作用，其吸附可能是相反電荷的離子基團(tuán)產(chǎn)生的靜電吸附作用，也可能是分子中形成氫鏈的吸附。分散作用：把與浮色吸附后形成的膠體性質(zhì)，從纖維上脫落下來分散在工作液中，并形成穩(wěn)定的懸浮分散體系。絡(luò)合作用：通過螯合作用可以屏蔽染液中的金屬離子達(dá)到防沾污效果。洗滌作用：可通過螯合類，螯合分散類，表面活性劑類

6、或復(fù)配類，達(dá)到它的洗滌作用。因此防沾污皂洗劑一般都是多種助劑復(fù)配而成。防沾污皂洗劑除了上述必須具有的五大作用外，在應(yīng)用過程中還必須具有以下四個性能：使用中泡沫要少，最好是無泡或者成泡時間要短。要能耐硬水，不受應(yīng)用廠水質(zhì)的影響。織物經(jīng)其皂洗后不會變褪色。不受皂洗溫度的影響，能在各種溫度下有防沾污效果。目前配制活性染料染色后用的防沾污皂洗劑的原料大都是這五大類：無機(jī)鹽類；聚丙烯酸類；有機(jī)磷酸酯類；高分子聚合物類；表面活性劑類。推薦國內(nèi)外幾只用于活性染料染色后的防沾污皂洗劑，見表2。表2國內(nèi)外九只防沾污皂洗劑品名外觀主要成份PH值離子型上海PR-20淺黃色透明液體高分子聚合物67陰離子性上海YH-2

7、06淡黃色液體高分子聚合物67陰離子性上海TYR-900淺黃色透明液體聚丙烯酸類7陰/非離子性浙江M-265淺黃色透明液體高分子鹽類聚合物68陰離子性上海LYF-S350淡黃色液體聚羧酸系化合物4陰離子性上海LTF-S800淡黃色液體聚羥基化合物11.5±0.5陰離子性上海SBL-722無色透明稠厚液丙聚酸高聚物6.57.5陰離子性美 Mercosour DG 無表面活性劑 德 Dekol SN 聚丙烯酸酯 陰離子性Lavan RF 無表面活性劑 實踐證明螯合分散劑能在活性染料染色后的皂洗中起到防沾色作用。表3為5只螯合分散劑對Ca2+、Mg2+的螯合值和防沾色效果(K/S值)。表3

8、5只螯合分散劑的螯合值和沾色織物的K/S值螯合分散劑MA-AAPAASNa5P3O10ATMPDTPMP空白Ca2+/mg·g-1178450140350435 Mg2+/mg·g-11282.561.770.863.6 K/S值0.2450.5630.6270.8550.8520.857從上表中可以看出，馬一丙共聚物的抗再沾污性能最好，聚丙烯酸鈉鹽次之，它們都是羧酸類聚合物在水中電離成陰離子后有強(qiáng)烈的吸附作用，吸附懸浮在水中的水解染料締合體、低聚物和助劑雜質(zhì)粒子，使粒子表面帶有相同的負(fù)電荷，產(chǎn)生相互排斥，避免了顆粒間積聚沉積，起到了防沾色效果。(2)酸性染料染色后用防沾污

9、皂洗劑酸性染料品種多，色譜齊全、色澤鮮艷，它的分子中含有磺酸基團(tuán)(-SO3H)，屬于水溶性陰離子型染料，它在弱酸性、酸性或中性浴中能與絲綢、羊毛纖維分子上的酰胺基形成氫鍵結(jié)合，也能與錦綸纖維上的胺基和亞胺基生成離子鍵合，因此酸性染料廣泛應(yīng)用于絲綢、羊毛、錦綸等織物的染色和印花。酸性染料按其染色性能可分為強(qiáng)酸性、弱酸性和中性染料三種，詳見表4。表4各酸性染料的性能表項目強(qiáng)酸性弱酸性中性分子量低中等高親和力低中等高直接性較小中等較大勻染性較好中等較差溶解度較好中等較差在溶液中聚集體狀態(tài)單分子基本聚集聚集態(tài)膠體色澤鮮艷度最佳中等較差色牢度較差中等較好染浴PH值344667PH值調(diào)節(jié)劑醋酸、蟻酸醋酸醋

10、酸、醋酸銨和纖維結(jié)合形式離子鍵離子鍵、氫鍵、范德華引力氫鍵、范德華引力強(qiáng)酸性酸性染料的分子量較小，與纖維的親和力低，直接性也小，染色時在纖維中容易擴(kuò)散和移染，故有良好的勻染性，但僅靠離子鍵與纖維鍵合，故色牢度不夠理想。而弱酸性酸性染料的分子量較大，與纖維的親和力較大，在染色時雖然較難擴(kuò)散和移染，勻染性一般，但通過染色時添加助劑仍能達(dá)到良好的勻染效果，它與纖維不僅有離子鍵結(jié)合，還有氫鍵和范德華引力，因此色牢度較好，可染深色，是常采用的酸性染料染色。酸性染料染色后，也必須經(jīng)過水洗，把染色時的各種助劑和未與纖維反應(yīng)的染料去除掉，達(dá)到一定色牢度。因為弱酸性染料其親和力相對較大，在洗滌時洗液中的染料也容

11、易再回沾到纖維上，從而影響色牢度，例如，酸性大紅 F3GL，酸性紅 10B，酸性藍(lán) 6B，酸性艷藍(lán) G，酸性湖藍(lán)5GMA，酸性黑 B，酸性黑 BGL等，較易沾色，尤其是紅、藍(lán)系列染料，沾色后難以回修，因此，洗滌時一定要用防沾污皂洗劑。由于酸性染料染色后的防沾污性能與活性染料染色后的防沾污性能完全不一樣，因此組成的防沾污皂洗劑也完全不一樣，酸性染料是較強(qiáng)的陰離子性染料，只有利用陽離子表面活性劑較強(qiáng)的吸附作用，再復(fù)配高效分散劑，達(dá)到防沾污效果。經(jīng)資料介紹，適用于酸性染料染色后的防沾污皂洗劑有以下幾只，見表5。表5酸性染料染色用防沾污皂洗劑產(chǎn)品名外觀主要成份PH值離子型上海SK淡褐色透明液體 89弱

12、陽離子浙江JF-80淡黃色透明液體特殊陽離子活性復(fù)合物67陽離子性浙江JM-102黃色液體特殊弱陽/ 非離子7弱陽離子國外Lipotol 應(yīng)用實例：真絲色織條格布的皂洗（8500米針織深色條格布）第一槽皂洗JF-802g/L皂洗溫度35第二槽皂洗JF-803g/L皂洗溫度45結(jié)果：白地條格未沾污，色牢度達(dá)到要求。羊毛染色后的皂洗（羊毛衫染色，大紅、藏青、黑色各1000件）用量：JF-8025g/L3545洗10分鐘結(jié)果：有效去除未固著的染料，色牢度達(dá)到要求。2.混紡、復(fù)合纖維、交織物染色后用的防沾污皂洗劑隨著新纖維的不斷開發(fā)，多組份纖維的混紡、交織、復(fù)合織物層出不群，同時給我們印染工藝提出了更

13、高的要求，不僅多組份的纖維要染得色澤一致鮮艷，而且色牢度也要好。由于是多種纖維多種染料進(jìn)行染色，相互間沾色非常容易，特別是二浴法染色，在二浴染色(二種纖維染色)中間的水洗一定要用有效的防沾污皂洗劑，才能保證多種纖維織物的染色牢度，其中滌/棉混紡織物的染色、腈/棉混紡織物的染色、PTT/棉混紡織物的染色、棉/PLA纖維混紡織物的染色、錦/棉混紡織物的染色、滌/氨綸混紡織物染色、CDP/PET/棉/PA緯彈嵌條織物的染色等等。(1)滌/棉交織針織物染色用防沾色皂洗劑滌/棉交織針織物要染得正反面均勻一致的色澤，并具有一定的染色牢度，常見的染色方法可以有以下五種，見表6。表6滌/棉交織針織物染色方法染

14、色方法使用染料適宜色澤一浴法分散染料與直接染料分散染料與活性染料深、中、淺各色二浴法分散染料與活性染料分散染料與還原染料分散染料與硫化染料深、中色由于一浴法染色要選擇活性染料具有耐高溫、耐酸、耐水解的性能的染料，分散染料要選擇耐堿性能的染料，并且升溫速度工藝控制都要很嚴(yán)格。因此二浴法染色較普遍。二浴法染色一般先高溫高壓染滌輪，水洗后再用活性染料染棉。見下面染色工藝。從上述滌/棉交織針織物二浴法染色工藝曲線中可看到，先染滌，后套染棉。而分散染料在染滌綸的同時，由于電荷引力作用，也很容易沾污在棉纖維上，如果沾污在棉纖維上的分散染料不全部去除，在套染活性染料時，不僅影響活性染料的上染，即使上染的染料

15、其色牢度大為降低。因此在套染棉之前一定要用防沾色皂洗劑在90還原清洗。這類防沾污皂洗劑對分散染料親和力極大，能吸附沾污在棉纖維上的分散染料，并將其穩(wěn)定在皂洗浴中，同時本身以氫鍵的引力與棉纖維相結(jié)合，防止染料再上染，起到了良好的防沾色效果，保證了色牢度，并獲得滌/棉一致的色澤。(2)滌/棉混紡?fù)沧蛹喨旧玫姆勒瓷硐磩?棉混紡?fù)沧蛹喍》ㄈ旧?，其防沾色機(jī)理與上述滌/棉交織針織物二浴法染色相同。實例：滌/棉混紡?fù)沧蛹?12Kg，染藏青色，浴量2300L工藝：精練染滌綸還原清洗棉染色皂洗固色出紗其中還原清洗和皂洗都使用防沾色皂洗劑JF-100和都不使用JF-100比較如下：加工條件：工序配方與工藝

16、滌綸染色染色配方：分散紅玉 GGFS 0.538%分散橙 S-4RL 0.2%分散深蘭 S-2G 1.82%擴(kuò)散劑 0.5%醋酸1%高溫勻染劑 0.5%工藝條件：135×40分還原清洗還原清洗配方：保險粉 3%保險粉 3%NaOH2%NaOH 2%JF-1001% 工藝條件：90×20分活性套棉套染配方：活性紅 HS-3B 0.77%活性黃 HS-3R 0.211%活性黑 KN-B 2.57%棉勻染劑 1%元明粉70g/L純堿20g/L工藝條件：60×40分皂洗皂洗配方：皂洗劑 1%JF-100 2%皂洗劑 2%工藝條件：98×20分固色固色配方：固色劑

17、 2%工藝條件：50×20分 加工織物色牢度比較使用防沾污皂洗劑JF-100升華牢度1604級皂洗牢度4級不使用防沾污皂洗劑JF-100升華牢度1603級皂洗牢度3.5級(3)腈/棉混紡針織物染色用防沾色皂洗劑腈/棉混紡針織物可采用以下幾種方式染色，見表7。表7腈/棉混紡針織物染色方式色澤腈綸纖維棉纖維染色方法淺色分散染料直接染料一浴法淺色分散染料活性染料二浴法深色陽離子染料活性染料二浴法深色陽離子染料直接染料二浴法為了染得鮮艷和深色的色澤，一般采用陽離子染料和活性染料二浴法染色，其工藝如下：經(jīng)前處理坯布染腈綸纖維水洗染棉纖維水洗皂洗熱洗冷洗柔軟脫水烘干。從上述腈/棉混紡針織物二浴法

18、染色工藝曲線中可看到，先染腈后套染棉。陽離子染料在染腈綸的同時由于電荷引力作用，也很容易沾污在棉纖維上，如果沾污在棉纖維上的陽離子染料不全部去除，在套染活性染料時，不僅很大影響了活性染料的上染，即使上染的活性染料其色牢度也大為降低，而這些沾污在棉纖維上的陽離子染料，根本沒有固著，在皂洗時再次沾污到其他纖維上(包括腈綸纖維)造成色牢度嚴(yán)重下降，特別是腈綸的白布沾色牢度很差因此一定要針對能吸附陽離子染料的防沾色皂洗劑。經(jīng)試驗適用于陽離子染料染色后的防沾污皂洗劑有以下幾只，見表8。表8陽離子染料染色用防沾色皂洗劑產(chǎn)品名外觀主要成份PH值離子型上海 TTP-1000黃色透明液體 陰離子上海 A-900

19、 上海 JM-101茶褐色液體特殊表面活性劑9-10陰/非離子(4)錦綸/棉交織物一浴法染色用防沾色劑錦綸棉交織物制成的服裝回彈性好，不易起皺，很受大家歡迎，其錦綸為經(jīng)紗，棉為緯紗或者錦綸緯紗，棉為經(jīng)紗都可以。它的染色可采用弱酸性染料/活性染料兩浴法染色，但工藝流程長，耗能多。所以一般采用弱酸性/活性染料一浴法染色。在一浴法染色時，活性染料在弱酸性條件下會對錦綸產(chǎn)生沾色，不僅色牢度不能保證，還會對色澤產(chǎn)生影響。因此要解決錦綸/棉交織物一浴法染色中活性染料對錦綸的沾色。首先對活性染料進(jìn)行篩選，選用對錦綸輕微沾色的活性染料，經(jīng)試驗采用單活性基團(tuán)的KN型和KE型活性染料對錦綸沾色較輕微。更主要在一浴

20、法染色中加入防沾色劑，防止活性染料對錦綸的沾色。經(jīng)試驗研究，采用陰離子表面活性劑的復(fù)配物，能有效防止活性染料對錦綸的沾色，這主要是陰離子表面活性劑在弱酸性條件下先與錦綸中的-NH3+以靜電作用力相結(jié)合，先被錦綸所吸附，從而降低了對活性染料的吸附，達(dá)到防沾污效果。(5)PTT/棉混紡織物一浴法染色用防沾污劑PTT纖維為聚對苯二甲酸丙二酯纖維，是新型聚酯纖維，有優(yōu)良的回彈性、蓬松性、易染性、抗污性及抗靜電性等特性，很有廣闊前景。為了改善紡織品的服用性能，常與纖維素纖維(棉、麻、竹、Tencel等纖維)混紡。PTT/纖維素纖維混紡織物的染色一般采用兩洛法，但由于工藝流程長、能耗多，目前一浴法已逐漸被

21、采用。PTT/棉混紡織物一浴法染色采用分散染料和活性染料共浴，其分散染料會對棉纖維產(chǎn)生沾色，經(jīng)研究分散染料對棉纖維的沾色有二種形式：以單分子狀態(tài)，經(jīng)分子間色散力作用吸附到棉纖維上，沾到纖維表面再擴(kuò)散到內(nèi)部。分散染料以聚集態(tài)形式吸附到纖維上。因此PTT/棉混紡織物一浴法染色一定要加防沾污劑。該防沾色劑具有2個作用：與染料顆料有良好的親和力，吸附在染料顆粒表面，使染料顆粒分散后形成穩(wěn)定的分散體系、阻止其沾污到棉纖維上。高溫下能形成穩(wěn)定的膠束，對分散染料具有較大的增溶能力，使沾污到棉纖維上的分散染料再剝下來。經(jīng)試驗研究：陰離子表面活性劑在染浴中形成的膠束對分散染料有增溶作用，也有分散作用，同時在染浴

22、中形成穩(wěn)定的分散體系，具有防沾色效果。非離子表面活性劑雖然沒有靜電吸附，但其較長的親水鏈可形成水化層，也能阻止分散染料對棉纖維的沾色。陰離子表面活性劑中的Tamol NNO，磺化農(nóng)乳600，具有較好防沾色效果，如果復(fù)配非離子表面活性劑的Tween,Span起到更好的分散、增溶、氫鍵結(jié)合等協(xié)同作用，起到良好的防沾色效果。(6)CDP/PET/棉/PA緯彈嵌條織物一浴法染色防沾污技術(shù)該織物為四種纖維混紡交織物，要染成異色，并要保持彈性，一浴法染色有一定難度，CDP為改性滌綸纖維，應(yīng)選用陽離子染料，PET和棉分別用分散染料和活性染料，考慮到緯向為PE彈力纖維，因此PET纖維選用低溫型的分散染料。CD

23、P為改性滌綸纖維，應(yīng)選用陽離子染料，而陽離子染料有較強(qiáng)的陽荷性，對棉纖維的吸附非常嚴(yán)重，引起沾色，同時染浴在高溫時，有些陽離子染料結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，一旦變化也易沾污到滌綸纖維。因此只有選用SD型陽離子染料，SD型陽離子染料在一浴法染色中既不沾污棉纖維，也不沾污滌綸纖維，并對CDP纖維有很好的上染性能?？刹捎靡辉《椒ㄈ旧合确稚⑷玖?SD型陽離子染料在130中染色，染色完畢再降溫到60，進(jìn)活性染料、加鹽、加堿再染色。應(yīng)用實例 防沾色皂洗劑在市場上有許多應(yīng)用，配制活性染料染色后用的防沾污皂洗劑原料大都是無機(jī)鹽類、聚丙烯酸類、有機(jī)磷酸酯類、高分子聚合物類、表面活性劑類，它們對活性染料染色織物具有較好的皂洗防沾污效果，但目前既有皂洗效果又對皂洗下來的染料起到脫色作用從而降低印染廢水處理負(fù)擔(dān)的皂洗劑的應(yīng)用性能研究報道較少。環(huán)保皂洗粉ZJ-RH18含有特殊酶基團(tuán)和特殊高分子聚合物協(xié)調(diào)組分，其作用原理是通過酶