印花白地防沾污皂洗剂的研制与应用技术

2009-04-01唐增荣蔡秀平

纺织导报 2009年3期

唐增荣　蔡秀平

织物印花后一般需要经过充分的水洗、皂洗或还原清洗处理，以防止白地的沾污。文章较为详细地介绍了活性染料印花用白地防沾污皂洗剂的研制、印花生产实践，以及对染料、固色和皂洗条件、水洗设备的选择，以期为印花工作者带来有价值的参考。

After printing, fabrics need to be treated by sufficient washing, soaping and reduction cleaning, in order to prevent background contamination. The article not only introduces the development of anti-staining soaping agent for the printing of reactive dye and the printing practice, but also discusses the optimization of dye fixing and soaping condition as well as washing machines.

纺织品用染料印花后一般都必须进行严格充分的水洗、皂洗或者还原清洗工艺，这是因为印花织物的皂洗浴中含有大量的高聚物浆料，这些从织物上洗下来的高聚物浆料与未固着的染料、印花助剂等溶和在一起，很容易会沾污到印花织物的白地上和花纹处，沾污到白地上造成白地不白，沾污到花纹上造成花纹色光变色或者色牢度下降。其所用的皂洗剂根据不同的纤维、不同的染料和不同的印花工艺是不一样的，但必须都有防止沾污的功能，从而达到白地洁白，印花色泽纯正鲜艳。

目前印花用白地防沾污皂洗剂可分为活性染料在棉布上印花用的白地防沾污皂洗剂、酸性染料在丝绸和羊毛上印花用的白地防沾污皂洗剂、分散染料在涤/棉织物上印花用的白地防沾污皂洗剂、冰染染料在棉布上印花用的白地防沾污皂洗剂、阳离子染料在腈纶织物上印花用的白地防沾污皂洗剂、活性染料在毛巾织物上全幅地印花用的白地防沾污皂洗剂、冰染染料与活性染料在棉布上共印印花用的白地防沾污皂洗剂，以及轧染印花用白地防沾污皂洗剂等等。其中活性染料在棉布上印花用的白地防沾污皂洗剂最为广泛。

一、活性染料印花用白地防沾污皂洗剂研制

活性染料色谱齐全、色泽鲜艳，是纤维素纤维印花的首选染料。活性染料印花后的皂洗工艺，其机理很复杂，不仅发生物理交换和冲稀作用，而且还有物理化学作用，虽然国内外研究都很活跃，但至今还没有一个十分可靠的皂洗标准，实际生产时多半靠经验来判断和制定皂洗工艺。

1.防沾污概念

印花白地防沾污是较通俗的名称，沾污顾名思义是在印花生产中洁白的织物上（白地色）沾上污色（不需要的色泽），有时亦称沾色，它和印花搭色不一样，印花搭色疵病是印花色浆粘搭或复印于印花织物表面，产生无一定规律形状的色斑。

在印花后的皂洗工艺中，皂洗过程可用下列关系式表示：纤维·污垢＋皂洗剂纤维·皂洗剂＋污垢·皂洗剂。

其中污垢包括印花浆料、水解染料和印花助剂，上述平衡式中的逆向符号表示存在的污垢再回沾于纤维表面的可能，皂洗剂如果没有防沾污效果，就会造成污垢（浆料、水解染料等）再沉积于纤维表面，皂洗工艺不能很好地完成。

从上述平衡式中可以看到皂洗剂应与纤维有较强的亲和力，皂洗剂与污垢也要有较强的亲和力。如果该皂洗剂有防沾污功能，则平衡式中逆向就不存在了。

2.防沾污皂洗剂必须具备五大作用和四大性能

活性染料印花后用防沾污皂洗剂主要是去除织物上的浆料、未固着的染料和水解染料（浮色），因此防沾污皂洗剂必须具备渗透、吸附、分散、络合和洗涤五大作用：

（1）渗透作用：具有降低工作液界面张力，渗入浮色（浆料和纤维）之间，削弱浮色在纤维上的附着力，达到去除浮色的效果；

（2）吸附作用：对印花织物表面具有定向吸附作用，其吸附可能是相反电荷的离子基团产生的静电吸附作用，也可能是分子中形成氢键的吸附；

（3）分散作用：把与浮色（浆料）吸附后形成的胶体，从纤维上脱落下来，分散在工作液中，并形成稳定的悬浮分散体系；

（4）络合作用：通过整合作用可以屏蔽染液中的金属离子，达到防沾污效果；

（5）洗涤作用：可通过螯合类、螯合分散类、表面活性剂类或复配类，达到它的洗涤作用。

因此防沾污皂洗剂一般都是多种助剂复配而成。防沾污皂洗剂除了上述必须具有的五大作用外，在应用过程中还应具有以下4个性能：

（1）使用中泡沫要少，最好是无泡，或者成泡时间要短；

（2）要能耐硬水，不受应用厂水质的影响；

（3）织物皂洗后，不会变褪色；

（4）不受皂洗温度的影响，能在各种温度下有防沾污效果。

3.防沾污皂洗剂的组成

防沾污皂洗剂主要有净洗剂和助洗剂两部分组成。

（1）净洗剂

净洗剂一般采用阴离子和非离子表面活性剂：阴离子表面活性剂价格便宜，具有一定的去污能力，洗涤后不影响手感，但对洗涤用水有一定要求，如果水中含有钙离子、镁离子等杂质，阴离子表面活性剂即能形成不溶性的钙皂、镁皂，降低了洗涤能力，并沾污织物。非离子表面活性剂去污能力较强，低浓度下有很高的去污能力，易制成液体洗涤剂，在水中不离解，对硬水及电解质敏感较小，临界胶束浓度非常低，具有良好的增溶能力，可以单独使用，也可用多种非离子表面活性剂复配，大多是与阴离子表面活性剂复配成洗涤剂，达到更好的协同效应。

（2）助洗剂

助洗剂是防沾污功能的关键原料，所谓助洗剂就是帮助洗涤，用以提高净洗效果同时起到防沾污效果。

助洗剂对金属离子有螯合能力，能将重金属离子螯合封闭，软化硬水，同时具有分散作用，将洗下来的污垢分散在水中，防止再沾污，有的助洗剂还能增加溶解度，提高粘度，稳定泡沫，抗结块及增白等性能。

助洗剂一般分为无机类助洗剂和有机类助洗剂两类：无机类助洗剂含硅酸钠、纯碱、三聚磷酸钠、硼砂、膨润土、沸石和元明粉等等；有机类助洗剂用量比无机类助洗剂少得多，但助洗作用却很大。有机助洗剂中最常用的有螯合分散剂、吸色剂、抗再沉积剂、除色剂、泡沫稳定剂、增稠剂、增溶剂、增白剂等等。

二、深色活性染料在白地上印花的生产实践

深色活性染料在白地上印花的沾色问题是印花厂首先考虑的问题，同时印花厂最重视印花后的皂洗工艺的制定，笔者在多年的试验和实践中选择了一只较为满意的防沾污皂洗剂TPR，其印花生产实践如下：

（1）印花织物：纯棉平布30×30、68×68、50min；

（2）染料用量：活性红K–2BP5%；

（3）印花工艺：印花→烘干→汽蒸→冷水冲洗（防沾污皂洗剂TPR1g/L）→皂洗（防沾污皂洗剂TPR2g/L，95℃×15min）→烘干。

（4）测试结果（表1）：

三、活性染料在白地上印花的防沾污研究

棉织物广泛采用活性染料印花，其主要原因是手感柔软、色谱齐全、花型精细，特别对于高档的纯棉府绸、纯棉针织物、毛巾、大浴巾等等手感要求较高的织物，更必须用活性染料印花。为了保证白地洁白，不沾污，除了应用上述的防沾污皂洗剂TPR外，印花时对活性染料的选用、固色和皂洗条件以及水洗设备都必须考虑。

1.染料的筛选

深色活性染料印花产品的特点是色泽鲜艳、花色浓艳，但要保证白地洁白，一般要慎用普通的K型、M型和KN型活性染料，因为普通的K型活性染料，得色量较低，难以达到深度。M型活性染料具有双活性基团结构，含有一氯均三嗪基团和乙烯砜活性基团。KN型活性染料含有乙烯砜活性基团，M型和KN型活性染料虽然得色量较高，但是乙烯砜结构的活性染料，其乙烯砜基团在碱性介质中易断裂出来，生成具有反应能力的乙烯砜基，如下所示：

此乙烯砜基沾到未印花部分的白地上，即与棉纤维起反应，就形成难以去除的沾色。

因此白地的深色印花不宜使用M型和KN型活性染料，经试验证明采用进口的P型活性染料能适用于白地深色印花，不易沾色，能保持白地洁白，这是因为P型活性染料不含乙烯砜基团，而且固色率和提升率都好。至于其他结构的活性染料，在应用前一定要先做小样应用试验，才能保证大生产白地洁白。

2.固色和皂洗条件

活性染料在碱性条件下经汽蒸才能与纤维素纤维固着，其固着的条件除了温度、时间和碱剂用量等因素之外，汽蒸时的温度对给色量、鲜艳度也影响很大，同时对色牢度也有一定影响，这是因为汽蒸时如果湿度不够，布面过分干燥，会造成布面上的印花色块上的尿素和小苏打自行分解，降低纤维的吸湿性，不利于染料的吸附，因此保证蒸化时浮色多的疵病，降低了沾色的可能性，保证了白地洁白。

印花汽蒸后的皂洗一般采用多次洗涤，但第一次皂洗一般先用冷水冲洗，冷水冲洗中也应加入少剂量的防沾污皂洗剂TPR，在以后的热水皂洗中再使用防沾污皂洗剂TPR，这样才能保证白地洁白。

3.水洗设备的改进

为了提高深色白地印花布的水洗效果，保证白地洁白，可以在平洗机上加强喷淋与皂洗，加大冷流水的冲洗能力，必要时增加水洗压力泵，加大水压，将织物表面的浆料浮色全部冲洗掉，保证白地洁白。

四、沾色的测试方法和防沾色系数

1.沾色的测试方法

沾色的测试方法是在试样布的正反面各贴附一块同样大小的单纤维贴衬，如果试样是纯纺织物，第一块贴衬的纤维类型应与试样同类型，第二块贴衬的纤维类型按表2选取。