棉型织物染色的现状 及发展趋势论文
专业: 纺织工程 班级: 纺织102 姓名: 宋倩
学号: 201000514210 指导老师: 王东伟
摘要:
棉型织物是指以棉纱或棉与棉型化纤混纺纱线织成的产品。实际中,白坯布
较多,所以为了使织物获得一定的色泽,需要对其进行染整处理。其中染色是必不可少的一步,自然就需要染料的帮助。但是,不同的织物品种需要不同的染料及不同的染色工艺。那么,染料的种类一共有两大类,天然染料和合成染料。其中,天然染料是从植物、动物及矿物中提取的,不仅具有染色功能,而且大部分具有保健功能,又可降解,是环境友好型染料。但是,天然染料在染色技术方面存在一定的缺陷,其染色牢度、染色稳定性不够好,而且普适性不够理想。合成染料种类繁多,与天然染料相比具有色泽鲜艳、耐洗、耐晒、能大量生产的优点,故,目前使用此种染料为主。但是,合成染料的生产是从石油衍生物中分离出的初级化学物质为原料, 在高温高压条件下进行多种反应, 在其生产过程中会产生许多致癌物质。这些有毒的或对环境有害的物质不得不倾泻到河流、池澹或空气中, 对环境造成严重污染。现在,为了保护我们的水环境,研究者把目光投向了天然染料方面,加大了天然染料的开发研究;此外,亦有合成染料的改性。
关键词:棉型织物、染色、天然染料、合成染料、环境污染
棉型织物染色的现状及发展趋势
1.棉型织物的种类及特点
要想探索其染色的现状及发展趋势,就应该了解其特点,探讨才会更有深度,可更全面的解决问题。
1.1棉型织物的特点:
棉型织物是指以棉纱或棉与棉型化纤混纺纱线织成的产品,它具有以下一些特点:
① 吸湿性强,缩水率较大,约为4~10%;
② 耐碱不耐酸。棉布对无机酸极不稳定,既使很稀的硫酸也会使其受到破坏,但有机酸作用微弱,几乎不起破坏作用。棉布较耐碱,一般稀碱在常温下对棉布不发生作用,但强碱作用后,棉布强度会下降。常利用20%的烧碱液处理棉布,可得到“丝光”棉布。
③ 耐光性、耐热性一般。在阳光与大气中棉布会缓慢地被氧化,使强力下降。长期高温作用会使棉布遭受破坏,但其可耐受125~150℃短暂高温处理。
④ 微生物对棉织物有破坏作用。表现在不耐霉菌。 1.2 棉型织物的品种
① 纯棉织物;
② 棉混纺、交织织物:由棉和其他织物混纺、交织而成的织物。它包括纯棉,也包括棉与棉型化纤(涤纶、锦纶、腈纶等)的组合。
2.棉型织物用的染料分析
2.1 常用的染料种类
① 酸性染料,多适用于蛋白质纤维与尼龙纤维及真丝等。其特征是色泽鲜艳,但水洗牢度较差,干洗牢度优异,在天然死染色中使用比较广泛。
② 阳离子染料(碱性燃料),适用于腈纶、涤纶、锦纶与纤维素及蛋白质纤维。其特点是色泽鲜艳,很适合人造纤维,但用于天然纤维素与蛋白质织品的水洗与耐光色牢度很差。
③ 直接染料,适合于纤维素纤维织品,水洗牢度比较差,耐光牢度不一,但经过改性的直接染料其水洗色牢度会得到很好的改善。
④ 分散染料,适合于粘胶、腈纶、锦纶、涤纶等,水洗牢度不一,涤纶较好,粘胶较差。
⑤ 偶氮燃料(纳夫妥染料),适合于纤维素织品,色泽鲜艳,较适合于艳丽的色泽。
⑥ 活性染料,大多用于纤维素纤维织品,较少用于蛋白质。特点是色泽鲜艳、耐光,水洗、耐摩擦牢度较好。
⑦ 硫化染料,适合于纤维素纤维织品,色泽灰暗,主要有藏青、黑色和棕色,耐光、耐水洗牢度极好,耐氯漂牢度差,长期存放织物会破坏纤维。
⑧ 还原染料,适合纤维素纤维织品,耐光、水洗牢度很好,并且耐氯漂和其它氧化漂白。
⑨ 涂料,适合于所有纤维,它不是一种染料,而是通过树脂机械的附着纤维,深色织物会变硬,但套色很准确,大部分耐光牢度好,水洗牢度良好,尤其是中、浅色。
2.2染料选择
a. 棉纤用染料:
直接染料、阳离子、活性染料、还原染料、偶氮染料、硫化染料;
b. 化纤用染料:
① 分散染料适用于锦纶、腈纶、涤纶,其中涤纶的染色效果较好; ② 阳离子染料适用于腈纶、涤纶、锦纶,其中腈纶的染色效果较好; ③ 酸性染料对锦纶的适用性好;
2.3 棉型织物用染料
由以上棉型织物的特点,棉、化纤用染料及常用染料的特性,那么棉与化纤混纺交织织物的染色应该考虑到两种纤维的性能差别,一般相差较大,可以用套染法(两种不同纤维混纺或交织的织物,用两种不同性能的染料分两次染色称套染)。
① 涤棉混纺交织织物染料可以选用“分散+活性“染料进行套染,先染涤经过水洗后再染棉。
② 锦棉混纺交织织物可选用“酸性+活性”染料; ③ 腈棉混纺交织织物可选用“阳离子+活性”染料进行套染的两浴两步法,或者“阳离子+直接”一浴一步法。
3.棉型织物的染色现状及发展趋势
3.1纯棉织物染色的工艺现状
开始时主要用直接染料,但直接染料对棉的色牢度较小,而且对环境污染性较大,现在多采用还原性染料,虽然还原染料在保护环境方面比较好些,但是,它的价值比较高,好的工厂还是采用廉价的直接染料,因为现在的工厂一般都是私人的,注重的是自己的收益,不会太在意环境的好坏。在这方面,我认为政府需要给以良好的政策进行引导。
3.2涤棉混纺交织织物染色工艺现状
棉纤维可以用直接、活性、还原等多种染料染色,染色工艺可以是轧染法和浸染法,常温染色。选择棉用染料一般根据色相和要求的色牢度、深度而定。
涤纶是疏水性纤维,结构紧密,使用分散染料染色。染色须在高温高压(130℃)或热熔培烘(180℃以上)条件下进行。在高温下,纤维大分子链段振动频率增大,出现了许多允许染料了通过和容纳染料的空隙,温度越高染料扩散越快。温度降到玻璃化温度以下时,染料分子便固定在纤维中。
染色方案种类较多:一是,分散活性轧焙一步法染色;二是,分散、活性染色工艺;三是,分散/还原悬浮体染色工艺 。
3.3锦棉混纺交织织物染色工艺现状
锦棉织物曾一度采用一浴法染色,该染色工艺有两大缺点,一是很难达到高竭染率,二是中温型活性染料在较高的温度下吸色,对锦纶沾色重,锦纶组分的色光较难控制。因该染色工艺色光重现性差,且调色较难,故现已基本被淘汰。现在所用的一浴法主要采用分散染料与热固性活性染料。
锦棉混纺交织织物染色工艺通常采用二浴法,即以中性、酸性或者分散性染料染锦纶,以中温活性染料染棉,采用二浴套染法染色,优点是锦纶和棉纤维的色泽(色光和深浅),在套染过程中可以相互弥补,布面色泽较容易调整和控制,缺点是工艺耗时长、加工产量低、能源消耗大、污水排放多,经济效益差等。
3.4 染料发展趋势
很早的时候主要采用的是天然染料,但色牢度光泽都不是很好,随着化工科技的发展,化学染料逐渐进入人们的视野,它在色牢度、光泽、颜色种类、加工效率等各个方面有突出的优越性,逐渐地由直接染料开始发展,通过科学进步及市场的需要,开发了多种针对不同织物的染料,不仅使我们织物的颜色更加的丰富多彩,而且其染色质量一直在提高,染整厂的效益也增加。但是,一切事物都有两面性,化学染料不仅有毒(种类不同,毒性大小不同,),会产生很多的污水,自然微生物很难分解此类染料,这样对我们的生活环境造成了很大的破坏,因为它是以污水排放出去,破坏性较大。下图真实地在现了我们的周围的水污染。
那么现在,我们懂得了应和自然和谐相处,保护环境就是在保护我们人类自己。现在,染料工作研究者开始转向天然染料方面,还有就是合成染料的改性方面。
① 合成染料方面
合成染料又称人造染料,主要从煤焦油分馏出来(或石油加工)经化学加工而成,习称“煤焦油染料”。按应用方法分为酸性、碱性、直接、媒染、硫化、还原、冰染、分散、活性等类。合成染料与天然染料相比具有色泽鲜艳、耐洗、耐晒、能大量生产的优点,故目前使用此种染料为主,但是,合成染料的生产是从石油衍生物中分离出的初级化学物质为原料, 在高温高压条件下进行多种反应, 在其生产过程中会产生许多致癌物质。这些有毒的或对环境有害的物质不得不倾泻到河流、池澹或空气中, 对环境造成严重污染。而且,当人体在穿劣质服装时一旦出汗,面料中的染料会由于汗液的作用而脱落转移到皮肤上,被皮肤吸收,对人体产生危害。洗衣服时也轻易沾污其他的服装。而有些服装因为pH值偏高,直接破坏人体皮肤的平衡机理,减弱皮肤抵御病菌侵入的能力,并引起皮肤过敏。
19世纪中叶后,合成染料异军突起,由于其彩色鲜亮、色谱齐全、耐洗耐