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印染助剂是纤维和纺织品在染色、印花过程使用的精细化工产品。其品种繁多,择要介绍匀染剂、分散剂、固色剂、涂料印花助剂、荧光增白剂等。
1.匀染剂
将纤维和织物进行染色,必须染色均匀,就是说,必须使染料分子均匀分布在纤维表面上;使分布于纤维表面上的染料向纤维内部扩散。为达上述目的,可凭借高超的染色技术、严格细心的操作来达到。但并不总是奏效,最简便的方法是借助加入匀染剂来实现。匀染剂按作用机理不同可以分为对纤维具有亲和力的匀染剂和对染料具有亲和力的均染剂两大类。还有个别的匀染剂既对纤维有亲和力,也对染料有亲和力。常用的匀染剂有匀染剂OP、匀染剂AN、匀染剂DA、匀染剂DC。匀染剂CAN、高温匀染剂120等。
2.分散剂
在还原染料悬浮体轧染、还原染料隐色酸法染色、可溶性还原染料卷染、冰染染料-浴法染色以及丝/毛、涤/毛混纺织物染色时,均需加入一定量的分散剂。目前常用的分散剂有分散剂S、分散剂BZS、分散剂DDA881和分散剂CS等。
分散剂N(扩散剂NNO)由精萘与硫酸进行磺化反应,其产物再与甲醛缩合、烧碱中和而得,合成工艺路线如下:
生产工艺流程见图10-28。将精萘投入搪瓷反应釜中,加热125℃使其熔融并搅拌,再升温至135℃,加入98%的硫酸和104.5%发烟硫酸配制成的混酸,再升温至155℃,保温2h,磺化反应完成后,加入水,再搅拌10min,取样化验,控制总酸度在25%~27%,然后冷却至95~100℃。
图10-28分散剂N生产流程图
在上述95~100℃的反应釜内一次加入37%的甲醛,密闭反应釜,使温度与压力自然上升至125~135℃和0.15~0.2MPa,并保温2h。缩合完成后,将物料送至中和釜,同时加入30%液碱,再用石灰乳调整pH值为7,放料吸滤,滤液干燥,磨粉,得扩散剂NNO。加适量元明粉即可配成低浓扩散剂NNO。
原料消耗定额(kg/t):
(1)高浓分散剂N精萘560,发烟硫酸(104.5%) 17,硫酸(100%) 400,甲醛(37%) 230,氢氧化钠180,石灰99。
(2)低浓分散剂N精萘400,发烟硫酸(104.5%) 149,硫酸(100%) 243,氢氧化钠246,甲醛(37%) 156,元明粉121。
分散剂N还可作为印花色浆稳定剂和重氮浴液稳定剂。硫化染料染锦纶时,可作为锦纶的前处理助剂。亦可作为皮革助萘剂,当铬萘革剂与单字填充时,本品与单宁混合使用,能缓和单宁与皮革的结合,不使皮革发粗。在皮革染色时,能使皮革着色均匀,并起填充作用,增加皮革丰满度。还可作为碱性染料和酸性染料制备色淀时单宁酸的代用品,在橡胶工业和造纸工业上也有一定的应用。
3.固色剂
纤维和织物经染料染色后,由于湿处理牢度不佳,褪色和沾色现象不仅使得纺织品本身外观陈旧,同时染料还会从己染色的湿纤维上掉下来,以致沾污其纤维和织物。为克服这种现象,通常进行固色处理,固色所用的助剂就称为固色剂。固色剂的作用是使染料结成不溶于水的染料盐,或使染料分子增大而难溶于水,借以提高染料的牢度。
按固色剂的化学结构,可将固色剂分为3种类型:①阳离子表面活性剂;②无表面活性的季铵盐;③树脂系固色剂。
4.涂料印花助剂
涂料印花是借助胶黏剂的成膜作用,将不溶性染料或颜料牢固地黏附于织物上,从而达到着色目的。涂料印花浆实际上是多种组分的混合物,除去颜料色浆之外,还包括有胶黏剂、增稠剂、交联剂、催化剂、乳化剂、柔软剂、吸湿剂、润湿剂、抗泳移剂、黏着促进剂和阻泡剂等。如PAE印花助剂的配方(质量份)如下:胶黏剂(丙烯酸酯和丁二烯类)300,邦浆A 300,增稠剂30~40,涂料色浆100,尿素20,交联剂M-90 20,水215~225。
5.荧光增白剂
荧光增白剂是利用光学补色作用,增加日光下白度的一种助剂,是近于无色的染料,可增加织物的白度。按其化学结构可将现在常用的荧光增白剂分为二苯乙烯系、联苯胺系、唑系、噁唑型、吡唑型、咪唑型等。
荧光增白剂种类繁多,几乎都是杂环化合物和稠环化合物,对于不同的纤维、织物有不同的荧光增白剂供选用。常用的荧光增白剂VBL的合成原理如下:
(1) DSD酸与三聚氯氰缩合生成一缩物
(2)一缩物与苯胺缩合生成二缩物
(3)二缩物与一乙醇胺反应生成荧光增白剂VBL
生产工艺流程(参见图10-29)说明如下。
图10-29荧光增白剂VBL生产流程图
(1)第一次缩合在缩合釜中加水、碎冰开动搅拌,使釜内温度降至0℃以下,加入30%匀染剂O的水溶液和工业盐酸。停止搅拌,加入三聚氯氰,开动搅拌,打浆1h,温度保持在0℃。
将DSD酸中和溶解(pH=7.5),用活性炭脱色(活性炭用量为DSD酸干品的10%,脱色温度为90~95℃),然后根据DSD酸含量的分析,将DSD酸的溶液稀释,于2.5h内均匀加至缩合釜中。加入一定量后,同时加入10%的碳酸钠溶液进行中和,温度控制在0~3℃, pH值控制在5~6。待全部DSD酸加完后,搅拌45min。在15 min内再加入10%碳酸钠溶液中和至pH值为6-7。加完后,测氨基,如氨基已消失,则到达第一次缩合反应终点。
(2)第二次缩合第一次缩合反应到达终点后,将物料放入二次缩合釜中,于0.5h内均匀地加入苯胺。加完后,缓缓地均匀升温,温度达到12℃时开始用10%的碳酸钠溶液中和,升温至30℃,pH值控制在6~7。测氨基值,氨基值消失即为第二次缩合反应的终点。
(3)第三次缩合将第二次缩合物转入带夹套的搪瓷反应釜中,一次加入乙醇胺,升温到80~85℃,加入氨水。加完后,密闭反应釜,继续升温至104~108℃,保温3h。冷却至55~60℃,加水,静置沉淀3h。
(4)后处理反应液澄清后,过滤。滤液转入酸析釜内,升温至90℃,开动搅拌,继续升温至95~98℃,逐渐加入工业盐酸酸析至pH值为1~1.5,停止搅拌,静置沉淀2h左右。酸析液澄清后,放去上层澄清液,下层酸析物放至吸滤桶中进行吸滤。吸干后,用冷水洗涤滤饼至pH值为5,再吸干,将滤饼送至捏和机中,加入适当纯碱,然后捏合成团,分出水分,进行干燥、磨粉、标准化,即得荧光增白剂VBL。
消耗定额(kg/t): DSD酸(折100%)280,三聚氯氰295;苯胺150,一乙醇胺132,氨水(20%)186,碳酸钠400kg,盐酸(31%) 500,元明粉380,活性炭 30,匀染剂1。
荧光增白剂VBL主要用于纤维素织物和纸张的增白,浅色纤维织物增艳以及拔染印花白地增白等。增白剂VBL的上染性能基本上与染料相似,可用食盐、硫酸钠等促染,用匀染剂作缓染。
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