【集萃网观察】一、染料印花概述

    在印花产业却远没有表现出今天这样的相对立性的时候，纺织品印花厂只是纺织工业生产印花织物的专业部门，甚至可能是大型纺织联合公司的一个生产部门，也可能是它的委托加工厂。一般纺织品生产企业委托印花厂对自己的产品进行印花加工，就像委托加工针织一样，能进行大型纺织联合公司所缺少的在织物上印花的工序。印花通常被描述为在局部的花纹图案处的染色。纺织品印花使用与染色时相同的可用来生产着色织物的染料或颜料，印花和染色时所使用的对纤维极具亲和力的特种染料具有相同的上染原理和大体一致的色牢度特性。染料或颜料通常在水浴中进行染色。当同样的染料或颜料用于印花时，必须用树胶或淀粉增稠以防止其从花纹中渗出。这种增稠的溶液，大约相当于浓脱脂牛乳的稠度，称作印花色浆。一些染料由于溶解性差，着色量低，不能用于印花色浆。

    染料印花也称料湿法印花。染料印花其实就是一种局部染色，是在纺织品上局部施以染料或颜料从而获得花纹图案的过程。但它又不同于染色，因为印花织物坯经过前处理后具有良好的润湿性，印花中为了克服织物的毛细效应引起的渗化现象，获得清晰的印花纹，必须加入称为原糊的物质后，使印花色浆具有一定的粘度。染料印花的色浆主要有原糊(糊料)、染料和助剂。在印花过程中，染料和助剂，借助原糊的作用印到织物上，进行局部染色。因此，糊料的性能对印花产品的质量至关重要。一般情况下，原湖是一种在水中能分散成具有一定稳定性的亲水胶体或乳化体。

    染料印花中的常用糊料

    (1)淀粉。呈白色粉状物，不溶于水。一般用小麦淀粉，它是由300～400个葡萄糖单位以2～1:4二键连结的直链分子组成的。使用此种糊料印花性能良好，表面得色量高，产品色泽鲜艳、不渗化，印品花纹精细，成膜性较差。

    (2)淀粉衍生物：包括可溶性淀粉、黄糊精、白糊精等，是淀粉加盐酸水解的产物。由于盐酸的用量、水解温度、时间等因素，有不同的产物。

    (3)海藻酸钠：是由海藻中提取的海藻胶，具有较强的阴荷性，遇碱或酸都易形成凝胶。一般情况下可使花纹轮廓清晰，是用活性染料印花时常用的糊料。

    (4)化学糊料：有羟甲基纤维素、淀粉醚等，但不经常使用。

    颜料印花中对糊料性能的要求

    （1）粘度：一般要求在1000～4000厘泊左右为佳，常用的粘度大约在2000厘泊左右；

    （2）过网性：这一性能直接关系到得色量的高低，而触变性和原糊的结构也都对过网性有影响；

    （3）固着力：色浆在织物上应有一定的固着力，但因着力太大会使刮印、水洗发生困难，而固着力太小则会使浆膜脱落。影响固着力大小的因素主要是分子量的大小和分子形状；

    （4）成膜性：良好的糊料不但要有以上性能，而且还要有优良的成膜性，浆膜的坚牢度及弹性要保证在印花后的整理时不致剥落。

    染料印花工艺所用的染料

    (1)活性染料：亦称为反应性染料。它具有活性基因，在一定的条件下能和纤维素纤维或蛋白质纤维发生化学反应，以其价键结合的染料；

    (2)直接染料：是具有特殊结构的水溶性染料。可直接对纤维素纤维进行染色，故被称为直接染料，这种染料大部分属偶氮染料；

    (3)酸性(弱酸性)染料：含有磺酸基并能在其呈酸性、弱酸性或中性时，对丝毛等蛋白质纤维上染，而对纤维素纤维不能着色的染料，称之为酸性染料。

    (4)此外还有阳离子染料硫化染料等多种。助剂主要有尿素、碱剂、氧化剂等。

    根据使用染料的不同，染料印花有活性染料印花、分散染料印花、酸性(弱酸性)染料印花等多种。如今比较常用是活性染料印花，它具有印花工艺比较简单，拼色方便，并能和多种染料共同印花或防染印花；花纹色泽鲜艳，色谱中淡色花色齐全，具有较好的湿处理牢度；调制色浆操作容易，印花时疵病少并易于发现，印花效果好；染料成本低。除适应棉织物印花外，在化纤织物上也具有一定的应用价值等许多优点。

    二、活性染料印花工艺

    活性染料印花的色浆是由原糊、活性染料、防染盐S、碱剂、尿素等助剂组成的。由于活性染料的分子结构中含有一个或一个以上的活性基团，在一定的条件下能与织物纤维发生化学反应而牢固地结合在一起，因此，活性染料印花的色牢度非常好。活性染料织物印花具有色泽鲜艳、色谱剂全、工艺简单、操作方便、拼色容易、便于掌握及湿处理牢度好等优点，所以在织物印花被广泛应用。

    常用的活性染料有M型活性染料、K型活性染料、X型活性染料、KN型活性染料等几种。M型活性染料中含有双活性基，即含一氯均三嗪和乙烯砜双活性基团，纤维反应的机会比K型或KN型多，所以固色时间短，固色率高，与纤维生成的共价键的耐酸耐碱稳定性均比较好。M型活性染料固色率虽高，但印深浓色时，其浮色不易洗去，熨烫易沾色，摩擦牢度不好，故应加强皂洗后处理。

    K型活性染料可以用80摄氏度以上的热水溶解染料；由于反应性低，印花时需用较高的碱性进行固色，用小苏打为碱剂印花时，其用量比X型活性染料要高；汽蒸工艺时间较长，与纤维生成的共价键稳定性好。

    X型活性染料溶解温度不能超过60摄氏度，可采用冷水或温水溶解；由于其反应性高，印花中所用碱剂多采用小苏打且用量要严格控制，汽蒸固色时间要短；由于其色浆稳定性差，染料易水解，所以碱剂应在色浆临用前加入；与纤维生成的共价键耐酸稳定性差，故印花后的织物遇酸就会断键褪色。

    KN型活性染料与纤维的共价键耐酸不耐碱，所以碱剂的用量应严格控制，且印花后织物不耐高温碱性皂洗，这是该类染料最大的特点；在印花后不及时汽蒸或不及时进行后处理，印花织物色泽变浅，易出现风印问题。

    防染盐S是活性染料直接印花助剂，学名为间硝基苯磺酸钠。制备防染盐S的原料是苯、硫酸、硝酸、碳酸钠。防染盐S是印花浆中使用性能较好的氧化剂。在织物印花中，防染盐S主要是作防染剂，能在纺织品印染过程中防止染料着色而形成花纹。此外，作为染料中间体，可合成其它多种染料。防染盐S在织物印花中的应用主要是，作还原染料防白助剂；作铜盐、活性、纳夫妥染料等地色拔染印花时地色保护剂；作修理花布浮雕用剂；作活性染料印花后汽蒸时色光保护剂；作活性染料轧染-汽蒸法色光保护剂；作还原染料色纱织物煮练时白地保护剂。碱剂也是活性染料印花中常用的一种助剂。

    在活性染料印花色浆中，碱剂的选择主要取决于染料的活性大小，印浆所需的储存稳定性，纤维种类，染料的用量等。常用的碱剂有纯碱、小苏打和三氯醋酸黄等。在生产中，小苏是最常用的碱剂，但有时可以两者共用，如用纯碱与小苏打的混合碱。碱剂的作用是由活性染料的性质确定的，活性染料在与纤维发生化学反应的同时会产生酸，而活性染料必须在碱性介质中才能与纤维起键合作用。因此，碱剂对其起到了中和的作用，从而防止织物的脆损并且促进了染料在织物上的固着。

    由于活性染料与纤维键合作用中会使部分染料水解，生成或放出酸来，这些酸如不中和，在高温中易使纤维水解而脆损织物，特别是在高温焙烘时更显得重要，色浆中碱剂的用量随染料的用量和染料的反应性能大小而变化，有些染料反应速度快，只需少量的碱剂就可以使染料在纤维上固着，而碱剂用量过多，反而容易造成色浆不稳定，从而使水解染料增加，给后处理工艺造成浮色多，而且使织物深色浅萎。但有的染料反应速度慢，而当工艺中量大时，则需要较多的碱剂来提高其反应速度，因此，要根据染料的用量和染料的反应性等实际情况，适量合理地使用碱剂。

    在色浆中含有一定量的尿素，能起缓冲作用，中和释放出来的酸，从而起到保护织物的作用。尿素学名为碳酸二胺，在活性染料印花中主要起吸湿作用、缓冲作用和固着作用。尿素是活性染料的助溶剂，同时又是良好的吸湿剂，具有很好的助溶和渗透性。在活性染料印花中有助于活性染料的发色并能提高染料的固色率。染料分子中虽然具有亲水的磺酸基等可溶性的基团，其溶解度也比较好；但由于印花时染料的用量较高，而调色的溶比又小，所以还需要用尿素来助溶。在渗透性方面，尿素能促使纤维膨化，有利于染料渗透到纤维的内层，从而提高了给色量。尿素对K型的活性染料染深色的效果较为显著。

    三、常见的活性染料印花色浆配制和适印性

    常见的活性染料印花色浆的配制：

    (1)原糊：干海藻酸钠5%～8%(有的也用25%的海藻酸钠约40%)，水80%，小苏打(调整pH为7～8，约3%)，六偏磷酸钠(按水质硬度而定)约0.35%，40%的甲醛0.1%(气温高时使用)。配制时先将温水放入桶内，加入六偏磷酸钠，在不断搅拌下将海藻酸钠缓缓倒入；打开蒸汽阀充分搅拌至均匀无颗粒状后再加入水至全部均匀后用小苏打调节pH到7～8；最后加入甲醛，搅拌均匀后再以高压泵用SP56尼龙丝网二层过滤(原糊如常温搅拌要6～8小时)，存放一两天后就可使用。贮存中要注意避光保存，避免原糊受光水解；禁止用钙、锌、钡、铁及盐类作防腐剂的贮存工具及容器，避免原糊遇二价金属离子产生凝固现象；如发现原糊液面发泡变黑或有异味等均不能再用。

    (2)色浆：海藻酸钠原糊40%～55%，尿素3%～15%，防染盐S 0.5%～1%，活性染料0.05%～10%，温水适量，小苏打1%～3%，水(补充水浆)。配制方法是，先将少量冷水与染料调成糊状，然后加入溶解好的尿素、防染盐S的混合液，用温(热)水溶解活性染料(活性染料溶解时调色用水必须经软化过滤，不能用金属用具和盛装，盛装桶用前要洗干净，不同类型的染料要分别溶解后方可拼色，并且K型染料不宜与X型拼色。水温一般K、M型掌握在85摄氏度，但黄K-RS、嫩黄K-6G、翠蓝K-GL、艳蓝K-GR的溶解温度要提高到100摄氏度直至溶液澄清，否则会造成色点疵病)，经过滤后加入原糊中充分搅拌而成。小苏打(或纯碱)主要用于调节pH值，要用30摄氏度以下的温水溶解后临时加入。

    用活性染料染色的纺织品可进行拔白或拔印，这类产品在市场上很受人们的喜爱，目前常用于灯芯绒织物的拔印中，活性染料染色的灯芯绒类产品，可用强氧化剂去拔色，如兰绿色的用强氧化剂次氯酸钠拔可变成粉色，黑色的拔成褐色的等。但活性染料拔白还必须用还原剂，如雕白块，也要合理选择地色布所用的染料。此外，活性染料还可与涂料共同印花，如当深色的细线条或小块面和中浅色块面较大的花纹叠印时，细线条可用涂料印花，使线条得色深并能使线条更清晰光滑，块面用活性染料印花，能保证手搓牢度和手感柔软，并且花色也比较鲜艳，整个效果比较理想。在涂料中需同时加入柠檬酸等做碱的中和剂，来破坏活性染料发色。在共同印花中，耐酸增稠剂、耐酸粘合剂的选择是关键。丙烯酸类增稠剂为碱增稠聚合物，遇酸即失去增稠能力。

    四、分散染料印花工艺注意事项和活性染料的凝聚现象

    在我国，印花用染料主要是活性染料和分散染料。分散染料印花工艺中，需要注意以下事项：

    (1)分散染料在分散溶解时要用低于40℃的水，因分散染料制造过程已加入大量分散剂，如温度过高分散剂破坏，使分散染料凝聚。溶解更加困难。如过滤不净容易产生色点。

    (2)分散染料遇金属离子容易发生色变，因此调制色浆不宜用铁器，并要加入六偏磷酸钠软水剂。

    (3)分散染料在弱酸性中比较稳定，碱性液易使分散染料水解影响色光。一般pH控制在5~5.5范围内。如pH低于8或高于10时，即会降低对涤纶的上染率，造成在棉纤维上的沾色。可在色浆中加入乳酸或酒石酸以调节pH值。

    (4)原糊要选用中性和在弱酸性时稳定的海藻酸钠糊。为提高色浆的刮印效果，可同时加入乳化糊，但不宜过多，否则影响花纹的轮廓。

    (5)除纯涤纶织物印花外均不加尿素。否则加重对棉纤维的沾色。因高温处理时尿素在130℃便熔融、挥发和分解，并与分散染料组成低共熔物，造成沾色难以洗除。

   而活性染料在水中具有极良好的溶解状态，活性染料主要依靠染料分子上的磺酸基团，溶解于水中，对于含乙烯砜基的中温型活性染料而言，除磺酸基团外，其β-乙基砜基硫酸根也是极良好的溶解基团。在水溶液中，磺酸基及-乙基砜基硫酸基上的钠离子发生水化反应使染料形成负离子而溶解于水中。 

    活性染料的染色是依靠染料的负离子上染到纤维上去的。活性染料的溶解度均超过100克/升。大多数染料的溶解度在200~400克/升，个别染料甚至可达到450克/升。

    但是在染色过程，染料的溶解度会由于各种不同原因而下降（甚至完全不溶解）。

    当染料溶解度下降以后，部分染料将会从单只的游离态负离子转变为粒子，由于粒子之间电荷斥力大大降低。所以粒子与粒子会互相吸引产生凝聚。这种凝聚先是染料粒子集合成凝聚体，然后转变为集聚体，最后转变为絮聚体。絮聚体尽管是一种松弛的集合，但由于在其周围由正电荷和负电荷形成的双电层，一般染液循环时的切变力很难将其分解，絮聚体很易在织物上沉淀，形成表面染色或玷污。一旦染料产生这样的凝聚，染色牢度都会明显下降，同时会造成不同程度的色花、色斑、色渍。对某些染料（一般杂环结构的染料），其絮聚体在染液的切变力下会进一步加快集合，造成脱水盐析。一旦发生盐析，染色的颜色会变得极浅，甚至染不上色， 即使染上色，也是严重色花、色渍。

    染料产生凝聚的原因有许多，但主要原因还是电解质引起的，在染色过程中，主要的电解质是促染剂（元明粉和盐），促染剂中含有钠离子，而染料分子中的钠离子当量远低于促染剂的钠离子当量数，在正常染色过程中正常的促染剂浓度对染浴中的染料溶解度不会造成太大影响。但是当促染剂用量增加时，其溶液中钠离子的浓度也相应增加，过量的钠离子会抑制染料分子的溶解基团上钠离子的电离，从而降低了染料的溶解度。当促染剂浓度超过200克/升以后，大多数染料均会发生不同程度的凝聚。当促染剂浓度超过250克/升以后，这种凝聚程度将会加剧，先形成凝聚体，然后在染液切变力下很快形成集聚体及絮聚体，对于溶解度低的一些染料则部分盐析出来，甚至脱水。

    五、印花颜料发展前瞻

    在世界范围内，涂料印花由于具有工艺简单、无需水洗、减少用水量和污水排放量等优势，已在赶超染料印花产量，约占印花工艺的45％，活性染料印花约占30％，分散染料约占20％，少量为中性及弱酸性染料印花。这也对印花用颜料的发展提出了新的要求。印花颜料除了要尽快提高印花用国产染料和颜料色泽的纯度和鲜艳度，更要关注环保，使颜料印花的环保问题能从源头起就能得到扼制。毕竟随着人们环保理念及绿色安全消费的不断提高和加强，在印染各工序中大力推行清洁生产已势在必行。

    在印花中避免使用含高价位的重金属及络合、偶氮类致癌芳香胺结构的染化料，包括含甲醛的固色剂等，中避免和减少有毒有害物对环境和产品的污染等。这些都是需要染料助剂企业积极努力并确定开发新产品的方向。另外，中国企业除获得ISO-9000国际质量管理和ISO-14000国际环保管理体系认证外，还要争取获得欧盟的生态产品标准认可，以取得更大的经济利益。总之，走资源消耗低、环境污染少、产品附加值高、经济发展和环境协调统一的工业化道路，是印染行业的必然选择，也是染化料助剂行业的市场机会和必由之路。染料业的发展应当紧跟印染技术的进步。

    2005年，在生产增速继续下降的情况下，染料行业出口保持稳定增长，经济效益明显提高。全行业主要经济指标均创历史新高。重点企业和以出口为重点的企业效益明显提高。从全行业看，亏损企业减少，但小企业由于竞争力下降，产品更新慢，有的被迫减产和停产。随着国内染料的快速发展，企业创新意识的不断提高，进口增长逐步开始下降，国产染料替代了部分进口染料。

    今年是我国“十一五”规划开局之年，我国国民经济及相关产业的稳定较快发展，为我国染料工业提供了广阔的发展空间，染料的需求和出口仍将保持稳定增长的趋势。颜料生产企业已经遇上建设自营销售网络加快树立自主品牌的良好机遇。

    改革开放后，很多染料企业都拥有了进出口权，虽然自营的进出口数量有些增加，但是，我们与国外公司比销售的数量差距很大，缺少营销渠道，获得的市场利润很低。找到重点和切入点，不断培育品牌优势，染料企业不断扩大自营销售、获得更多的市场信息和利润是完全有希望的。国内染料业由于受计划经济的影响，基本没有自己的品牌，更谈不上名牌。改革开放后，很多企业注册了自己的品牌，由于我们缺乏品牌培育和品牌创新的经验和能力，染料工业发展至今，在国际市场上还没有叫得响的知名品牌，有些质量很好的产品，也只能贴上国外知名品牌销售。现在国家积极支持企业推出名牌产品，企业更应该注意树立自己的品牌，用5-10年的时间在国际市场上推出中国知名的染料品牌。

    要想达到以上目标，就需要改变粗放型增长方式，提高自主创新能力。薄利多销，低成本、大批量是企业发展达到一定规模的措施和手段，也客观上促进了我国染料工业快速发展。当前我国的染料产量、出口和消费数量已经居世界第一位，是名副其实的染料大国。但低成本，薄利多销只能使企业做大，但不能做强，更不能做长远。今后我国染料工业的发展，如果还继续保持传统的大规模、大批量、低成本与低价竞销，不可能从染料大国变成染料强国。企业也不可能获得更快的发展和得到更好的效益。只有努力提高自主创新能力，加大科技投入，不断开发出拥有自主知识产权的新技术、新产品，才是我国染料工业未来发展的方向。

    去年底国家六部委决定，2006年1月1日起分散染料出口的退税率由13％降到5％，这个政策范围也有扩大的可能；有些能源产品价格会转向市场调节；环境保护更加严格，有媒体称今年是环保风暴年；纺织品的贸易摩擦仍会存在；反倾销的案例也会不断增长；能源及原材料价格上涨等方面都会对染料工业的发展形成很大的压力，我们要注意市场及政策的变化。积极采取应对措施，为“十一五”的染料工业稳定、健康、持续发展开好局、起好步。

该文章暂时没有评论！