發(fā)布時(shí)間：2023-07-31 點(diǎn)擊：

定型機(jī)、涂層機(jī)、地毯機(jī)專業(yè)生成廠家無(wú)錫前洲興華機(jī)械2023年7月31日訊 熱處理/定型使分散染料發(fā)生一定的熱遷移，對(duì)滌綸織物的染色質(zhì)量（色牢度、鮮艷度、色光等）有著顯著的影響；通過(guò)分析分散染料及染色工藝、熱處理溫度與時(shí)間、染料的熱升華性、表面活性劑和后整理劑、染色后清洗以及熱定型工藝對(duì)染料熱遷移性的影響，將分散染料的熱遷移現(xiàn)象控制在最低限度。

作者：彭志忠 等人

在滌綸織物（純滌綸織物或滌棉、滌粘等交織/混紡織物）經(jīng)分散染料染色后（尤其是高溫高壓法染深色），經(jīng)130℃溫度以上干熱處理，如染后熱拉幅定型、樹(shù)脂熱焙烘等，染色織物色牢度（如皂洗、摩擦、汗?jié)n與日曬等）通常要發(fā)生不同程度的變化，一般中深色下降0.5～1.5級(jí)；布面色光發(fā)生不同程度的改變；滌棉、滌粘等交織物或混紡織物中棉/粘組分的污染會(huì)顯著增加。

所以，在純滌綸織物（特別是滌綸彈力織物）、滌棉、滌粘交織或混紡織物生產(chǎn)中，往往會(huì)給染品的色光穩(wěn)定性、色澤鮮艷度和色牢度帶來(lái)不同程度影響，甚至使染品無(wú)法達(dá)到客戶要求而復(fù)修或降等。

01

原因分析

滌綸織物分散染料染色后的熱遷移現(xiàn)象是導(dǎo)致上述問(wèn)題的關(guān)鍵所在，它是指染色織物在后整理高溫定型時(shí)，受干熱或濕熱空氣的作用部分染料由纖維內(nèi)部向纖維表面遷移，造成染料在纖維表面的堆積和再分配。熱遷移現(xiàn)象是分散染料在兩相溶劑（纖維和表層溶劑助劑）中的一種再分配現(xiàn)象，是其固有的物理特性，也是造成含滌綸織物染色后干熱處理中色牢度（濕牢度、汗?jié)n和摩擦牢度）下降和色光變異以及其他纖維沾色等的關(guān)鍵因素。

分散染料的熱遷移并非絕對(duì)在干熱條件下，在長(zhǎng)期貯存中也會(huì)發(fā)生。由于這種熱遷移主要與分散染料本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)，不同結(jié)構(gòu)的分散染料其熱遷移性的大小也不一，相互間差別也較大；同時(shí)所有能溶解分散染料的助劑，包括后整理高溫定型時(shí)使用柔軟整理劑硅油、抗靜電劑及紡絲油劑）等，當(dāng)這些助劑在布面上吸附存在，都能加速分散染料產(chǎn)生熱遷移作用，從而給滌綸染色織物上的分散染料帶來(lái)難以克服的隱患及危害。

02

機(jī)理探討

分散染料有一個(gè)獨(dú)特的特性就是“熱升華”，當(dāng)染料由固體狀態(tài)熱升華至氣態(tài)時(shí)，染料就由固態(tài)的大分子變成自由游離的單分子狀態(tài)，單分子染料的自由活動(dòng)相比大分子染料集團(tuán)就容易的多了；加之印染加工助劑中存在著大量與染料分子結(jié)構(gòu)中相似的基團(tuán)結(jié)構(gòu)，基于相似相容原理，滌綸染色織物上存在的助劑（或溶劑）會(huì)對(duì)染料單分子形成抽取效應(yīng)，從而使得染料分子實(shí)現(xiàn)從織物內(nèi)至表層的遷移過(guò)程。

由于對(duì)聚酯纖維的染色原理與其他染料不同，分散染料熱升華牢度一定程度可間接地反映分散染料的耐熱遷移性。分散染料的耐升華牢度不好，在干熱狀態(tài)下，固體狀態(tài)的染料就容易從纖維內(nèi)部直接以氣體狀態(tài)脫離。

分散染料熱遷移的歷程，可作如下解釋：

（1）在高溫染色過(guò)程中，滌綸纖維結(jié)構(gòu)變松弛，分散染料從纖維表層擴(kuò)散進(jìn)入纖維內(nèi)部，并以氫鍵、偶極引力和范德華力為主作用于滌綸纖維。

（2）染色后的滌綸纖維受到高溫?zé)崽幚頃r(shí)，由于熱能賦予聚酯長(zhǎng)鏈更高的活動(dòng)能量，致使分子鏈震動(dòng)加劇，纖維的微結(jié)構(gòu)再次松弛，導(dǎo)致部分染料分子與聚酯長(zhǎng)鏈間的結(jié)合力減弱。因此，部分具有較高活動(dòng)能量和較高自有化程度的染料分子，從纖維內(nèi)部向結(jié)構(gòu)相對(duì)松弛的纖維表層遷移而附著纖維表面，形成表層染料或粘附于相鄰的其他纖維組分。

03

影響分散染料熱遷移的主要因素

1. 纖維的染色深度與熱遷移性的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)表明，滌綸纖維的染色深度與分散染料的熱遷移性存有一定的對(duì)比關(guān)系，即色澤越深濃，在高溫干熱處理時(shí)，染料的熱遷移情況顯現(xiàn)越大，對(duì)染品質(zhì)量的影響越嚴(yán)重。

2. 熱處理溫度與熱遷移性的關(guān)系

在通常條件下，滌綸染后干熱處理的溫度越高，染料的熱遷性越大，對(duì)染品色光及染色牢度的影響越嚴(yán)重。在130℃以下熱處理，染料的熱遷移性不大；在140℃甚至160℃以上熱處理，分散染料的熱遷移性明顯加劇。由于不同分散染料的熱遷移傾向大小不同，在同一干熱條件下處理，其熱遷移量差異較大。所以，染色拼色配方要合理，否則易導(dǎo)致染品色光的變化。

3. 熱處理時(shí)間與熱遷移性的關(guān)系

180℃溫度熱處理（焙烘）時(shí)間在20～40s范圍內(nèi)，隨時(shí)間的延長(zhǎng)，染料的遷移量急劇增加；在40～50s范圍內(nèi)，染料的熱遷移量增加不明顯；超過(guò)60s，低溫、中溫型分散染料的熱遷移量反而下降。

4. 染料的熱升華性與熱遷移性的關(guān)系

分散染料的熱升華性與熱遷移性之間存在著一定的聯(lián)系，把染料的熱遷移性簡(jiǎn)單的理解為熱升華性是不確切的。生產(chǎn)實(shí)踐證明，一些耐升華性好的高溫型染料，有的熱遷移性?。ㄈ绶稚⒒襍-BN），有的熱遷移性卻較大（如分散紅S-3GFL、分散深藍(lán)HGL等）；一些耐升華性差的低溫、中溫型染料（如分散紅B、福隆艷紅E-RLN等），單從平行測(cè)定的結(jié)果來(lái)看，其熱遷移性也不大。

當(dāng)然，分散染料熱遷移性的起始溫度與染料本身的耐升華性有一定關(guān)系，即隨著染料耐升華性能的提高，其熱遷移的起始溫度也相應(yīng)提高。如低能型分散染料為130℃溫度左右，中能型染料為135～140℃左右，高溫型染料為140～145℃左右。

5. 表面活性劑與熱遷移性的關(guān)系

滌綸纖維上表面活性劑對(duì)分散染料的熱遷移性大多數(shù)影響較嚴(yán)重，表面活性劑的品種不同對(duì)染料熱遷移性的影響程度也不一樣。常用表面活性劑對(duì)染料熱遷移性的影響順序?yàn)椋簲U(kuò)散劑NNO＜凈洗劑LS＜潤(rùn)濕劑JFC＜皂洗＜雷米邦A(yù)＜洗滌劑209＜高溫勻染劑10＜平平加O。相同表面活性劑對(duì)染料熱遷移性的影響程度與其在纖維上的附著量密切相關(guān)，即在纖維上的表面活性劑附著量越多，影響也越大。

6. 后整理劑與熱遷移性的關(guān)系（樹(shù)脂整理、柔軟整理等）

織物經(jīng)過(guò)樹(shù)脂高溫整理過(guò)程中，若延長(zhǎng)焙烘時(shí)間，則發(fā)現(xiàn)從織物上脫落下來(lái)的染料量慢慢增加，從纖維上溶入樹(shù)脂層中的染料量增加，遷移到樹(shù)脂層表面的染料量也相應(yīng)增加，對(duì)色光的影響較大。

常用的柔軟劑或其他整理劑對(duì)分散染料的熱遷移性也存有影響，隨品種的不同而不同。例如，交聯(lián)型的有機(jī)硅柔軟劑影響小，而表面活性劑對(duì)硅柔軟劑則影響嚴(yán)重，各類柔軟劑對(duì)染料熱遷移性影響的程度，也取決于處理溫度的高低；隨整理溫度提高，其影響越來(lái)越大。

7. 染色方式與熱遷移性的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)表明，用分散染料染色的滌綸織物，在高溫（130℃以上）熱處理時(shí)，部分染料分子向內(nèi)部遷移，同時(shí)也有部分染料分子從纖維內(nèi)部向纖維表層或進(jìn)入纖維表面的第二相溶劑中；但不同染色方式，染料熱遷移方向不同，常壓沸染由于是淺色環(huán)染，經(jīng)高溫干熱處理，幾乎沒(méi)有從內(nèi)向外熱遷移的跡象，纖維表層的染料因存在濃度梯度，而向纖維內(nèi)部遷移或擴(kuò)散。

熱熔染色染料在纖維內(nèi)部分布，也存在一定程度的濃度梯度；而高溫高壓染色透染性好，染料在纖維內(nèi)部分布幾乎不存在梯度，所以在高溫干熱處理時(shí)，染料只是單方向朝外移，對(duì)染色織物色光和色牢牢度的影響較大，尤其是深至特深色。

8. 熱定型與熱遷移性的關(guān)系

定型與未定型坯所染的染品，在高溫干熱處理時(shí)，染料的熱遷移現(xiàn)象都同樣存在；染前定型對(duì)染品在干熱處理中的熱遷移具有一定抑制作用，但這種抑制作用與定型坯得色淺10%～15%有著直接關(guān)系（色澤越淺，染料的熱遷移量越少）。因此，滌綸織物預(yù)定型對(duì)分散染料的熱遷移存有實(shí)際影響。

04

分散染料色遷移的防止

1. 加強(qiáng)滌綸織物的前處理

首先，改善染整工藝充分地降低纖維大分子結(jié)構(gòu)中結(jié)晶部分的結(jié)晶度，提高非結(jié)晶區(qū)域的結(jié)晶度，使得纖維內(nèi)部各區(qū)域之間的結(jié)晶度趨于一致，讓染料進(jìn)入纖維內(nèi)部以后，與纖維之間的結(jié)合更加均勻。這樣既提高勻染程度，又提高染色的耐熱遷移牢度。如果纖維內(nèi)各部分的結(jié)晶度不夠均衡，染料大部分滯留在結(jié)構(gòu)相對(duì)松散的非結(jié)晶區(qū)域，那么在外界條件出現(xiàn)極端狀態(tài)以后，染料也更加容易從纖維內(nèi)部的非結(jié)晶區(qū)域脫離，遷移到織物表面，從而降低紡織品的色牢度。全滌織物（特別滌綸彈力織物）的預(yù)縮和預(yù)定型，都是均衡纖維內(nèi)部結(jié)晶度的加工工序，經(jīng)其加工后織物染色深度和染色牢度可以得到提高。

其次，加強(qiáng)滌綸織物的前處理-精煉除油工藝。在染色前滌綸纖維上留有的一些助劑，如對(duì)分散染料有溶解作用的表面活性劑，如紡絲與織造時(shí)添加的抗靜電劑和潤(rùn)滑劑等應(yīng)在染色前得以去除，以降低對(duì)染色的影響和分散染料產(chǎn)生熱遷移現(xiàn)象的危害。

2. 選擇熱遷移性小及相近的分散染料

要選擇熱遷移性小的分散染料，因這些染料結(jié)構(gòu)的分子量相對(duì)較大，染料的基本結(jié)構(gòu)與纖維結(jié)構(gòu)相近或相似，與滌綸纖維的親和力也較大，故相對(duì)難以從纖維內(nèi)部遷移至表面，可以提高滌綸紡織品的熱遷移色牢度。

由于不同分散染料的熱遷移傾向大小不同，在同一干熱條件下處理，其熱遷移量差異較大；拼色染料的選型盡量選用同一型號(hào)或高能型染料，因不同型號(hào)的染料其熱遷移比例不一，相應(yīng)升華牢度也不一。高能型分散染料升華牢度一般較高，盡管染料的熱遷移牢度與升華牢度并不一致，但高溫型染料在較高溫度定型下染料的升華較少，相應(yīng)色光的穩(wěn)定性也較好。

3. 染色深度與染料配伍加成性選擇

因?yàn)樯珴缮疃葘?duì)染料的熱遷移性影響顯著，所以染色時(shí)盡量避免達(dá)到或甚至超過(guò)染料染色的飽和值。在選用染料時(shí)，既要考慮染料本身熱遷移性的大小，也要考慮其提升力及染色配伍加成性的優(yōu)劣。

4. 加強(qiáng)染后的還原清洗

附著在纖維表面的染料（浮色）會(huì)加重染料熱遷移對(duì)染色織物色牢度產(chǎn)生影響，要加強(qiáng)染后的還原清洗（添加利于還原清洗的助劑），尤其是深至特深色應(yīng)進(jìn)行充分的還原清洗，以徹底去除染色浮色及染色過(guò)程中使用的助劑等。

5. 后整理劑等助劑對(duì)染色牢度的影響

由于常用的柔軟整理劑或其他整理劑對(duì)分散染料的熱遷移性大多存有影響，故滌綸染色織物后整理（柔軟或功能整理）時(shí)，必須合理選擇整理劑。對(duì)于滌綸織物所用的柔軟劑，必須同時(shí)考慮對(duì)柔軟度、滑爽度、泛黃性、色變，以及對(duì)染料熱遷移性的影響等。

6. 染色后滌綸固色處理

滌綸織物分散染料在高溫定型過(guò)程中，纖維內(nèi)部的部分染料向纖維表面泳移，泳移在織物表面的染料會(huì)降低織物耐洗色牢度和干/濕摩擦牢度及升華牢度等，對(duì)淺色、多種染料組合敏感顏色易發(fā)生色變。采用滌綸新型固色劑Untrafix ECT處理可隔絕染料單分子的遷移通道，降低分散染料的熱遷移對(duì)染色織物色牢度的影響，有效提高其耐熱遷移性和各項(xiàng)色牢度等。

7. 后整理采用較緩和的工藝

滌綸織物染色深度越深，若后整理熱處理溫度越高，對(duì)染料遷移性的影響就越大。在保證紡織品定型效果的情況下，視品種情況應(yīng)酌情降低成品定型溫度，從而避免或降低分散染料的遷移，可明顯地提高織物的色牢度。為此，滌綸織物分散染料染色后整理時(shí)，可盡量采用染前高溫預(yù)定型，而染后成品定型拉幅采用較溫和的工藝條件。

05

編后語(yǔ)

分散染料的熱遷移即染料在纖維與表層溶劑兩相中的重新分配，是造成滌綸織物染色后熱處理中色牢度下降和色光變異的關(guān)鍵因素，對(duì)染品質(zhì)量（色牢度、鮮艷度、色光穩(wěn)定）有著較大的影響。實(shí)際生產(chǎn)中，必須嚴(yán)格掌握染整工藝、選好分散染料、染整助劑、加強(qiáng)還原清洗和合理制定前處理與后整理工藝等，將分散染料的熱遷移現(xiàn)象控制在最低限度。

分散染料的熱升華性與熱遷移性之間存在著一定的聯(lián)系，但不可互相混淆為同一概念；由于不同分散染料的熱遷移傾向大小不同，在同一干熱條件下處理，其染料各次熱遷移量存有差異，也會(huì)導(dǎo)致了滌綸染品色光的變化及混紡織物中其他纖維組分的沾色等。

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