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匀染剂

匀染剂(leveling agent)大多数是水溶性的表面活性剂,根据匀染剂对染料扩散与聚集度的影响,主要分为两种类型:亲纤维性匀染剂与亲染料性匀染剂。

均匀染色:织物整个表面颜色深度、色光和艳亮度都很一致时,该染色可称为均匀染色。匀染剂大多数是水溶性的表面活性剂。也可以表述为纤维纱、线或织物在染色过程中,为促使染色均匀,不产生色条、色斑等疵点而添加的物质。 [1]

匀染剂的作用类型:亲纤维性匀染作用;亲染料性匀染作用;染料和纤维都具有亲合性; [1]

作用原理:当匀染剂对纤维的亲和力大于染料对纤维的亲和力时,匀染剂与染料对纤维发生竞染作用。匀染剂优先与纤维结合,占据了纤维上的染色座席,阻碍了染料与纤维的结合,延缓了染料的上染。但结合力没有染料分子强,随着染浴温度的升高,染料又逐渐从纤维上将匀染剂置换下来,而最终使染料占据了染色座席,从而达到匀染的目的。

缓染作用:匀染剂优先与纤维结合,占据了纤维上的染色座席,阻碍了染料与纤维的结合,延缓了染料的上染。这类亲纤维性的匀染剂,一旦染色操作完成之后,染料就固着于纤维上不能移动,所以没有移染的能力。对纤维具有亲和力的匀染剂,称为亲纤维性匀染剂。

亲纤维性匀染作用常常在下列染色过程中:

①阴离子性的匀染剂在天然纤维、锦纶纤维的染色过程;

②阳离子性的匀染剂腈纶的染色过程。

在腈纶染色中使用阳离子型匀染剂时,匀染剂和染料对纤维的酸性基进行竞染,并先于染料占据纤维上的染色座席,在染色初期阶段起着抑制染料吸收的作用,升温过程中匀染剂解吸而使染料分子慢慢上染色座席,达到均匀染色的结果。对纤维具有亲和力的匀染剂中,用于天然纤维、锦纶纤维的是含有酸性基团的阴离子表面活性剂,它们主要是磺化油和高级醇硫酸酯钠盐;用于腈纶的阳离子表面活性剂,主要是季铵盐类。 [1]

作用原理:匀染剂对染料的亲和力大于染料对纤维的亲和力时,在染料被纤维吸附之前,匀染剂先拉住染料,并随之结合生成某种稳定的聚集体,染料必须脱离匀染剂才能与纤维结合,从而降低了染料迁移率和扩散速度,延缓了染色时间。在高温时,这种稳定的聚集体与纤维接触,产生分解作用,然后又释放出染料,再使染料与纤维结合,从而达到匀染的目的。

(1)缓染作用:匀染剂与染料结合,阻碍了染料与纤维的结合,延缓了染料的上染

(2)移染作用:这种亲染料的匀染剂,对已经上染于纤维的染料还保持有拉力,故对于染色不匀的织物,可将深浓色泽上的部分染料拉回到染浴中,再转移到浅谈色泽上,达到匀染。所以这种匀染剂具有移染作用。

(3)剥色作用:如果这种匀染剂对染料的亲和力过大,也就是说对上染于纤维上的染料拉力过大,那么就可以当作剥色剂来使用亲染料性匀染剂主要是聚乙二醇醚型非离子型表面活性剂,这种匀染剂的亲染料性是由于聚乙二醇的醚键易于同染料上的羟基和氨基的氮原子相结合所致亲染料性匀染作用常常在下列染色过程中:

1酸性染料染羊毛亲染料性匀染机理:

(A)生成氢键:聚氧乙烯型非离子型表面活性剂(如匀染剂),匀染剂中的醚键首先与水形成氢键结合,然后再与染料分子反应,生成活性比较小的氢键,氢键加成物在高温下分解再放出染料。

(B)生成盐:聚氧乙烯型非离子型表面活性剂(如匀染剂),匀染剂与染料以盐形式相结合,盐在高温下分解再放出染料。

2 还原染料的染色过程

匀染的原因是聚乙二醇醚与还原染料隐色酸的阴离子借助于氢键生成加成物,或生成盐。对染料具有亲和力的匀染剂,主要有脂肪醇和烷基苯酚的羟乙基化产物,如高级醇聚氧乙烯醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚等。

3直接染料的染色

在直接染料的染色中,非离子型匀染剂也可起到匀染作用,其作用机理同上所述。 [1] [2]

脂肪酸与蛋白质的缩合物(如雷米邦)及聚氧乙烯脂肪酸与蛋白质分解产物的拼合物等都属于这种类型。 [1]

现代匀染剂已有更为广泛的意义,除纺织业之匀染外,在涂料/涂层/印刷等工业中,其意义为:使涂/印更均匀。涂料/印刷工业将其译为流平剂。纺织助剂对提高纺织品的附加价值至关重要,不仅可使纺织品功能化,而且可使其高档化、更具时代感,但要具有这些优点的前提是织物的染色要匀透,非常有效的方法是使用具有缓染或移染作用的助剂即匀染剂来达到匀染效果。 [1] [2] [3]

1适用于腈纶,涤纶纤维织物

组分

用量/g

组分

用量/g

N,n-二甲基乙醇胺

23.2

十八烷基异氰酸酯

79.8

三乙醇胺

0.2

氯化苄

34.3

乙氧基化羊毛脂

5.4

甲苯

137.5

2 适用于腈纶,有很好的抗静电组分

组分

用量/g

组分

用量/g

阳离子染料

0.5~1

匀染剂DC

2~3

醋酸(98%)

1~2

无水硫酸纳

5~20

醋酸钠

1

染色中常出现不均匀现象,如条花和染斑。

一方面原因是由于纤维的物理、化学结构不均匀,另一方面是由于染色前处理和染色条件不当所致。为使染色中染色速度快、易起斑的染料达到均匀染色的目的,可采取下列措施:

(一)控制染色速度

1.控制升温速度、控制染料的瞬染性

2.使用匀染剂、缓染剂,使拼色的染料保持染色速度一致

3.控制促染剂

(二)使染浴的浓度和温度均匀,可加大染液流量、使用匀染能力大的染色机械和提高溶液的稳定性

1简便易行的方法是加入匀染剂。

2 作为匀染剂的条件是:能使染料缓慢的被纤维吸附(具有缓染作用);如果染色不均匀,可使染料从深色部分向浅色部分移动(具有移染作用);不降低染色坚牢度。所以,匀染剂应具有缓染性和移染性。 [1]


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