【集萃網(wǎng)觀察】固色劑是直接染料、活性染料染纖維素纖維時(shí)不可缺少的染色后處理劑。目前已有很多固色劑被開(kāi)發(fā)上市。最近幾年,市場(chǎng)對(duì)紡織品的高品質(zhì)化及環(huán)境保護(hù)問(wèn)題提出了更高的要求。
在各種染色牢度中,提高耐氯牢度和耐日曬牢度是染色加工的重要課題。在眾多的固色劑中我們發(fā)現(xiàn),多聚陽(yáng)離子類(lèi)固色劑比較適用,并且研制開(kāi)發(fā)了被認(rèn)為是難以成功的濕摩擦色牢度增進(jìn)劑。
纖維素纖維的直接染料、活性染料的染色加工技術(shù)早在數(shù)十年前就已被實(shí)用化。由于顯色性、固色性、染色牢度好等優(yōu)點(diǎn),活性染料染色已成為當(dāng)今的主流。最近,為了減輕對(duì)環(huán)境的負(fù)擔(dān),高吸收型染料和水洗性好的染料、超低浴比染色設(shè)備等相繼被開(kāi)發(fā)上市,致力于有益地球環(huán)境的染色加工的研發(fā)進(jìn)展順利。
但是,染色加工本身的資源消耗的減量化也非常重要。防止未固色染料的脫落就是染色加工有待解決的一個(gè)減少原料消耗的重要課題。而且水道水質(zhì)的惡化、紫外線影響的增加等原因,對(duì)紡織品的色牢度要求越來(lái)越高。這樣,染色后的固色劑處理就必不可少,所用固色劑的物性及性能也不能完全與以往相同。一般要求固色劑必須具備以下性能:
固色劑本身所必備的性能 處理后的紡織品必須具備的性能
·在水或溫水中具有良好的溶解性 ·處理后變色少
·對(duì)酸、堿條件的穩(wěn)定性 ·保持原有的手感等特性
·對(duì)溫度等周?chē)h(huán)境的穩(wěn)定性 ·濕牢度的提高(水、洗滌)
·與其他助劑、紡織用樹(shù)脂的并用性 ·耐氯牢度、耐汗光牢度的提高
·不含有害物質(zhì)等的安全性 ·再加工性(脫固性)
·摩擦牢度的提高
包括本公司在內(nèi)的各有關(guān)廠家努力致力于符合這些要求的固色劑的研究開(kāi)發(fā),雖然是緩步前行,但具有良好效果固色劑正在不斷開(kāi)發(fā)。以下介紹的是對(duì)應(yīng)各種環(huán)境條件的纖維素纖維用固色劑的最新動(dòng)向。
1.固色劑
在用直接染料、活性染料染纖維素纖維后,如果就那樣洗滌,會(huì)造成未固色染料的移色。為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生,必須解決未固色染料的問(wèn)題。
如果采取在染色后水洗的方法進(jìn)行處理,必須消耗大量的水資源。而且在洗滌時(shí),大量的未固色染料的掉落,造成了染料的浪費(fèi),增加了廢水的污染?傊瑴p少未固色染料是與提高染色布的耐洗牢度、削減生產(chǎn)成本和減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)有密切關(guān)聯(lián)的重要課題。固色劑就是為解決這些問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的染色后處理用助劑。
最初的固色劑雖然具有上述性能,但是也存在處理后的布的變色、耐日曬牢度低下等缺點(diǎn)。有關(guān)紡織助劑廠家進(jìn)行了各種成分的固色劑的研發(fā),并致力于性能的改善,F(xiàn)有的固色劑大致可分為三類(lèi),各類(lèi)固色劑所含的成分具有以下特點(diǎn):
、匐p氰胺類(lèi):由雙氰胺與甲醛的縮聚物組成,是最早的固色劑。大多用于直接染料染色后的固色處理,價(jià)格便宜,濕牢度好。但處理后的布會(huì)發(fā)生色變,且耐日曬牢度大幅度低下。并且含有甲醛,造成對(duì)環(huán)境的負(fù)擔(dān)。
、诙嘁蚁┒喟奉(lèi)(聚胺類(lèi)):主要為直接染料染色后固色處理用,有一段時(shí)期也經(jīng)常用于活性染料的固色處理。主要成分為雙氰胺和二乙撐三胺的縮聚物,濕牢度好。有液態(tài)高濃度、粉末狀、含銅等多種類(lèi)型,使用條件的選擇范圍廣泛。但處理后的布會(huì)發(fā)生色變,且耐日曬牢度大幅度低下。
、鄱嗑坳(yáng)離子類(lèi):活性染料用固色劑,一部分也可用于直接染料。以二烯丙基胺類(lèi)的季胺鹽為主要成分。也有其他類(lèi)型,可根據(jù)色牢度要求進(jìn)行選擇使用。濕牢度當(dāng)然不用說(shuō),處理后的布的變色少,對(duì)耐日曬牢度影響小。這類(lèi)產(chǎn)品中包括了耐氯牢度好的固色劑。由于所用染料的品種的不同,固色效果可能略微波動(dòng),但不失為佳品。
不管是用于直接染料還是用于活性染料,固色劑的作用機(jī)理基本相同。通過(guò)染料分子與固色劑分子形成不溶性鹽、巨分子化來(lái)提高耐水性、濕牢度。除此之外,固色劑還在染料上形成薄膜,賦予防止染料與水等接觸的樹(shù)脂效果。依靠固色劑與染料及纖維的親和性,產(chǎn)生強(qiáng)力的固色效果。在這些因素的相互作用下,固色劑的性能可得到充分的發(fā)揮。
近幾年,消費(fèi)者的多樣化和高度化要求使染色布走向高規(guī)格化。對(duì)固色劑的濕牢度及其他色牢度都提出了極高的要求。如上所述的持有比較簡(jiǎn)單的作用機(jī)理的固色劑已不適應(yīng)高品質(zhì)化產(chǎn)品的固色處理。
我們公司同樣也投入了大量的技術(shù)力量研制開(kāi)發(fā)了具有新功能、新作用機(jī)理的固色劑產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了提高各種色牢度的目標(biāo)。以下介紹最近深受關(guān)注的耐氯牢度、耐日曬牢度、摩擦牢度等的最新對(duì)策。
2.耐氯牢度對(duì)策
自然環(huán)境的破壞加劇了水資源的惡化,導(dǎo)致殺菌用的氯的使用量的增加。水中氯對(duì)染料發(fā)色基團(tuán)、活性染料與纖維的結(jié)合部都有負(fù)面影響,是染色布發(fā)生變退色的原因。由氯濃度較高的游泳池、海水等引起的服裝的變退色的投訴從沒(méi)間斷過(guò)。所以期待不僅能減少未固色染料,而且能有效抑制氯的氧化作用,提高染色布的耐氯牢度等性能的固色劑的開(kāi)發(fā)。
耐氯牢度是日本紡織品的一個(gè)非常重要的質(zhì)量指標(biāo)。有關(guān)廠家競(jìng)相研制開(kāi)發(fā)相應(yīng)的新固色劑產(chǎn)品。其中某公司的耐氯牢度增進(jìn)劑,是特殊多聚陽(yáng)離子類(lèi)固色劑。即使在較高濃度(20mg/?)的耐氯牢度試驗(yàn)(JIS-L-0884)中,幾乎也沒(méi)有布的變退色現(xiàn)象的發(fā)生。但是,要這種固色劑同時(shí)解決耐氯牢度和其他各種色牢度的問(wèn)題還是有一定的困難的。耐日曬牢度是留給該公司固色劑開(kāi)發(fā)的另一個(gè)新課題。
我們公司也集中了大量的技術(shù)力量開(kāi)發(fā)了以多聚陽(yáng)離子為主要成分的耐氯牢度極佳的固色劑Danfix-PAA、Danfix-5000、Danfix-7000等(表1)。這些固色劑不僅可與上述公司產(chǎn)品的性能匹敵,而且持有抑制耐日曬牢度低下的功能。
最近,雖然日本的水道水中的氯濃度有所降低,但在其他國(guó)家或地區(qū),由水質(zhì)不良引起的紡織品質(zhì)量問(wèn)題還很多。耐氯牢度的重要性在日益突出。探究進(jìn)一步提高耐氯牢度及耐氯牢度與其他性能調(diào)和的固色劑已成了今后開(kāi)發(fā)研究的重要課題。
固色劑 處理變色 耐氯牢度 耐日曬牢度
A法 B法
原樣 - 3 2 4-5
Danfix-PAA 5 4-5 3-4 4
Danfix-5000 4 4-5 3 3-4
Danfix-7000 5 4-5 4 4-5
※試樣:全棉針織布,Remazol Turq. Blue G(4%owf)染色
※固色處理:?濃度:3g/L;?浴比:1:20;?溫度×?xí)r間:50℃×20min
※試驗(yàn)方法:
?耐氯牢度:JIS-L-0884(A法10 mg/?、B法20mg/?)
?耐日曬牢度:JIS-L-0842(耐日曬牢度試驗(yàn)機(jī)照射20個(gè)小時(shí))
3.耐日曬牢度的對(duì)策
耐日曬牢度是紡織品的一個(gè)重要的性能指標(biāo)。尤其是在最近,不僅對(duì)服裝面料,而且對(duì)汽車(chē)內(nèi)裝飾材料等產(chǎn)業(yè)用紡織品的耐日曬牢度也有很高的要求。而且在客觀上,臭氧層的不斷破壞使紫外線大量增加,加速了染色布的變退色。
在固色劑研發(fā)中,耐日曬牢度是最難解決的課題。染色布在用固色劑處理后,其他各種色牢度都會(huì)有所提高,但是耐日曬牢度卻反之下降。日曬所引起的變退色是因?yàn)槿玖戏肿颖还庹丈涫艿狡茐摹H旧忌系墓躺珓┏煞衷谑芄庥绊懞髸?huì)發(fā)生變化,這就增加了布的變退色程度。
至今為止,雖然已有各種類(lèi)型的固色劑被開(kāi)發(fā)上市,但一般只限于如何抑制光的影響,F(xiàn)在市場(chǎng)上的固色劑主要被分為三類(lèi),其中雙氰胺類(lèi)、聚胺類(lèi)固色劑在處理后對(duì)耐日曬牢度有負(fù)面影響。這兩種類(lèi)型的固色劑分子中含有怕光的成分,在受到破壞后引起染色布的變色。
與此相反,多聚陽(yáng)離子固色劑不僅能提高各種色牢度,而且對(duì)耐日曬牢度影響小,可稱(chēng)得上是目前最好的固色劑。
銅類(lèi)固色劑所含的銅離子有抑制耐日曬牢度低下的功效。但銅是貴重金屬,現(xiàn)在,生產(chǎn)和使用都受限制。這種類(lèi)型的固色劑缺乏廣泛性。
可以說(shuō)是色牢度全體的問(wèn)題,根據(jù)染料品種,有時(shí)色牢度會(huì)出現(xiàn)波動(dòng),發(fā)生嚴(yán)重的變退色。特別在用多種染料配合染色時(shí),因某一種顏料的色牢度走好壞極端,導(dǎo)致染料之間失平衡,引起嚴(yán)重的變退色。所以固色劑不僅要具備提高色牢度的性能,而且必須盡可能給與各種染料以同等色牢度效果。
現(xiàn)在,染料品種繁多,不能一概而論,但是從對(duì)染料的適應(yīng)性方面來(lái)看,多聚陽(yáng)離子類(lèi)固色劑是值得推薦的。
雖然耐日曬牢度較好的染料也已被開(kāi)發(fā)問(wèn)世,但是這類(lèi)染料不能克服紫外線對(duì)耐日曬牢度的不良影響。一般是按JIS-L-0843規(guī)定的條件,進(jìn)行氙燈日曬牢度儀照射(20個(gè)小時(shí))等試驗(yàn)。但有意見(jiàn)認(rèn)為,由于環(huán)境的惡化嚴(yán)重,應(yīng)采取更嚴(yán)格的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。而且運(yùn)動(dòng)服面料的高檔化趨向,使棉纖維的采用越來(lái)越普及。
除了耐日曬牢度之外,對(duì)汗光牢度等復(fù)合色牢度的要求也日益提高。如上所述,現(xiàn)有的固色劑在提高耐日曬牢度方面還不能完全滿(mǎn)足要求,但是我們會(huì)繼續(xù)致力于開(kāi)發(fā)研究的。
4.摩擦牢度的對(duì)策
染色布上的未固色染料在洗滌時(shí)溶解于水,發(fā)生污染,再沾污纖維。染色布和其他織物直接放在一起有時(shí)也會(huì)發(fā)生色移。所以提高摩擦牢度也是染色加工的一個(gè)重要的課題。摩擦引起的色移與洗滌造成的色移的機(jī)理有本質(zhì)性不同。當(dāng)然,摩擦色移問(wèn)題的一部分原因也與洗滌同樣,由未固色染料造成色移,但主要由摩擦破壞的纖維本身對(duì)其他織物附著造成的。所以必須通過(guò)固色劑處理在纖維表面形成光滑的保護(hù)膜。
雖然有關(guān)各廠家開(kāi)發(fā)了摩擦牢度增進(jìn)劑,但目前為止,效果十分理想的產(chǎn)品還沒(méi)有。濕摩擦牢度的改善可謂是難中之難。
我公司與Maeda化成株式會(huì)社共同開(kāi)發(fā)了摩擦濕牢度增進(jìn)劑Danfix-MM系列。通過(guò)Danfix-MM系列的Danfix-MM11和Danfix-MM12的配合使用,能有效將纖維素纖維的耐摩擦牢度提高1-2級(jí)。而且有效于干、濕兩種摩擦牢度。不損傷染色布的色相和手感等。
Danfix-MM11的主要成分為陰離子性特殊高分子化合物,而Danfix-MM12的主要成分特殊改性硅。這些助劑都是通過(guò)賦予纖維表面潤(rùn)滑來(lái)降低摩擦抵抗力,減少纖維的磨損,提高摩擦牢度的。通常,染色布在用普通的陽(yáng)離子固色劑處理后,用Danfix-MM系列處理即可收到良好的效果。浸軋、浸漬工藝都適用。
但Danfix-MM系列仍存在改良的余地,研究還在繼續(xù)。在服裝制品不斷高品質(zhì)化的今天,摩擦牢度增進(jìn)劑的地位越來(lái)越重要,期待著劃時(shí)代產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。
當(dāng)今的產(chǎn)品生產(chǎn),不只能單純地追求流行性和功能性,必須重視對(duì)環(huán)境的保護(hù)。產(chǎn)品本身的安全性當(dāng)然不用說(shuō),在生產(chǎn)過(guò)程中必須盡可能地削減派生物、廢棄物,積極努力減輕對(duì)環(huán)境的負(fù)擔(dān)。我們將與時(shí)代同步,繼續(xù)致力于能滿(mǎn)足時(shí)代要求的劃時(shí)代的固色劑的開(kāi)發(fā)。
來(lái)源:中國(guó)家紡網(wǎng)
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