高溫勻染劑RH-NB-2110應(yīng)用性能

楊 振，宋思煜，錢家暉，劉曉蕓

（寧波潤禾高新材料科技股份有限公司，浙江寧波 315600）

滌綸屬于疏水性纖維，結(jié)構(gòu)極其緊密［1］，常溫較難上色，主要有3 種染色方法：熱溶法、載體法和高溫高壓法，最常用的是高溫高壓染色法［2］。由于纖維本身特征和分散染料分散性影響，滌綸纖維在高溫染色過程中常出現(xiàn)色點、色斑等染色不勻現(xiàn)象，影響染色品質(zhì)［3］，加入高溫勻染劑可以改善染色性能。高溫勻染劑分為親纖維和親染料兩大類型，勻染劑與染料對纖維發(fā)生競?cè)咀饔谩ＳH纖維型勻染劑作用機(jī)理：當(dāng)勻染劑對纖維的親和力大于染料對纖維的親和力時，勻染劑優(yōu)先與纖維結(jié)合，占據(jù)纖維上的染座，阻礙染料與纖維結(jié)合，延緩染料上染［4］，但結(jié)合力沒有染料分子強(qiáng)，隨著染浴溫度升高，染料又逐漸置換勻染，最終使染料占據(jù)染座，達(dá)到勻染目的。對于親染料型勻染劑來說，當(dāng)勻染劑對染料的親和力大于染料對纖維的親和力時，勻染劑先拉住染料，并結(jié)合生成某種穩(wěn)定的聚集體，染料必須脫離勻染劑才能與纖維結(jié)合，以降低遷移率和擴(kuò)散速度，延緩染色時間［5］。高溫時，這種穩(wěn)定的聚集體與纖維接觸產(chǎn)生分解作用，釋放出染料與纖維結(jié)合，達(dá)到勻染目的。滌綸高溫高壓染色工藝中使用的勻染劑應(yīng)滿足：（1）對分散染料具有優(yōu)良的高溫分散性；（2）使染浴中的染料不致發(fā)生凝聚作用；（3）對分散染料具有優(yōu)良的移染性能；（4）泡沫低、耐電解質(zhì)能力強(qiáng)等。本文從勻染劑用量對染色色光的影響，勻染劑的高溫分散性和沾污情況、移染性和緩染性、起泡性能，以及在回用水中染色的勻染效果等方面進(jìn)行分析。

1 實驗

1.1 材料與儀器

織物：滌綸空氣層面料；試劑：分散藍(lán)HGL（浙江吉華集團(tuán)有限公司），高溫勻染劑RH-NB-2110（自制），冰醋酸、氫氧化鈉、保險粉（工業(yè)級）。

儀器：ECO-24 型瑞比染色小樣機(jī)（廈門瑞比精密機(jī)械有限公司），datacolor 測色儀（美國datacolor 公司），摩擦色牢度測試儀（南通宏大實驗儀器有限公司），BS-124S 分析天平（賽多利斯科學(xué)儀器有限公司），DTI-3 型染料分散性測定儀（上海啟綻實驗設(shè)備有限公司），721 分光光度計（青島聚創(chuàng)世紀(jì)環(huán)保科技有限公司），恒溫振蕩水浴鍋、羅氏泡沫儀（上海耶茂儀器儀表有限公司），布氏漏斗。

1.2 染色及還原清洗工藝

染色工藝配方：染料X，冰醋酸0.5 mL/L，高溫勻染劑Y，浴比1∶10，工藝曲線如下：

還原清洗工藝配方：粒堿1 g/L，保險粉2 g/L，浴比1∶10，溫度85 ℃，時間20 min。

1.3 測試

1.3.1 染色深度和色差

采用電腦測配色系統(tǒng)，測試加入勻染劑后各試樣還原清洗后布面的K/S值和色差（以不加勻染劑的空白樣為標(biāo)準(zhǔn)）。

1.3.2 高溫分散性和防沾性

稱取分散藍(lán)HGL 0.5 g/L、勻染劑0.5 g/L、冰醋酸0.5 g/L 配制100 mL 染液，使用染色小樣機(jī)進(jìn)行染色：將染液以2 ℃/min 升溫至130 ℃，保溫30 min，降溫至80 ℃。用真空泵抽濾（定性濾紙上層中速，下層快速），自然晾干，根據(jù)濾紙上染料顆粒的凝聚情況評價分散效果（1～5 級，5 級最好，無明顯染料顆粒；4 級有少許染料顆粒；3 級有染料顆粒；2 級染料凝聚較明顯；1級最差，染料凝聚嚴(yán)重）。

抽濾完成后，用100 mL 常溫自來水自然淋洗2次后倒盡（排除染杯染色殘液未倒盡的干擾），放入未染色白滌綸織物，染色，通過評定白布上色深淺判斷分散染料沾污染杯程度，上色越淺說明分散染料沾壁越少，高溫勻染劑的防沾性越好。

1.3.3 移染性

按照GB/T 10663—2014《分散染料移染性的測定高溫染色法》測定K/S值，計算移染率：

1.3.4 緩染性

稱取分散藍(lán)HGL 1%（omf）、勻染劑0.5 g/L、冰醋酸0.5 g/L 配制染液，將織物50 ℃入染（浴比1∶20），以1 ℃/min 升溫至不同溫度，分別在30 min 時逐個取出染色鋼瓶，按GB/T 9337—2009《分散染料 高溫染色上色率的測定》測試上染率。

1.3.5 色牢度

耐皂洗色牢度：按照GB/T 3921—2008《紡織品色牢度試驗?zāi)驮硐瓷味取窚y試；耐摩擦色牢度：按照GB/T 3920—2008《紡織品 色牢度試驗 耐摩擦色牢度》測試。

1.3.6 發(fā)泡力

陵礦辦事處不接受采訪遲恒奈何不了它，但撇開它自個兒摸情況，他們只能干瞪眼。路上，遲恒接到縣宣傳部辦公室主任打給他的電話，話里充滿憂慮與提醒。遲恒試著打主任電話，關(guān)了機(jī)，主任提前進(jìn)入戰(zhàn)時狀態(tài)，保持“無線電靜默”，這個時候，天王老子也找他不著。

按照GB/T 13173.6—2008《表面活性劑 洗滌劑試驗方法》使用羅氏泡沫儀測試。

1.3.7 色度

按照GB/T 11903—1989《水質(zhì)色度的測定》用稀釋倍數(shù)法測試。

2 結(jié)果與討論

2.1 起泡性

滌綸高溫高壓染色時不能有大量泡沫產(chǎn)生，否則可能會引起色花或者容易堵缸，給生產(chǎn)帶來不便，因此高溫勻染劑的起泡性是重要考查指標(biāo)。RH-NB-2110為優(yōu)選低泡或無泡的陰/非離子表面活性劑復(fù)配物，綜合性能較好，非離子表面活性劑對滌綸具有親和力，使其具有良好的緩染性和勻染性。陰離子表面活性劑的加入在一定程度上提高了產(chǎn)品濁點，改善了染料在高溫時的凝聚現(xiàn)象，增強(qiáng)了高溫分散性，兩者協(xié)同增效。由表1 可知，高溫下RH-NB-2110 無泡，常溫狀態(tài)下泡沫也很少，起泡性低，避免了生產(chǎn)過程中由泡沫造成的色花等問題。

表1 RH-NB-2110 的發(fā)泡力

2.2 染色深度和色差

由表2 可知，不同染料用量下，隨著勻染劑用量的增加，織物表面K/S值降低，色差增大；當(dāng)染料用量較低時，勻染劑用量不宜超過0.5 g/L；染料用量增加，勻染劑用量可適當(dāng)增加，但一般不超過1 g/L；勻染劑與纖維和染料之間存在一定的相互作用，勻染劑對染料的親和力過大，對染料的拉力過大，直接影響上染率，勻染劑的用量選擇與染料用量和織物都有密不可分的關(guān)系，在適當(dāng)范圍內(nèi)，RH-NB-2110 對織物染色深度和色差影響較小。

表2 勻染劑用量對織物染色深度和色差的影響

2.3 高溫分散性和防沾性

從表3 可以看出，高溫勻染劑的加入大大提升了染料的高溫分散性，隨著勻染劑用量增加，染料高溫分散性逐步提高，當(dāng)勻染劑用量為0.5 g/L 時，高溫分散性已達(dá)4～5 級，性能突出，優(yōu)異的高溫分散性可以降低染料發(fā)生凝聚的風(fēng)險，保持染浴的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)染斑問題；另一方面，在染杯染色完成后進(jìn)行空白染色時，白布的染色深度較未加勻染劑顯著降低，這是因為勻染劑的加入明顯降低了分散染料殘留或粘附染杯的數(shù)量。因此，RH-NB-2110 能顯著提升抗沾污設(shè)備性能，設(shè)備在染色換色前的清洗可能變得容易和徹底，清洗次數(shù)也有相應(yīng)減少的可能，減少串色現(xiàn)象的發(fā)生。

表3 勻染劑用量對染料高溫分散性和防沾性的影響

2.4 移染性

表4 勻染劑用量對染料移染性的影響

2.5 緩染性

勻染劑與染料結(jié)合，在一定程度上降低了染料與纖維的結(jié)合，延緩了染料的上染。由圖1 可知，加入高溫勻染劑能有效抑制染色初期的上染率和瞬染現(xiàn)象，延緩了染料上染。這是因為高溫勻染劑分子中親染料結(jié)構(gòu)與分散染料之間具有相互作用或形成包裹形態(tài)，降低了分散染料的上染速率；同時各區(qū)間上染率上升幅度均勻，緩染能力較強(qiáng)，緩染性越強(qiáng)越有利于提升染色布面品質(zhì)。但RH-NB-2110 不會影響最終上染率，原因是隨著溫度的升高及保溫時間的延長，親染料結(jié)構(gòu)與分散染料之間的相互作用或因高溫作用逐漸減弱，最終與勻染劑相結(jié)合或被包裹的分散染料釋放出來并悉數(shù)上染到纖維上。

圖1 勻染劑對染料緩染性的影響

2.6 色牢度

勻染劑用量對色牢度的影響見表5。

表5 勻染劑用量對色牢度的影響

由表5 可以看出，加入高溫勻染劑RH-NB-2110對織物耐皂洗色牢度以及耐摩擦色牢度基本無影響，與未加入勻染劑時相差不大，不存在終染時因勻染劑作用力而未上染或吸附在纖維上的浮色導(dǎo)致色牢度變差的現(xiàn)象。

2.7 回用水對勻染劑染色性能的影響

為達(dá)到節(jié)能減排的目的，染廠對排放的污水經(jīng)過一系列物理、化學(xué)、生物方法處理后，仍然需要重新用于染整加工。對于分散染料染色，目前許多印染企業(yè)均采用回用水進(jìn)行染色。因此，本實驗分別從紹興3 家印染廠取代表性回用水進(jìn)行測試分析，探討RH-NB-2110 在回用水染色時的應(yīng)用性能。各回用水指標(biāo)見表6。

表6 回用水指標(biāo)

雖然經(jīng)過一系列處理，但是回用水仍存在許多問題，最明顯的問題即回用水中不可避免地或多或少存在大量鹽，一般高溫勻染劑在高含鹽量的回用水中可能會因為高溫高鹽情況變得不穩(wěn)定，從而引起染色不勻等問題。

由表7 可知，RH-NB-2110 受水質(zhì)影響較小，移染率基本保持不變。一般來講，回用水中會有一定量的鈣/鎂離子、中性電解質(zhì)等，會使分散染料的分散穩(wěn)定性降低，使分散染料更易凝聚，同時耐硬水穩(wěn)定性差的勻染劑對分散染料的分散性也相應(yīng)降低，引起染色不勻等現(xiàn)象；而RH-NB-2110 由特別甄選的耐硬水耐鹽穩(wěn)定的表面活性劑組合而成，綜合耐硬水穩(wěn)定性更好，性能受水質(zhì)影響更小，有利于染料重新上染，同時RH-NB-2110 在不同回用水染色時對織物色光影響均很小，對控制大小樣色差和缸差有一定優(yōu)勢，因此對染色環(huán)境適應(yīng)性更廣。

表7 不同類型回用水對染色的影響

3 結(jié)論

高溫勻染劑RH-NB-2110 用于滌綸纖維高溫高壓染色時具有優(yōu)異的高溫分散性和移染性，可有效降低染色時初期上染率，起到良好的緩染作用，且對最終上染率及色牢度影響較小。另外，RH-NB-2110具有低泡性和優(yōu)異的耐硬水耐鹽穩(wěn)定性，在使用回用水染色時亦可獲得很好的染色效果，在一定程度上減少了染色污水排放量，迎合了當(dāng)前印染企業(yè)對高溫勻染劑的性能需求。