【集萃網(wǎng)觀察】在紡織品化學(xué)加工過(guò)程中,處理液中或多或少都存在一些陽(yáng)離子,這些陽(yáng)離子有時(shí)對(duì)加工過(guò)程產(chǎn)生不利影響,有時(shí)則產(chǎn)生意想不到的效果。這些離子如Ca2 + 、Mg2 + 、Fe2 + 、Fe3 +Cu2 + 、Mn2 + Zn2 + 、Co2 + 、Ni2 + 等,因此,當(dāng)產(chǎn)生積極作用時(shí),就要充分利用它,當(dāng)產(chǎn)生消極作用時(shí),就必須除掉這些金屬離子,改變金屬離子的存在狀態(tài),其方法有沉淀法、螯合法等。沉淀法就是加一種化合物,與金屬離子結(jié)合,生成沉淀,這樣,就把金屬離子從溶液中除去了,但這種方法有時(shí)會(huì)使沉淀物沉基在織物表面上,影響織物的服用性能,而螯合法就不存在這個(gè)問(wèn)題,螯合法是加螯合劑,使之與金屬離子形成螯合物,改變了金屬離子在溶液中的存在狀態(tài),這樣就抑制了金屬離子的作用,但這些離子并沒(méi)有從溶液中去除。通常認(rèn)為絡(luò)合劑可分為下列幾類(lèi):無(wú)機(jī)聚磷酸類(lèi)、有機(jī)的氨基羧酸類(lèi)、有機(jī)的磷酸鹽類(lèi)、羥基羧酸和乙醇胺,另外,目前有人用聚羧酸作絡(luò)合劑,絡(luò)合金屬離子,聚丙烯酸類(lèi),但價(jià)格比較貴。本文主要介紹絡(luò)合劑在印染過(guò)程中的應(yīng)用。
一、印染前處理
由于紡織廠下機(jī)棉坯布必須經(jīng)過(guò)退漿、煮練、絲光、漂白,才能進(jìn)行染色,目前退漿、煮練大部分都要用到堿,所以水中的Ca2 + 、Mg2 + 、Fe3 +等離子消耗堿,形成沉淀,而且有時(shí)一些紗線上的漿料也含有重金屬的防腐劑,這些也影響退漿,因此在退漿時(shí)必須加入螯合劑,螯合這些離子。在長(zhǎng)期的生產(chǎn)中人們發(fā)現(xiàn),在煮練過(guò)程中,將不同類(lèi)型的螯合物混合加入,織物的手感、毛效更佳。
目前,工廠對(duì)織物漂白普遍采用氧漂,在雙氧水漂白浴中,Cu2 + 、Fe2 + 、Mn2 + 、Ni2 + 等金屬離子的存在,可催化加速雙氧水的分解,因此必須加入雙氧水穩(wěn)定劑,除去這些離子,以減緩雙氧水的分解。因?yàn)殡p氧水分解的快,放出〔O〕就多,這些〔O〕有的被有效地利用了,有的沒(méi)被及時(shí)利用,而起了反作用,加速了纖維素的降解,反而使織物強(qiáng)力下降,受損傷產(chǎn)生破洞,因此為了有效地進(jìn)行漂白,不浪費(fèi)雙氧水,不損傷纖維,通常在漂液中加入硅酸鈉作雙氧水穩(wěn)定劑,但由于硅酸鈉易產(chǎn)生硅垢,使織物手感粗糙,易擦傷纖維,所以目前普遍使用在有硅酸鈉的同時(shí),加金屬螯合劑。最近人們發(fā)現(xiàn),混拼使用螯合劑效果更好,起到了協(xié)同作用,不僅可消除硅垢,還可增加白度,改善手感和毛效。目前,一般用羥基羧酸類(lèi)。
二、染色
在染色過(guò)程中,一些金屬離子的存在,會(huì)使染料變性,影響染色性能,因此,有時(shí)需加入螯合劑,但螯合劑的加入應(yīng)十分小心,因?yàn)橛行┤玖媳旧砭褪且环N螯合物,是螯合劑與金屬離子絡(luò)合的產(chǎn)物,若加入的螯合劑比原螯合劑絡(luò)合能力強(qiáng),那么染料將失去原有的結(jié)構(gòu),而生成一種新的螯合物,使原染料性能不存在。以下所述是加入螯合劑后,使染料的一些性能增強(qiáng)。
在直接染料染色時(shí),由于直接染料水洗牢度差,日曬牢度差,因此,利用有些偶氮直接染料可以和銅離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),形成螯合物,提高水洗牢度,日曬牢度的特性,汽巴公司首先研制成功預(yù)先用銅鹽絡(luò)合處理的含銅偶氮直接染料,這類(lèi)染料雖然可改善水洗、日曬牢度,但色澤顯著變得萎暗,這種影響可以利用另一種螯合劑加以改善,如:聚羧酸。另外,焦磷酸可在某種直接染料染色中用作堿性緩沖劑,以保護(hù)對(duì)堿敏感的織物。
應(yīng)用不溶性偶氮染料染色時(shí),外來(lái)的離子如Ca2 + 、Mg2 + ,可造成納夫妥不溶性金屬鹽的沉淀,而且微量的Ca2 + 、Fe2 + 的存在,也會(huì)催化破壞重氮鹽,使染料在上染織物前就已經(jīng)變了性,因而使染料不能上染織物,所以,應(yīng)用象EDTA 這類(lèi)的多價(jià)螯合劑,以阻止這些離子是很必要的。
還原染料在染色過(guò)程中是先將不溶于水的染料還原成可溶于水的隱色體鈉鹽,再上染纖維,染完后,再加以氧化,使隱色體轉(zhuǎn)變成不溶性染料而固著在纖維上,所以必須先形成隱色體鈉鹽,但如果有Ca2 + 、Mg2 + 存在,就會(huì)阻止形成隱色體鈉鹽,而會(huì)形成難溶的隱色體鈣鹽或鎂鹽,因此就不能上染纖維,所以必須絡(luò)合Ca2 + 、Mg2 + ,使其不能干擾隱色體鈉鹽的形成。
分散染料染色時(shí),由于分散染料上染纖維不是與纖維反應(yīng),也不是自身反應(yīng)固著在纖維上,而是染料分子先分散在染液中,再吸附到纖維上,通過(guò)擴(kuò)散邊界層再向纖維內(nèi)部擴(kuò)散,通過(guò)纖維孔穴的瞬間增大,染料升華進(jìn)入纖維的無(wú)定形區(qū),因此染料分子不能太大,否則無(wú)法通過(guò)孔穴進(jìn)入纖維定形區(qū),而分散染料中有很多染料具有與金屬離子絡(luò)合的結(jié)構(gòu),如果染色過(guò)程中有重金屬離子存在,Ca2 + 、Fe2 + ,那么分散染料就可與其絡(luò)合,形成比原染料分子大的多的絡(luò)合物,從而阻止了染料擴(kuò)散進(jìn)入纖維的無(wú)定形區(qū),影響了給色量,既使有些擴(kuò)散進(jìn)入了無(wú)定形區(qū),由于此時(shí)染料結(jié)構(gòu)已變,也影響了色光,使染料變色,因此配染液時(shí)一定要用軟水配制,而且要加入一些絡(luò)合劑絡(luò)合重金屬離子,如:EDTA ,一般加織物重的011 %～015 %。
金屬離子的存在也會(huì)影響陽(yáng)離子染料染色,比如:Ca2 + 、Mg2 + 等金屬離子會(huì)與染料陽(yáng)離子相互爭(zhēng)奪纖維上的染座,從而降低了染色速度,此外Fe3 + Cu2 + 等對(duì)染色物的色光也有影響,所以適量加些絡(luò)合劑即可消除這些不利影響。
三、印花
印花不同于染色,它要求織物上局部構(gòu)成圖案的地方獲得顏色,因此為了獲得清晰的圖案,染料溶液中除了必要的化學(xué)藥劑外,一般還要加適當(dāng)?shù)暮蟻?lái)防止染料沿纖維間的毛細(xì)管發(fā)生滲化,糊料種類(lèi)很多,有天然的,有合成的。天然的糊料是親水性高分子物及其變性物,這些物質(zhì)幾乎遇重金屬離子都凝結(jié)或沉淀,比如:海藻酸鈉遇到Ca2 + 、Mg2 + 、Al3 + 、Fe3 + 等重金屬離子后會(huì)發(fā)生膠凝, 所以在原糊中可加入0125～015 %的六偏磷酸鈉。但注意,對(duì)母體是金屬絡(luò)合染料的活性染料則不宜使用六偏磷酸鈉。合成糊料,一般是高分子電解質(zhì),對(duì)重金屬離子也很敏感,重金屬離子與分子中的羧基反應(yīng)形成難溶的金屬鹽,使溶液粘度降低,失去糊料本身的特性。
以上主要概述了利用絡(luò)合劑消除金屬離子在織物印染加工過(guò)程中產(chǎn)生的不利影響。由于各地水質(zhì)不同,所用化學(xué)藥品產(chǎn)地不同,其金屬離子的含量、種類(lèi)也不同,那么,所用絡(luò)合劑的種類(lèi)、用量就要根據(jù)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。絡(luò)合劑在紡織印染界的應(yīng)用,目前正在被越來(lái)越多的同仁所認(rèn)識(shí),它解決了一些一直困擾印染界的難題,很好地利用它,不僅可節(jié)約染化料,還能使我們生產(chǎn)出更精更美的紡織品。
來(lái)源: 印染在線 作者：廖 巖
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