摘要:用好还原染料,必须认真抓好染料质量的检测、染料品种的选择、助剂浓度的控制、工艺因素特别是时间、温度的正确制订。
关键词:稳定性、氯浸牢度、皂洗效应、过度还原。
由于还原染料,具有较全的色谱,尤其是有许多中间色,如:橄榄色、卡其色、棕色、绿色、灰色、肉红色等。而且基本上是单一组份;染色牢度特别是皂洗白布沾色牢度,日晒牢度,汗光复合牢度,比活性染料好等优点,所以,还原染料的应用范围,日益扩大,消耗量日渐增加。如何将还原染料用得最好,应成为染色工作者认真研究的课题。
1、 还原染料的质量
还原染料,无论用于悬浮体轧染,还是隐色体浸染,共同的质量要求是:
(1) 染料颗粒要细。80%以上的染料颗粒,应<2μm(微米),没有大于微米级的粗颗粒。这是因为,还原染料不溶于水,用于轧染时,只能制成悬浮液(分散液)使用。
若染料粒子粗,第一,悬浮液稳定性差,容易沉降。第二,同样重量的染料,比表面积小,接触烧碱、保险粉发生反应的机率少,还原溶解的速率慢,这不利于染料的匀染透染,以及染色牢度的提高。第三,染料不经研磨浸轧染色,会降低染料的透染性,甚至会产生色点。
(2) 润湿性要好
即,染料撒入水中,亲水性好,润湿快,不飘浮在水面上或结球结块。这有利于提高染料的分散均匀性以及染液的分散稳定性。同时,也可降低染料粉尘的飞扬性。
(3) 要有良好的悬浮稳定性
即,配就的染料悬浮液,在放置过程中,染料粒子不聚集,不沉降,分散均匀。
(4) 批间深浅,色光差异要小
与活性染料相比,还原染料的合成方法要复杂得多。合成条件既使有很小的波动,也会影响成品的色光。统一化处理稍有疏忽,就会造成成品的深浅差异。这一点,要彻底克服,客观上难度很大。
但是,从应用的角度讲,要求染料的批间深度差,只能在3%以内。批间色光的差异,必须控制在肉眼不可察觉的范围。
因此,在染料加工过程中,必须进行“调色处理”,(这类似于染色中的修色),目的是使染料成品的力份、色光达到出厂标准。
对于染料的“调色”,国内外有一个共识:
第一,调色所用的染料,在染色性能方面,与主体染料必须具有良好的配伍性。特别是上色性能的同步性,染色牢度的一致性,染色深度的加合性,一定要好。
然而,有些国产还原染料,由于合成的技术水平相对较差,合成出来的染料,与标准相差较远。所以,只能靠外加染料,大幅度“调色”来实现标准的统一化。
而对做为“调色剂”的外加染料,缺乏认真选择,只顾调色不顾性能的倾向严重。
第二,调色用染料的数量,国内外一般要求掌控在2%以内。因为,2%的外加染料,对主体染料(单一结构)的整体性能,影响甚微。然而,有的染料企业、调色所用外加染料的数量,远远突破2%限度,高达10—20%。显然,这样的染料,绝非单一结构染料,而是实实在在的“拼混染料”。这样的染料,本该另外冠名,不应和正常染料混为一谈。可是,有的染料企业,依然是按国际染料索引编号命名,忽悠市场。这样的拼混型染料,应用时,一旦工艺因素发生波动,不但深浅会变化,色光也会改变。正因为如此,应用还原染料时,必须进行认真的测试和选择。
当前,市场上供应的华隆牌还原染料,(江苏金隆化学有限公司生产),表现良好。染料质量可以与进口染料相媲美,但售价便宜。
其质量特点是:
(1)染料颗粒匀细。用于连续轧染,只要加入适量分散剂,直接打浆便可稀释使用。染料微粒扩散均匀,透染性好,没有产生色点的风险。
(2)外观为空心防尘颗粒,没有粉尘飞扬之弊。
(3)极具润湿性。在水中润湿快,分散稳定性好,较好的克服了染料微粒上浮下沉的弊端。因此,化料很容易。
(4)批间深浅、色光稳定。较好地解决了国产还原染料,批间深浅差异大,尤其是色光差异明显的老大难问题。
这显然是得益于该公司合成技术的突破,统一化处理水平的严谨,管理体系的成熟。
这无论是对于国产还原染料的发展(取代进口染料),还是实际应用,都是一个了不起的贡献。
2、还原染料的牢度
还原染料染纤维素纤维
耐水色牢度(ISO.105-E01 1994或GB/T5713.1997)
(4cm*10cm加压12.5Kpa 37±2℃*4h)
耐热水色牢度(ISO 105-E08 1994或GB/T 7065 1997)
(4cm*10cm 70±2℃*30min)
耐沸煮色牢度(ISO.105-E09 1995或GB/T 7066 1997)
(4cm*10cm 沸温*1h)
耐皂洗色牢度(ISO 105-C01-C05 1989或GB/T 3921-1-5 1997)
4cm*10cm 40±2℃*30min(CO1)
50±2℃*45min(CO2)
60±2℃*30min(CO3)
95±2℃*30min(CO4)
95±2℃*4h(CO5)
耐丝光色牢度(ISO.105-x04.1994或GB/T 7073.1997)
(NaOH 300g/l 20±2℃*5min)
耐汗渍色牢度(ISO.105-E04或GB/T 3922 1995)
(加压12.5Kpa 37±2℃*4h)
耐日光色牢度(ISO.105-B01 1994或GB/T 8426 1998)
耐汗光色牢度(汗渍+日光复合牢度)
这些色牢度,与活性染料相比,都有较大的优势。但是,不能因此而忽视了部份常用还原染料存在耐氯色牢度的问题。应该肯定,在常用还原染料中,大多数品种的耐氯浸牢度是好的。如,还原黄G(y-1#)、还原棕BR(棕-1#)、还原棕R(棉-3#)。还原棕GG(棕3GB-5橄榄R拼混)、还原金橙G(0—9#)、还原金橙3G(0—15#)、还原桃红R(R-1#)、还原大红R(R-29#)、还原红F3B(R-31#)、还原艳绿FFB(G-1#)、原艳紫2R(V-1#)、还原灰BG(灰-29#)、还原灰M(灰-8#)、还原深兰BO(B-20#)、还原橄榄绿B(G-3#)、还原艳橙GR(0—7#)、还原橄榄R(灰-27#)等,氯浸褪色变色较小,可以达到GB/T 8433.1998标准(有效氯50mg/l)4级以上。值得注意的是,应用最普遍的兰蒽酮蒽醌型的兰色还原染料,如:还原兰RSN、还原漂兰BC、还原兰GCDN、还原艳兰3G它们的结构相似,在染色的实用性能上,有着共同的缺欠:
(1) 当烧碱、保险粉浓度过高,或还原温度过高,还原时间过长时,容易发生“过度还原”。即,四个羰基(>c=0)全部被还原(正常时只还原二个)以及发生“脱”氯反应,使色泽显著变暗淡转青绿光。
(2) 遇到有效氯,容易受到攻击,而发生“过氧化”,色泽同样会显著变暗绿。所以,它们的耐氯浸牢度(有效氯50mg/l),只有1—2级。以还原兰R5N、还原深兰BO、还原橄榄绿B拼混的还原深兰VB、遇氯褪变色同样严重,会由深兰色变为青灰色,耐氯浸牢度也只有1—2级。因此,还原染料用于有耐氯牢度要求的色单时,
(1)一定要选择染料,
(2) 必要时,采用盐素牢度提升剂处理。
处理方法:盐素牢度提升剂CF-C 10—30g/l室温浸轧——烘干即可
处理结果:耐氯浸牢度(有效氯50mg/l)可提高0.5—1级,水洗牢度只能提高0.5级,色变性小,对日晒牢度影响不明显。
<注>盐素牢度提升剂CF-C,为阳离子性淡棕色液体,上海德桑化工生产。
3、还原染料的光脆性
在还原染料中,有相当一部分品种,具有明显的“光脆性”。所谓光脆性,就是染着在纤维上的还原染料,在日光照射下,吸收光能以后,会呈现出能量较高的激发状态。由于染料本身结构稳定,难以遭到破坏,但却会在空气、水份存在下,促使纤维素发生氧化,致使纤维(织物)强力损伤,甚至产生破损。还原染料之所以产生光脆性,与其结构密切相关。大多出现在黄色、橙色、红色染料系列中,(但并非所有的黄、橙、红色染料都有光脆性)。而光脆程度的大小,又与染色深度、浮色轻重、带碱与否、日光强度、气温高低,含湿多少等因素有一定关系。显然,还原染料的光脆性,是还原染料继兰色品种耐氯牢度低劣之外,又一个令人厌恶的性能缺陷。