使用染料调配的印花色浆通过花版直接印制到面料上,经过烘干以及汽蒸或焙烘固色,印花处的染料上染到纺织纤维上,从而形成花纹,最后进行皂洗、水洗、烘干。这样的印花方式叫染料的直接印花。
染料印花的色浆是由染料、原糊、助剂和水调配而成。原糊是由糊料用水调成的,糊料在印花中起增稠作用,防止色浆渗化,使所印花的花形边界清晰。
印花过程中,印制在面料上的色浆在烘干的过程中变成浆膜,浆膜暂时性的粘附在印花部位的纤维表面,汽蒸或焙烘中色浆中的染料扩散上染到纤维上实现对纤维的着色,然后经过水洗,糊料、未能上染的染料(浮色)及印花助剂被洗除。
一般印花色浆中染料的浓度很高,需用助溶剂帮助染料溶解;不同的染料,根据所染纤维,需用酸或碱来调整色浆的pH值,以利于染料的上染;厚重或绒面的面料需要在色浆中加入适量的渗透剂,帮助印花色浆对面料润湿和渗透;偶氮类染料在汽蒸时会受到还原性物质的作用影响正常发色,所以色浆中还要加入弱的氧化剂以保护染料,如加防染盐S。
(一)糊料
糊料在印花色浆中扮演着重要的角色,它可以提高色浆的黏稠度,防止色浆渗化。在调制印花色浆时使用的是已经完成充分糊化的,具有一定黏度的原糊。原糊是干粉状糊料调于水中充分糊化后得到的。在印花色浆中,原糊所占的比例一般在40%~50%左右,所以原糊的黏度比色浆要高。
1.印花糊料的作用及基本要求
(1)印花糊料的作用:使印花图案精确、均匀、清晰;作为染料对纤维着色的传递介质,起载体作用;使染料能均匀、暂时地黏着于纤维;汽蒸时吸湿,助于染料上染。
(2)印花糊料的基本要求:不能对织物着色或沾色;与色浆中的其他组分有较好的相容性;有较好的染料传递性,给色性能好;有良好的抱水性,防止染料随水分而渗化;有合适的浸润性能(尤其是对于蓬松、厚重面料印花);有良好的流变性,使印花图案得色均匀,花形线条精细、轮廓光洁;汽蒸时应具有一定的吸湿能力;具有良好的洗除性。
2.常用印花糊料及其性质
(1)印花糊料的分类如下。
天然糊料(天然亲水高分子物):淀粉、海藻酸钠、各种树胶、野生植物种子胶。
天然糊料的化学变性物:淀粉和纤维素及各种树胶、野生植物种子胶等的化学变性物。
合成高分子物:丙烯酸共聚物的钠盐、铵盐;马来酸酐共聚物的钠盐、铵盐。
(2)各印花糊料的性质如下。
淀粉:淀粉是由直链和支链淀粉组成的,因淀粉糊料制糊麻烦,目前很少直接使用。
淀粉的变性物(含加工淀粉和变性淀粉)为了改善淀粉糊料印透性、均匀性差,印花后淀粉糊料不易洗除等不足,对淀粉进行加工和变性处理,以提高糊料的应用性质。
印染胶:淀粉经200~270℃处理得到印染胶,印染胶的印透性、均匀性比淀粉糊高,吸湿性高,易洗除,耐强碱,具有还原性,可作为还原染料的印花原糊,成糊率稍低。
白糊精和黄糊精的印透性、均匀性、黏着力较好,但是成糊率低,有还原性。
淀粉在上述处理过程中,1.4甙键断裂后产生潜在的具有还原性的醛基,这样的糊料由于具有还原性,在用于偶氮染料的印花色浆中,在汽蒸发色时会导致染料的还原色变。
羧甲基淀粉的抱水性好、黏度对pH值较敏感,遇Ca2+、Mg2+凝结、沉淀,黏度下降;醚化度在0.5~0.8时可溶于冷水;醚化度高的可用于活性染料的印花。
甲基淀粉对酸、碱、金属离子稳定,给色量、均匀性好;抱水性、洗除性不好。
羟乙基淀粉稳定性、印透性好,易洗除,成膜柔软,耐碱,对重金属离子稳定。
羧甲基纤维素的醚化度为0.6~0.8者溶于水。羧甲基纤维素成糊率高,皮膜强韧性好,易洗除,取代度高的可与活性染料共浆。
甲基纤维素耐金属离子性能好,pH 3~12稳定,适用于金属络合染料印花。
羟乙基纤维与羟乙基淀粉类似,耐酸、碱及电解质。
海藻酸钠:海藻酸钠糊中加入较多的醇、食盐、烧碱生成凝胶,冲稀后可再次溶解;遇金属离子易形成凝胶,加入六偏磷酸钠可防止硬水的不良影响;在pH 5.8~11稳定;印透性、均匀性、吸湿性良好,浆膜柔软、坚牢,易洗除;制糊简便、成糊率高,可用40~45℃温水调制,制糊温度不能超过80℃。普通海藻酸钠原糊含海藻酸钠4%~8% 左右。适用于大多数染料的印花,尤其适用于活性染料的印花,但不适于阳离子染料的印花。
合成龙胶是由豆荚植物种子胶醚化而成。合成龙胶浆流变性、渗透性好,印制精细;适宜于酸性及弱碱性色浆,成糊率高,膨润性大,易洗除,可混于淀粉糊及乳化糊中来改善糊料性能。对拒水性的纯化纤和混纺织物印花适应性较好。
(二)纤维素纤维服装及服饰品活性染料直接印花
在纤维素纤维面料的染料印花中,活性染料占据了绝对的地位,原因是活性染料的色牢度高,而且颜色鲜艳,色谱齐全。
1.用于纤维素材料的服饰品印花的活性染料
符合印花加工要求的活性染料在汽蒸(焙烘)固色前性质稳定;在汽蒸(焙烘)固色的过程中能迅速地扩散到纤维素纤维的内部;印花着色的递深性和固色率高;染料对纤维的亲和力低,印花固色后,未与纤维结合的染料在水洗中不能沾污白地,容易被洗除。
高温型(如K型)活性染料,反应活性低,稳定性好,在碱性色浆中相对稳定,汽蒸时能与纤维素的羟基发生反应,形成共价键。中温型(如KN型)活性染料也具有一定的稳定性,在需要的时候也可以用于印花。其他如双一氯均三嗪活性基染料(普施安SP)、甲砜基一氯嘧啶类染料(Levafix P)、氟氯甲基嘧啶类染料(Levafix PN)、二氟一氯嘧啶类染料(Levafix P-A)等,它们在色浆中稳定,印花着色不仅具有较高的固色率,而且染料与纤维的结合键也比较稳固。
2.活性染料印花的糊料
(1)海藻酸钠糊:海藻酸钠分子中不含有伯羟基,不会与染料上的活性基发生反应,因此不会降低活性染料的固色率。且糊料分子的每个糖环上含有负离子基“—COO-”,它与活性染料阴离子相斥有利于染料的上染。
(2)醚化度高的羧甲基淀粉糊或其他羧甲基化植物种子糊料。
3.用于活性染料印花的助剂
(1)碱剂:反应活性较高的活性染料,选用小苏打作为印花固色剂。调制色浆时,糊料降温后再加入小苏打,否则当pH升高,会导致活性染料的稳定性降低,产生CO2的气泡,影响印花效果。反应活性较低的染料,选用纯碱作为印花固色剂。
(2)尿素:尿素具有助溶作用,有利于染料的溶解,具备一定的吸湿作用,并且对纤维起一定的膨胀作用,有利于染料的扩散。在采用焙烘法固色时,尿素能减少棉织物在碱性介质中的泛黄。尿素在高温焙烘时,会与KN型活性染料反应,使染料失去与纤维的反应活性,因此,KN型活性染料高温焙烘法色桨中不能加用尿素。
(3)防染盐S(间硝基苯磺酸钠):防染盐S为弱氧化剂,使用它作为印花助剂能够防止偶氮结构的活性染料在汽蒸时被还原性物质破坏。
4.纤维素材料服装及服饰制品的活性染料印花工艺(全料法)
(1)印花工艺流程:印制→烘干→蒸化(或焙烘)→水洗→皂煮→水洗→烘干。
(2)印花浆处方:
(3)汽蒸、焙烘条件:汽蒸:100~102℃,蒸5~10 min;或焙烘:150℃,保持4~5 min。
(4)水洗、皂煮:活性染料的固色率一般在50%~95% ,汽蒸(或焙烘)固色后,浆膜中仍可能还含有具有活性的染料,所以皂煮前需将浮色洗除,先冷水洗,再热水洗,然后皂洗,以免在碱性皂煮时造成持久的沾色。
(三)涤纶服装及服饰品的分散染料直接印花
1.用于印花的分散染料
用于直接印花的分散染料其升华牢度要适当高,另外还要考虑分散染料印花时的递深性以及不沾污白地等问题。依据上述原则,可以在中温型和高温型分散染料中选择合适的染料。
2.涤纶纤维服饰制品的前处理
涤纶面料印花前要用洗涤剂或NaOH稀溶液处理,纺丝油剂、污渍等被乳化或皂化去除。为了保证印花加工中织物平整,印花前还要在针板拉幅机上190~210℃下处理20~30 s进行热定型,而膨体纱涤纶织物的热定型温度限在150~170℃之间。
3.用于分散染料印花的糊料
分散染料印花一般可以使用海藻酸钠、合成龙胶、小麦淀粉、醚化淀粉及醚化的植物种子胶等作为糊料。
4.用于分散染料印花的助剂
(1)尿素:尿素有助于在蒸化固色时染料在涤纶纤维上吸附和扩散上染,但也存在着易吸湿渗化的危险,尿素加入的量远比活性染料印花色浆少得多。因为尿素在高温下会分解,对环保不利。采用焙烘固色时,可使用HLB值4~6的阴离子或非离子表面活性剂代替尿素。
(2)释酸剂:某些分散染料在高温碱性条件下易发生水解,影响染料的正常发色,所以印花色浆中要加入非挥发性的释酸剂,如硫酸铵、柠檬酸或酒石酸等。
(3)防染盐S:作为氧化剂,可防止含硝基、偶氮基的分散染料在高温焙烘固色时受到还原作用发生变色。
5.涤纶服装、服饰品的分散染料印花工艺
(1)印花工艺流程:印花→烘干→蒸化(或焙烘)→水洗→皂煮(或还原清洗)→水洗→烘干。
(2)印花浆处方:(3)蒸化(或焙烘)固色的方法有三种:高温高压蒸化法,125~135℃,蒸30 min;热熔法,依据染料的升华性,防止沾污白地,一般在200℃左右,处理1~1.5 min;常压高温汽蒸固色法,175~180℃,6~10 min。
(4)水洗、皂煮(或还原清洗)是为了洗除浮色,用碱和保险粉还原清洗是为了洗除吸附在涤纶表面的分散染料,以提高印制品的色牢度。
(四)锦纶服装及服饰品的直接印花
1.用于锦纶纤维制品印花的染料(www.xing528.com)
弱酸性染料、毛用活性染料色谱齐全,颜色比较鲜艳,适用于锦纶面料的印花。中性染料适宜印制深浓颜色的花纹。印花时要考虑锦纶6 和锦纶66得色的差异。
2.锦纶纤维制品的前处理
同涤纶针织物一样,锦纶面料上的油污等污渍,在印花前要先通过洗涤去除。为了保证印花加工中织物平整,印花前也要进行热定型。锦纶织物采用湿热定型效果比较好。
3.用于酸性、中性染料、毛用活性染料印花的糊料
酸性和中性染料印花色浆pH值在4~7,糊料可选用合成龙胶糊料、瓜耳豆胶糊料等。
4.锦纶纤维制品印花的助剂
(1)硫脲:硫脲在印花色浆中起到助溶吸湿剂的作用,效果比尿素好。
(2)硫酸铵:硫酸铵是释酸剂。根据所使用的染料,调整色浆的pH值,以达到染料对锦纶着色的要求。
(3)氯酸钠:氯酸钠是氧化剂,可防止染料因受还原性物质影响而使色光改变。由于毛用活性染料不耐氯,所以不可使用氯酸钠。
5.锦纶服装、服饰品的印花工艺
(1)印花工艺流程:印花→烘干→蒸化→水洗→皂煮→水洗→烘干。
(2)印花浆处方:
(3)蒸化:在常压下或表压为7.8×104 Pa(0.8 kg/cm2)的蒸箱中汽蒸30 min。
(4)水洗:汽蒸后冷水洗涤10~30 min,防止白地或浅色印花部分被浮色沾污,然后采用单宁酸吐酒石固色处理(毛用活性染料不需要)。
(五)腈纶纤维服装及服饰品的阳离子染料直接印花
用于腈纶纤维服装及服饰品印花的染料:腈纶纤维印花使用阳离子染料,配伍值(K值)大的阳离子染料上色速度慢,一般多选K值在2.5~3.5的阳离子染料用于印花,拼色要选用K值相近的染料。
腈纶纤维制品的前处理:前处理用净洗剂105,0.5 g/L,80℃处理20 min。
阳离子染料印花的糊料:因为有些阳离子染料不耐碱,同时要考虑染料的阳离子性,一般选用合成龙胶作为阳离子染料腈纶印花的糊料。
腈纶纤维制品印花的助剂:
①古来辛(硫二甘醇):古来辛在色浆中起助溶作用。
②释酸剂:冰醋酸和酒石酸为释酸剂,用来调整色浆的pH值。
③氯酸钠:氯酸钠是弱氧化剂,防止某些染料被还原性物质破坏。
腈纶纤维服装及服饰品的印花工艺流程:印花→烘干→蒸化→水洗→皂煮→水洗→烘干。
印花处方:
汽蒸:在0.4~0.8 kg/cm2蒸汽,蒸30~45 min。皂洗:1.3%净洗剂105 ,55℃,15 min。
(六)羊毛服装及服饰品的直接印花
1.用于羊毛服装、服饰品印花的染料
羊毛面料印花可以选择弱酸性染料、中性染料和毛用活性染料。弱酸性染料色谱齐全,颜色比较鲜艳;中性染料用于深浓色图案的印花;毛用活性染料颜色鲜艳,着色牢度好。
2.羊毛服装及服饰品的前处理
印花前,羊毛纤维制品要用中性净洗剂1~2 g/L,于40℃净洗15 min,以洗除羊毛面料上的污物,利于染料的上染。羊毛鳞片结构致密,具有疏水性,是阻挡染料上染的壁障,为了改善羊毛纤维的润湿性能,提高毛织物印花染料得色率并减少毡缩,在印花前可进行氯化处理,适当地剥除鳞片。但实际上很多羊毛制品印花时也可以不进行氯化处理。
3.印花糊料
弱酸性染料和毛用活性染料印花可选用海藻酸钠、合成龙胶及其他植物种子胶的醚化物,海藻酸钠不耐金属离子,不适于含金属离子的中性染料,合成龙胶糊耐金属离子且渗透性好,适合于在较厚毛织物上印花,适用于中性染料的印花。
4.印花助剂
(1)尿素:在高浓度色浆中帮助染料溶解,在印花汽蒸时起吸湿和溶胀纤维的作用,但使用过量反而会造成印花图案的渗化。
(2)古来辛A:为硫二甘醇,在色浆中起助溶作用。
(3)释酸剂:醋酸、酒石酸、柠檬酸和硫酸铵作为释酸剂,使羊毛带正电荷,从而促进染料对羊毛的上染。醋酸为挥发性酸剂,在汽蒸时会因酸剂挥发使色浆的pH升高,不利于活性及酸性染料的上染。
(4)渗透剂:对于较厚毛织物,在印花时需要加入一定量的渗透剂,帮助色浆向织物内部渗透,JFC是常用的渗透剂。
5.羊毛服装及服饰制品的印花工艺
(1)羊毛纤维服装及服饰制品的弱酸性染料印花工艺。
印花工艺流程:印花→烘干→蒸化→水洗→中性皂洗→水洗→烘干。
印花浆处方:
蒸化:100~102℃,蒸30~45 min;中性皂洗:1~2 g/L中性皂液,40℃,15 min。
(2)羊毛服装及服饰制品的中性染料印花工艺。
印花工艺流程:印花→烘干→蒸化→水洗→中性皂洗→水洗→烘干。
印花浆处方:
蒸化:100~102℃,蒸40~60 min;中性皂洗:1~2 g/L中性皂液,40℃,15 min。
(3)毛用活性染料羊毛面料印花工艺。
印花工艺流程:印花→烘干→蒸化→水洗→氨水洗(pH 8)→水洗→烘干。
印花浆处方:
蒸化:102℃,蒸40~60 min;中性皂液1~2 g/L,40℃水洗15 min,以洗除未固色的活性染料。
(七)丝绸服装及服饰品的直接印花
1.用于丝绸服装及服饰品印花的染料
颜色鲜艳的印花选择弱酸性染料或活性染料,色泽深浓的印花选择中性染料或对蚕丝有较高上染率的直接染料。
2.丝绸印花的糊料
丝绸印花选择合成龙胶及醚化的瓜尔豆胶等糊料,弱酸性染料和活性染料还可以选择海藻酸钠糊料。
3.丝绸服装及服饰制品的印花工艺
(1)丝绸制品印花的工艺流程:印花→烘干→汽蒸→水洗→固色。
(2)弱酸性、中性染料的丝绸印花色浆处方:
(3)汽蒸:102℃,蒸40 min。
(4)固色:1~2 g/L阳离子固色剂,20℃,处理15 min。
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