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喜赫石油-FMEE,FMES,EDDHA-Na唯一供应商 喜赫化工染整与棉织物概要供应商:上海喜赫精细化工有限公司 地址:上海市 金山 化学工业区脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐FMES、乙二胺二邻苯基乙酸钠EDDHA-Na、羧乙基硫代丁二酸CETSA生产商。天然纤维大多是从生物体纺织材料直接间接从自然界、动植物上获取。化学纤维主要以天然高聚物、人工合成高聚物为原料经化学、物理加工制成纺织纤维的1。化学纤维制造过程如下图所示:短纤维、芦苇、木材等高聚物纺丝液初生纤维短纤维 长丝纤维热熔 化学溶解成纤高聚物提纯纺丝煤、石油、天然气等低分子材料聚合棉的化学组成如下:(%) 纤维素果胶物水分油脂物水溶物未知部分94.001.141.130.631.300.90供应商:上海喜赫精细化工有限公司 地址:上海市 金山 化学工业区脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐FMES、乙二胺二邻苯基乙酸钠EDDHA-Na、羧乙基硫代丁二酸CETSA生产商从表中可以看出棉的纤维含量很高。棉织物品种规格表示形式:例: C40*40 /133* 72 C为纯棉cotton 分别为经纱支、纬纱支,经纱密度和纬纱密度。公制支数(公支):公定回潮率下,质量为1g的纤维或纱线所具有的质量克数。棉纤维的结构是中段最粗,梢部最细,根部居中。显微镜下的剖视图如下:可以看出棉纤维横截面干瘪腰形、有胞腔,纤维纵向扁平带状,有自然扭曲。棉纤维的密度即纤维粗细程度可用分特数(dtex)来表示。过去习惯用公制支数为细度指标。纤维密度值越小,纤维越细,同样规格纱线内包含纤维的根数越多,成纱强力越大,纤维条干均匀性越好。1.1.2 染整概述染整是借助化学、物理、物理化学或生物等作用赋予纤维、纱线和织物以色彩、光泽、手感及功能效果的加工过程。染整工艺可分为练漂前处理、染色、印花和整理4个重要步骤。各种不同的纤维经纺纱织布后得到的织物称为坯布(或原布),这种坯布常含大量的杂质,一般手感粗糙,色泽不够洁白,吸水性差3。只有通过染整加工,赋予织物丰富的色彩、美观的图案、舒适的手感及满意的性能,才能成为广大消费者接受的纺织品。这些纺织品有两大领域:民用和产业用。染整加工的对象主要是纤维织成的织物(也可对纱线、纤维直接进行),纤维有许多品种,如棉、麻、羊毛等天然纤维,涤纶、锦纶、腈纶等合成纤维,但由于它们的性能各不相同,织物也各有自己的特点,所以要做好染整加工就必须知道纤维的性能,依据纤维的特点确定不同加工工艺2。染整加工的方法包括物理和化学的加工。物理加工主要是利用湿、热、拉力、摩擦等改变织物、纱线和纤维的某些结构、功能和表面形态。化学加工则是用各种化学试剂处理织物(纱线、纤维),常伴随某种化学反应。用于染整加工的化学品主要有两大类;一是各种有颜色的物质-染料和颜料,它们为纺织品提供了丰富的色彩和图案;二是酸、碱、表面活性剂等,能够改善和提高织物的性能或利于染整加工的顺利进行8。供应商:上海喜赫精细化工有限公司 地址:上海市 金山 化学工业区脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐FMES、乙二胺二邻苯基乙酸钠EDDHA-Na、羧乙基硫代丁二酸CETSA生产商要生产出美观、舒适、有特殊功能的纺织品,必须经过染整加工过程。一般染整加工有前处理、染色、印花、后整理四大部分。例如所在实习的印染厂对棉织物的加工一般经练漂、染色、印花、整理等车间。例如棉织物经不同工序生产出不同特点和用途的纺织品;生产出来的织物按色彩可分为漂白布、染色布和印花布,此外还可赋予一些防水、阻燃、防红外等特殊功能。棉织物染整加工基本工序及其所对应的产品如下: 工序 产品坯布-练漂-整理(加白) 漂白布坯布-练漂-染色-整理 染色布坯布-练漂-(染色)-印花-整理 印花布1.2 表面活性剂在纺织印染加工中的发展及应用在纺织品印染加工中,除了使用染料、药剂外,还经常使用助剂,以提高从产品质量并有助于加工的顺利进行。在所有助剂中表面活性剂是最常见和最重要的一类。表面活性剂的功能主要表现在它能改变表(界)面的物理化学性质,从而产生一系列的应用性能。表面活性剂素有“工业味精”之称,是重要的精细化工产品之一。表面活性剂已渗透到包括纺织工业在内的一切工业技术部门。成为人类日常生活不可缺少的消费品4。表面活性剂的大发展始于一战期间,德国的巴斯夫(BASF)G公司制造了短链烷基磺酸(Nekal.BX)。一战后,德IG公司又提供2个脂肪酸的缩合物,即胰加漂A与胰加漂T。1920-1940期间,国际上大力发展各种表面活性剂,此后各种类型的表面活性剂不断增多,用途也扩大7。1.3 表面活性剂的结构、性质、类别和作用1.3.1 表面活性剂的结构特征不管表面活性剂属于何种类型,它们的分子结构都有一个共同特点:表面活性剂都是两亲化合物17。分子结构由两部分组成:易溶于水的具有亲水性的极性基团“亲水基”和另一部分不溶于水而易溶于油、有亲油性质的非极性基团“亲油基”或“疏水基”。亲油基一般由长链烃基构成,结构上差别小。亲水基部分基团种类繁多,差别很大。如磺酸基-SO3,硫酸酯基-OSO3,羧酸基-COOH等。所以表面活性剂分子是由较长的碳氢链和较短极性基组成。1.3.2 表面活性剂的性质表面活性剂的性质分为基本性质和附加性质。表面活性剂的基本性质包括润湿、分散、增溶、起泡、消泡、洗涤、去污等9。润湿是固体表面与液体接触时,原来的固气界面消失,形成新的固液表面的现象。由于表面活性剂能降低水的表面张力,使水与固体的接触面变小,固体就容易被润湿和渗透。乳化:互不相溶的两种液体以微小粒子分散于另一种液体中的现象。分散:一种固体以微小粒子均匀分散于另一种液体中的现象。表面活性剂被吸附于固体微粒表面,降低了固-液界面张力,阻止了固体微粒的再结合,稳定了固体微粒在液相中的分散作用。对含表面活性剂的液体进行搅拌或鼓泡,是空气进入到液体中,则会形成气泡。气泡是液体薄膜包围着一些气体,在液膜的内侧,表面活性剂的疏水基伸向气泡内部的空气,而在液膜的外侧,表面活性剂的疏水基向气泡外部的空气,因此气泡膜是双分子膜结构,双分子膜之间于一定的厚度和强度,容易起跑的表面活性剂所形成的气泡是比较稳定的。有些表面活性剂不但不容易起泡,反而会削弱的气泡厚度和强度,起到消泡作用。由于表面活性剂降低了水的表面张力,并产生润湿、分散、增溶、起泡、消泡等作用,这些作用联合起来并作用于被洗涤物,先经润湿、渗透使含表面活性剂的溶液进入被洗涤物的内部,削弱了污垢与被洗涤物之间的结力,再经机械的作用,把脱落下来的污垢进行乳化、分散于水中,最后经清水漂洗掉,从而起到洗涤去污的效果,洗涤去污的效果与表面活性剂的性能有关。表面活性剂的附加性质包括润湿柔软性、杀菌性、抗静电性、匀染性、防水性等。纤维织物使用了含有以表面活性剂为主要成分的纤维油剂后,由于表面活性剂的亲水基被纤维表面吸附,疏水基背离纤维表面而朝向空气,使纤维表面间的摩擦力降低,因而使人感到纤维柔软润滑。作为润滑柔软剂的表面活性剂,其疏水基应具有较长的链烃结构。例如柔软剂IS: C17H35CONHCH2CH2 NCH2 H35 C17 CCH2CH3 COO- / NH 由于表面活性剂的存在增加了纤维的润滑性,降低了纤维的摩擦系数,使静电不容易产生,再加上表面活性剂的亲水性还能从空气中吸收一些水分,即便由于摩擦而产生少量静电,也由于这些水分的存在而使产生的静电容易传递到大气中去,从而避免了静电。匀染(缓染)是防止印染工业中能使染料在纤维织物上均匀上色或延缓上色,并能使染料从纤维的重要区域转移至浅色区域的功能,这样一些纺织印染助剂就叫匀染剂或缓染剂。纤维织物、纸张等表面常带有负电,由于一些阳离子表面活性剂由于电荷的相互作用,能吸附在纤维表面上,表面活性剂的疏水基朝外,在纤维表面上形成连续的放水膜,从而产生防水性。1.3.3 表面活性剂的分类常用表面活性剂大致可分为阴离子、阳离子、非离子和两性型四大类。阴离子表面活性剂一般由长烃链Cl0C20及亲水基羧酸、磺酸、硫酸、磷酸等组成表面活性部分,在水溶液中带有阴离子电荷。其中在工业应用中较为广泛的产品是磺酸盐和硫酸盐5。阳离子表面活性剂含有一个或二个长链烃疏水基,并与一个或二个亲水基相连接。在水溶液中离解为带有表面活性的阳离子和平衡阴离子。根据其种类可分为季铵盐、胺盐和咪唑啉盐等,其中,其中以烷基季铵盐类最为重要。阳离子表面活性剂近年来发展较快,用途日益扩大,重要性也愈来愈明显,现已作为织物柔软剂、染料固色剂、抗静电剂等在工业上广泛应用。非离子表面活性剂不能在水溶液中离解为离子,因此,稳定性高,也不受酸、碱、盐所影响,相溶性较好。根据分子结构不同可分为酯类、醚类、胺类和酰胺类等,其中以醚类最重要,如脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚。两性表面活性剂在水溶液中同一分子上有一阴离子及一阳离子在分子内构成内盐,根据介质pH值的大小,它可以呈阴离子性质(碱性)或阳离子性质(酸性),在等电点时为中性。两性表面活性剂与其它表面活性剂(阴、阳、非)混合时相溶性及协同作用很好,功能性较强,所以它在市场上的位置愈来愈明显,发展速度较快6。从趋势来看,目前,国际上表面活性剂的发展倾向于生态安全、无环境污染、生物降解完全、功能性强、化学稳定性及热稳定性良好,而成本低的产品。因此,来自动植物原料的“绿色原料受到重视,而高分子表面活性剂、仿生表面活性剂、反应性表面活性剂、元素表面活性剂及生物表面活性剂的开发又成了新的领域。1.3.4 表面活性剂的作用织物比一般固体表面复杂得多。织物中有许多毛细血管,毛细管中充满空气。同时由于坯布上含有天然杂质如蜡状物质等,所以将水滴滴在坯布上,不能在纤维表面展开,更不能透入纤维内部。若将含有少量渗透剂JFC等表面活性剂的水溶液滴在坯布上,则水滴很快在坯布上展开并渗透到坯布内部,把空气取代出去。渗透作用就是借助于表面活性剂使水渗透到织物内部的作用,润湿作用和渗透作用相同。两者可使用相同的表面活性剂,因而润湿剂也可称为渗透剂18。润湿剂、渗透剂能促进水对织物的润湿和渗透,在印染工业中广泛应用于退浆、煮炼、丝光、漂白、染色、印花及后整理等各个工序。主要是阴离子、非离子表面活性剂及其混合物。常用有一下几种:1)渗透剂JFC、脂肪醇聚氧已烯醚类化合物 2)渗透剂T,阴离子型,可溶于水,不耐强酸、强碱、还原剂、重金属。主要用于棉纱染色、棉布煮炼 3)渗透剂BX,阴离子型,组成为二丁基本磺酸钠 4)丝光渗透剂MP,阴离子型,为脂肪醇硫酸酯化合物染整工业常用的乳化剂主要是表面活性剂。常用平平加O作油/水型乳化剂匀染剂19。染整加工起泡作用有利有弊。有利表现在泡沫对洗涤能起到辅助作用,稳定泡沫使泡沫上浆。泡沫丝光、印花、整理等新型染整技术得以发展。不利一面表现在染液色浆中的泡沫造成染色或印花疵病。此时需加消泡剂破坏或抑制泡沫。表面活性剂的洗涤作用是表面活性剂具有最大实际用途的基本特征。广泛用于日常生活和染整加工及其他行业中。洗涤剂广泛用于纺织印染各个工序。如织物的煮炼、退浆、合纤油剂的去除、织物染色、印花后洗除未固色的染料及织物的后整理中。随着合成洗涤工业的发展,一种或多种表面活性剂及助洗剂复配的合成洗涤剂被大量应用在各个相关行业。柔软剂在织物后整理时改善手感,可使织物具有滑爽、柔软、丰满的手感。柔软剂获得柔软效果主要因为柔软剂吸附在纤维表面后,防止纤维与纤维直接接触,降低了纤维与纤维间动摩擦力,减少织物与人体间的摩擦力,从而达到手感柔软爽滑。柔软剂很少是单一化学结构的物质,多是有几种组分复而成,表面活性剂型柔软剂为其中一类。第二章 表面活性剂在前处理加工中的应用2.1表面活性剂在前处理加工中的应用 未经染整加工的原色坯布除少量直接供应市场外,绝大多数是供给染整厂进一步加工成漂白布、染色布、印花布供消费者使用。原布中含有大量的杂质,包括棉、麻纤维的天然共生物、合成纤维上的油剂、经纱上的浆料以及污垢等。它们使布面手感粗糙、色泽不亮、吸水性差。若要将原布加工为洁白、柔软的漂白布或色泽鲜艳坚牢的花、色布,必须对原色坯布进行充分、合理的前处理14。前处理加工主要可以分纯物理加工和化学加工。纯物理加工:为去除布面绒毛的烧毛加工和为达到棉涤、麻涤尺寸稳定为目的稳定型加工。化学加工则是用化学药剂、助剂在特定加工条件下,对坯布进行加工以达到所需的目的如退浆、漂白。2.2 退浆加工 织造时为减少段经,使织造顺利进行。制造前一般要经过上浆处理,使浆纱中的纤维粘着抱合,在纱线表面形成一层坚韧薄膜,从而增加经纱强力和耐磨性。给织造带来方便但给染整带来麻烦。因为浆料的存在不仅会玷污工作液、或耗费染化料,甚至阻碍染化料与纤维的接触,使染整加工困难。因此,织物在进行染整前,一般要经过退浆处理。经纱上浆常用浆料有天然浆料和化学浆料两大类。天然浆料包括淀粉和一些天然胶类如海藻胶。化学浆料则有聚乙烯醇(PVA)、羧甲基纤维素(CMC)、聚丙烯酸酯类(PA)等。根据不同浆料选用不同退浆方法。常用退浆方法有碱、酸、酶以及氧化剂退浆等。2.2.1 碱退浆、酸退浆 这是印染厂常用的退浆方法。碱退浆是使织物通过一定温度的碱液,这样一方面经纱上的浆料,不论是天然浆料淀粉还是化学浆料PVA、CMC,在热碱液作用下都会发生溶胀,以凝胶状态转变为溶胀状态,与纤维的粘着变松,浆料就比较容易从织物上洗脱下来。另一方面则是某些浆料,例如CMC、PVA,在热碱液中的溶解性能较好。再经水洗有良好的退浆效果。酸退浆则是使织物在稀H2SO4中浸轧,使淀粉发生一定程度的水解,并转化成水溶性较好的产物,易从织物上洗去,获得良好的退浆效果。为达到良好的退浆的效果。酸碱退浆工艺均需加入一定量的渗透剂且必须耐酸或耐碱。如渗透剂JFC为脂肪酸氧化乙烯醚,有良好的耐酸耐碱稳定性,是常用的碱退浆或酸退浆渗透剂。2.2.2 酶退浆 是使用对淀粉分解有催化作用的淀粉酶使淀粉浆料水解除去。常用的酶退浆用酶有胰酶和BF-7658淀粉酶。 为使酶活性增加,可加入一定量的食盐。另外,为促进退浆溶液渗透通过纤维的浆料达到纤维表面,使退浆作用均匀、快速的进行,并使浆料内蜡质等组分同时乳化或分散在溶液中而去除,在酶退浆时需加入少量表面活性剂。对面活性剂在功能方面有一下要求润湿 渗透 乳化 分散 净洗。一般使用非离子表面活性剂,少数也使用阴离子表面活性剂或这两种活性剂的混合物。酶退浆常用的活性剂有:渗透型BX、渗透剂AP-810、leophen M。2.3 煮炼加工2.3.1 煮炼和煮炼剂 棉及棉型织物经退浆后,虽大部分浆料、油剂及小部分天然杂质已经除去,但仍有残留使布面色泽较黄,吸水性差。因此,对棉及棉型织物来说退浆后还需进行除去天然杂质为主要目的的精炼,进一步降低织物的杂质含量,以利于后续加工的顺利进行,使织物获得良好的外观和吸水性,有效提高印染和整理效果20。 棉布的煮炼通常采用稀烧碱溶液作煮炼剂,烧碱在适当条件下和棉布上绝大部分天然杂质发生作用,并使他们转变为容易洗去的产物。合成纤维不需煮炼,但和棉的混纺织物由于棉纤维杂质较多,仍需煮炼。2.3.2 煮炼助剂 在煮炼液中加入一些表面活性剂,可增强碱液对纤维的渗透作用,有助于提高精炼效果。煮炼剂有以下作用:帮助碱液渗透到纤维内部 促进蜡状物的乳化 使已脱离纤维的杂质进一步乳化分散在煮炼浴内,防止重新附着与纤维上 10。 煮炼助剂以渗透剂、润湿剂为主。用作渗透剂和润湿剂的主要是阴离子型和非离子型表面活性剂。 在阴离子型表面活性剂中,作为煮炼润湿剂和渗透剂的主要磺基琥珀酸辛酯钠盐(Aerosol OT)、十二烷基苯磺酸钠、月桂醇硫酸酯钠盐、烷基萘磺酸钠(Nekal BX)。非离子表面活性剂中作为润湿剂和渗透剂的主要有壬基酚或辛基酚氧化乙烯醚及碳链较短的脂肪醇聚氧已烯醚。2.4 漂白加工 织物退浆煮炼后,由于纤维上原有的天然色素、杂质有一小部分未被去净,同时纤维上的杂质在煮炼时变成褐色物,在煮炼液中又能重新部分吸收而不易洗去,因此织物在煮炼后仍稍带棕褐色。为进一步除去纤维上残存的色素和杂质,使之色泽洁白,并使其在印花或染色后色光较鲜艳,就需进行漂白。漂白就是纤维上的色素通过氧化或还原反应成为无色的物质的过程。漂白工艺分为还原法和氧化法。还原法一般使用保险粉,氧化法分氧漂和氯漂。氯漂常用的漂白剂有次氯酸钠、次氯酸钙及亚氯酸钠等。氧漂主要是双氧水、过硼酸钠等。2.4.1 棉麻及其织物的漂白工艺 棉织物的漂白常用次氯酸钠、亚氯酸钠和双氧水漂白。 漂白工艺中除使用漂白剂外,还常添加一些表面活性剂。例如,漂白剂作用的活化剂,抑制漂白剂分解的稳定剂,渗透剂等。双氧水漂白是使用最多的工艺。双氧水漂白用到活化剂和稳定剂。活化剂有碱剂、重金属、有机过酸和酰化物。碱剂:H2O2漂白作用取决于PH值,主要在碱性介质中进行,根据纤维类别和漂白方法选用相当碱剂和活化剂。棉纤维以烧碱液为活化剂,大多在90进行,高温工艺则在130进行。此高温下,棉纤维同时进行煮炼,碱促使纤维上杂质分解又促进双氧水的漂白作用。 有机过酸:为减少纤维强烈受损伤,发展了温和条件即低温、中性或酸性介质漂白工艺。此条件双氧水稳定不易分解必须加活性剂才能发生漂白作用。用于这种漂白工艺的活化剂是所有能与双氧水化合生成有机过酸的化合物如羧酸酐、羧酸酯。 酰化物:这类主要国外专利中介绍的。如酰化物、酰化羟胺、胫、烷胺。稳定剂是为阻止双氧水无控制的分解而添加的助剂。双氧水过早催化分解造成漂白液失效,还使纤维受损伤。稳定剂组分有无机化合物、有机化合物和表面活性剂。表面活性剂作为双氧水的稳定剂有以下三个作用:防止双氧水分解的稳定作用使硅酸盐稳定剂在溶液中均匀分散,避免“硅垢形成使织物手感柔软 实习工厂里漂白工艺处方(参考)1) 涤棉织物连续轧蒸漂白双氧水 7-8 g/L稳定剂 3 g/L渗透剂JFC 2 g/L烧碱 适量(调节PH值至10.5-11)2) 棉织物精炼漂白双氧水(35%)15 g/L烧碱 2 g/LNeoratePH-150 3g/L渗透剂JFC 2g/L工艺条件:98 时间 60min2.5 丝光加工 丝光加工是将棉织物在机械的张力作用下,用规定的高浓度烧碱进行处理,使棉纤维产生像丝绸一样的耐久性光泽,提高吸收染料的能力,改善染色性能,提高成品的尺寸稳定性,降低缩水率,增加撕裂强度和赋予织物柔软丰满的手感。 丝光加工中由于棉纤维剧烈收缩,碱液渗透性差,如果添加少量渗透能力强耐碱的助剂,不仅使丝光作用迅速均匀,还大大缩短丝光的操作时间。丝光用助剂需具备如下条件:溶解于丝光溶液中,有优良的润湿性和渗透性,使烧碱渗透织物耐强碱,长期稳定,效力变化小废碱液回收用于其他用途时,不产生焦油及起泡等障碍满足以上条件的丝光用助剂的表面活性剂的结构中疏水基团应短小。丝光用渗透剂和普通渗透剂的区别如下图所示:疏水基 亲水基 普通渗透剂 疏水基 (在浓碱液中不溶) 亲水基 疏水基 丝光渗透剂 (在浓碱液可疏水基 亲水基 溶,在中性水中渗透力小)常用的是无酚丝光助剂有烷基硫酸钠、烷基磺酸钠、醇醚类化合物。2.6 棉织物的前处理应用举例前处理工序为退浆、煮炼、漂白工艺流程:准备 烧毛退浆煮炼漂白开轧烘退浆(以碱退浆为例)工艺流程(平幅堆置法):轧碱 堆置 热水洗涤 冷水洗涤工艺处方:烧碱10-15 g/L 润湿剂1-2 g/L工艺条件:轧碱60-70,热水80 以上,堆置1各小时。煮炼(以煮布锅煮炼为例)工艺流程:轧碱(烧碱8-15g/L ,温度50-60) 进锅 煮炼 水洗涤工艺处方:烧碱3%-4% 渗透剂0.5%-1% 亚硫酸氢钠0.5% 水玻璃0.5%-0.8% 偏磷酸钠1g/L 工艺条件:浴比:1:2.53.5 煮布压强:0.18-0.21MPa 煮布温度130-140,煮布时间3-6h漂白(以次氯酸钠漂白为例)工艺流程:水洗涤浸轧漂液 堆置 水洗涤 酸洗涤堆置水洗涤脱氯水洗涤工艺条件及处方:次氯酸钠1.5-2.2g/L 平幅1.8-2.5g/L PH值9.5-10.5 温度20-30堆置:40-60min 酸洗涤:H2SO4 1-3g/L堆置;10-15min脱氯:大苏打(Na2CO3)2g/L 30-40 棉纤维煮炼加工主要是去除纤维上的天然杂质。煮炼中发生两大作用:一是热碱对油脂、果胶质的皂化作用,使其变成水溶性而除去。二利用表面活性剂对蜡质、灰尘等乳化分散作用,使其变成乳液或微粒分散体而除去。例如:纯棉40*40 府绸织物的前处理。流程:坯布烧毛 轧液打卷 堆置(24h)退卷水洗涤(热水洗)皂洗涤冷水洗涤 浸轧表面活性剂(5g/L) 烘干处方:烧碱35-40 g/L,双氧水18-20 g/L,稳定剂GT-101 6g/L,精炼剂LS 6g/L。净洗剂209 g/L工艺条件:室温,水洗温度40 第三章 表面活性剂在染色加工中的应用3.1 染色助剂及其基本性能 染色助剂按应用分类大致分为:匀染剂、固色剂、防泳移剂等11。3.1.1 匀染剂 染色加工过程中如何避免上色不均匀或染斑,是印染工艺质量的重要指标之一。由于纤维的物理、化学结构不均匀和染色前处理、染色不当造成。染料分子均匀分散在纤维表面,分布在纤维表面上的染料向纤维内部扩散就达到匀染的效果。除精心制定和严格控制工艺条件外,还要合理加适量匀染剂。匀染剂的作用分为缓染和移染,即染料缓慢被纤维吸附和使染色部分的染料向浅色部分移动。棉纤维染色常用的染料有:活性染料、还原染料、硫化染料、士林和不溶性偶氮染料等。各种染料使用的匀染剂有各自的特点,有些匀染剂只适用于某些染料。印染厂常用的匀染剂:平平加O,为乳白色或米黄色软膏状物,是高级脂肪醇聚氧已烯醚化合物,为非离子型。易溶于水,1%的水溶液的PH为6-8,浊点为70-75,耐酸、碱、硬水,对直接、还原染料有高亲和力。但其结合疏松,是一种缓染剂。过量的平平加O可作剥色作用。平平加O有良好的匀染性、渗透性、分散性和乳化性,在印染工业中应用十分广泛。低泡匀染剂O,为淡黄色或微黄色膏状物,是硅氧烷聚醚、烷基聚氧已烯醚复合物,属非离子型。易溶于水,1%的水溶液的PH为6-7,耐酸、碱及硬水,能与各种表面活性剂混用,有匀染、分散、渗透、乳化作用,主要用于直接还原等染料的染色。3.1.2 固色剂 棉用染料虽然染的色泽比较鲜艳但湿处理牢度不好,严重褪色、沾色,即染料会从已染色的湿纤维上掉下,玷污到白色或其他色的纤维上,互相沾色搭色22。 固色机理:含有磺酸盐或羧酸盐基团的直接染料、酸性染料和活性染料,溶于水后,染料会离解成钠的阳离子和染料的阴离子。采用阳离子化合物的固色剂,对染料阴离子有较大的反应性,使染色物上的染料分子增大,亲水基被封闭在织物上形成不溶性染料盐沉淀,这样防止染料因离子化而从织物上脱落及水解,从而提高色牢度。可简单表示为:D-SO3Na + FXD-SO3F+NaX 水溶性染料 铵盐固色剂 不溶性盐 固色剂按化学结构特征可分为阴离子型表面活性剂、非离子活性季铵型和阴离子树脂型固色剂。 染整厂常用固色剂为非表面活性季铵型的固色剂NFC。主要用于活性和直接染料固色,亦可用于分散/活性、分散/直接一浴法染色的涤棉纱线染色工艺的固色。能提高直接染料和活性染料的水洗牢度,减少汽蒸时白地沾色,变色小。固色工艺:染色后织物浸渍固色剂NFC 用量:浅色1%-2%,深色3% 60保温20min (浴比1:20)3.1.3 防泳移剂 织物浸轧染液后,由纤维空间形成的毛细管中充满染液,染液分散体能在毛细管中流动。当水分开始从织物上蒸发,染料跟从水分从湿处向干处泳移。使先干燥处织物的染料浓度增大颜色变深,造成织物表面染色不匀或正反面色差,所以在染浴中加入防泳移剂。主要有海藻酸钠和聚丙烯酸酯类。在染整厂主要用防泳移效果较好的海藻酸钠。3.1.4 棉麻及其混纺织物的染色应用举例 活性染料冷轧堆染色,工艺流程短、设备简单、成本低,且得色高、能耗低、设备周期短、污染小等。所以所在实习厂就采用此工艺。工艺流程:半制品浸轧染液(二浸二轧。轧余率70%-80%) 烘干 焙烘(205.1.5min)水洗涤皂洗涤冷水洗涤 烘干工艺处方:分散染料:x g/L,活性染料y g/L,双氰胺浅色10-20 g/L深色20-30 g/L,中性固色剂NF浅色3-7 g/L深色7-11g/L,防泳移剂 15 g/L第四章 表面活性剂在印花工艺中的应用4.1 印花助剂及其基本性质可作印花水洗或皂洗的表面活性剂品种较多。阴离子表面活性剂中的脂肪醇醚硫酸盐、烷基磺酸盐、净洗盐LS、胰加漂T等。非离子中的脂肪醇聚氧化乙烯醚、烷基酚聚氧化乙烯醚等。原则上都可使用13。4.1.1 拔染剂拔染印花一般在已染色的纺织物上印花,使地色染料局部破坏、消色而获得花纹的印花工艺。常把得到白色花纹的拔染称为拔白。得到各种色彩花纹的拔染称色拔,拔染剂是破坏地色染料而使之消色的化学药剂。用于染拔染印花的主要偶氮结构的染料,用于棉织物染色的包括不溶性偶氮染料、直接染料、活性染料。拔染剂主要是还原剂,汽蒸过程中染料的偶氮基团被还原分裂。 拔染印花中应用最广的拔染剂是雕白粉,是甲醛和NaS2O2(连二亚硫酸钠)的加成产物。雕白粉对碱稳定,遇酸易分解,一般耐酸至PH=3.低温下稳定,高温易分解,温度达110时,完全分解放出H2,因此织物在汽蒸时,由于雕白粉发生分解有很强的还原力起到拔染作用。所以雕白粉在所在染整中广泛应用。4.1.2 防染剂防染印花是在未经染色或已浸轧染液而未显色的织物上印花,局部防止染料上染或显色而获得花纹的印花。防染剂防止染料上染色或显色。化学防染剂通过与地色染料或地色染料显色剂发生反应而使染料失去染色能力。化学防染剂有氧化剂、还原剂、酸性和碱性物质等。4.1.3 印花糊料为使染料传递到织物上获得花纹轮廓清晰的效果就必须使用糊料。可以增加溶液粘度,使用较少的糊料就可制成粘度较高的糊状物质。印染厂常用的是海藻酸钠,化学结构与淀粉相近。区别在5位为羧基而淀粉为羟甲基。成膜性好、粘着性好,适用于大多数染料,特别是活性染料的印花。它的分子中不具有伯羟基而有羧基阴离子,和染料阴离子间存在静电斥力,和活性染料很少作用,还利于染料阴离子从色浆中上染纤维,在织物上形成的浆膜柔软、坚牢,虽经焙烘也易于洗除。第五章 表面活性剂在后整理加工中的应用5.1 后整理对整理剂的基本要求后整理是织物进入市场前最后一道工序。早期的整理任务非常简单,利用拉幅机拉到市场要求的宽度。40年代有上兰上浆等,使织物看起来更白,手感更厚实。随着科技的进步,消费观念的更新,整理技术飞快发展。例如,60年代放缩防皱的氨基树脂整理。70年代拒水阻燃整理,90年代织物甲醛含量的限制,促使树脂整理和防辐射整理21。后整理加工工艺多数与纤维表面改性有关。整理剂除赋予织物新功能、表面功能外,还要求这些功能尽可能长久保持。因此整理剂最好与纤维分子发生化学键结合。有些整理剂分子上有两种官能团,一种与纤维结合,另一种浮在纤维表面,改变纤维表面性质,与表面活性剂结构十分相似,所以整理剂是广义上的表面活性剂。5.2 整理剂的大类品种5.2.1 与润湿有关的整理棉和其他纤维纤维,由于分子上有大量的羟基,与水有亲和力容易润湿吸水。但棉织物作雨衣时就必须对润湿性能进行改进,进行拒水整理,即在纤维表面填充长链烃基或聚硅氧烷,使纤维表面变为疏水性,水滴不能借助毛细管作用透过织物。这类拒水整理只对纤维表面改性,织物组织和外观保持原状,水蒸气和气体能透过织物,服用者仍感到舒适。另一类拒水整理是脂肪酸的铬络合物。如硬脂酸和碱式氯化铬生成的硬脂酸铬氯化物: OCr CH3(CH2)16C OH .CL4 OCr2+ 它是阳离子性的,在溶液中能被纤维吸附,加热时能缩合,也能与纤维素分子上的羟基发生螯合反应,使直链羟基位于纤维表面,因而获得良好的拒水和耐洗效果。应用范围,整理后手感柔软。这类拒水剂国内产品颇多,如上海助剂厂生产的防水剂CR。第三类是氯化硬脂酰胺甲基嘧啶,有典型的阴离子表面活性剂分子结构,也能与纤维素分子上的羟基生成共价键。第四类拒水整理剂以三聚氰胺核为母体接上长链烷基而成。这类整理剂在三聚氰胺核上保留部分羟甲基或乙醚化羟甲基,作为与纤维素分子键合的活性基团,因而有耐洗性。硬脂酸酯布满纤维表面,产生拒水作用。整理后适于做风雨衣、旅游服。5.2.2 抗静电整理抗静电整理是使纤维有亲水性的表面层,吸收空气中的水分,增加含水量降低表面电阻,使静电不易大量聚集。这和易去污整理有相似之处。抗静电整理有耐洗和不耐洗两大类。不耐洗的抗静电整理剂有离子型和非离子型表面活性剂,整理后疏水剂朝向疏水纤维,亲水基向外排列形成亲水层,它们大部用于疏水性(合成纤维)的纺丝、纺纱、编织;耐洗的抗静电整理剂有高分子型阴离子和阴离子电解质,用它们先后处理织物,在焙烘中两者结合固定在表面,在大气中吸收水分后产生电离而降低表面电阻,含聚氧化乙烯链的高分子物在纤维表面成膜后,因有亲水性也具有抗静电性。纤维素纤维分子上有大量羟基,表面电阻低,只有与合成纤维混纺的织物或在抗静电要求很高的场合才进行抗静电整理。表面活性剂类抗静电整理剂在不同纤维表面的排列状况是不一样的。对棉而言,亲水基朝向纤维而疏水剂向外排列,因而增加了表面电阻。故采用非离子型的高分子抗静电剂为宜。例如,含聚氧化乙烯的有机硅,因能与纤维素纤维产生化学键结合而含有耐久的抗静电性能,并获得柔软手感。5.2.3 柔软整理织物在染整过程中,经各种化学药剂的湿热处理,同时又受机械张力的作用,织物结构发生变形,纤维表面的原纤松解,互相粘合缠结,使纤维之间摩擦系数上升,滑动困难,织物手感僵硬,悬垂性差。柔软剂就是使纤维表面滑润、摩擦系数下降,因而获得手感柔软,滑溜效果的整理剂15。 柔软剂中大部分是表面活性剂。可分为阴离子型、阳离子型非离子和两性型。阴离子型柔软剂有天然动植物油脂的硫酸化物、高碳脂肪酸

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