勻染劑

水溶性的表面活性劑

勻染劑(leveling agent)大多數是水溶性的表面活性劑,根據勻染劑對染料擴散與聚集度的影響,主要分為兩種類型:親纖維性勻染劑與親染料性勻染劑。

染色定義


均勻染色:織物整個表面顏色深度、色光和艷亮度都很一致時,該染色可稱為均勻染色。勻染劑大多數是水溶性的表面活性劑。也可以表述為纖維紗、線或織物在染色過程中,為促使染色均勻,不產生色條、色斑等疵點而添加的物質。

作用原理


勻染劑的作用類型:親纖維性勻染作用;親染料性勻染作用;染料和纖維都具有親合性;

親纖維性

作用原理:當勻染劑對纖維的親和力大於染料對纖維的親和力時,勻染劑與染料對纖維發生競染作用。勻染劑優先與纖維結合,佔據了纖維上的染色座席,阻礙了染料與纖維的結合,延緩了染料的上染。但結合力沒有染料分子強,隨著染浴溫度的升高,染料又逐漸從纖維上將勻染劑置換下來,而最終使染料佔據了染色座席,從而達到勻染的目的。
緩染作用:勻染劑優先與纖維結合,佔據了纖維上的染色座席,阻礙了染料與纖維的結合,延緩了染料的上染。這類親纖維性的勻染劑,一旦染色操作完成之後,染料就固著於纖維上不能移動,所以沒有移染的能力。對纖維具有親和力的勻染劑,稱為親纖維性勻染劑。
親纖維性勻染作用常常在下列染色過程中:
①陰離子性的勻染劑在天然纖維、錦綸纖維的染色過程;
陽離子性的勻染劑腈綸的染色過程。
在腈綸染色中使用陽離子型勻染劑時,勻染劑和染料對纖維的酸性基進行競染,並先於染料佔據纖維上的染色座席,在染色初期階段起著抑制染料吸收的作用,升溫過程中勻染劑解吸而使染料分子慢慢上染色座席,達到均勻染色的結果。對纖維具有親和力的勻染劑中,用於天然纖維、錦綸纖維的是含有酸性基團的陰離子表面活性劑,它們主要是磺化油和高級醇硫酸酯鈉鹽;用於腈綸的陽離子表面活性劑,主要是季銨鹽類。

親染料性

作用原理:勻染劑對染料的親和力大於染料對纖維的親和力時,在染料被纖維吸附之前,勻染劑先拉住染料,並隨之結合生成某種穩定的聚集體,染料必須脫離勻染劑才能與纖維結合,從而降低了染料遷移率和擴散速度,延緩了染色時間。在高溫時,這種穩定的聚集體與纖維接觸,產生分解作用,然後又釋放出染料,再使染料與纖維結合,從而達到勻染的目的。
(1)緩染作用:勻染劑與染料結合,阻礙了染料與纖維的結合,延緩了染料的上染
(2)移染作用:這種親染料的勻染劑,對已經上染於纖維的染料還保持有拉力,故對於染色不勻的織物,可將深濃色澤上的部分染料拉回到染浴中,再轉移到淺談色澤上,達到勻染。所以這種勻染劑具有移染作用。
(3)剝色作用:如果這種勻染劑對染料的親和力過大,也就是說對上染於纖維上的染料拉力過大,那麼就可以當作剝色劑來使用親染料性勻染劑主要是聚乙二醇醚型非離子型表面活性劑,這種勻染劑的親染料性是由於聚乙二醇的醚鍵易於同染料上的羥基和氨基的氮原子相結合所致親染料性勻染作用常常在下列染色過程中:
1酸性染料染羊毛親染料性勻染機理:
(A)生成氫鍵:聚氧乙烯型非離子型表面活性劑(如勻染劑),勻染劑中的醚鍵首先與水形成氫鍵結合,然後再與染料分子反應,生成活性比較小的氫鍵,氫鍵加成物在高溫下分解再放出染料。
(B)生成鹽:聚氧乙烯型非離子型表面活性劑(如勻染劑),勻染劑與染料以鹽形式相結合,鹽在高溫下分解再放出染料。
2 還原染料的染色過程
勻染的原因是聚乙二醇醚與還原染料隱色酸的陰離子藉助於氫鍵生成加成物,或生成鹽。對染料具有親和力的勻染劑,主要有脂肪醇和烷基苯酚的羥乙基化產物,如高級醇聚氧乙烯醚和烷基苯酚聚氧乙烯醚等。
3直接染料的染色
在直接染料的染色中,非離子型勻染劑也可起到勻染作用,其作用機理同上所述。

親合性

脂肪酸與蛋白質的縮合物(如雷米邦)及聚氧乙烯脂肪酸與蛋白質分解產物的拼合物等都屬於這種類型。

工業意義


現代勻染劑已有更為廣泛的意義,除紡織業之勻染外,在塗料/塗層/印刷等工業中,其意義為:使塗/印更均勻。塗料/印刷工業將其譯為流平劑紡織助劑對提高紡織品的附加價值至關重要,不僅可使紡織品功能化,而且可使其高檔化、更具時代感,但要具有這些優點的前提是織物的染色要勻透,非常有效的方法是使用具有緩染或移染作用的助劑即勻染劑來達到勻染效果。

勻染配方


1適用於腈綸,滌綸纖維織物
組分用量/g組分用量/g
N,n-二甲基乙醇胺23.2十八烷基異氰酸酯79.8
三乙醇胺0.2氯化苄34.3
乙氧基化羊毛脂5.4甲苯137.5
2 適用於腈綸,有很好的抗靜電組分
組分用量/g組分用量/g
陽離子染料0.5~1勻染劑DC2~3
醋酸(98%)1~2無水硫酸納5~20
醋酸鈉1

知識擴展


染色中常出現不均勻現象,如條花和染斑。
一方面原因是由於纖維的物理、化學結構不均勻,另一方面是由於染色前處理和染色條件不當所致。為使染色中染色速度快、易起斑的染料達到均勻染色的目的,可採取下列措施:
(一)控制染色速度
1.控制升溫速度、控制染料的瞬染性
2.使用勻染劑、緩染劑,使拼色的染料保持染色速度一致
3.控制促染劑
(二)使染浴的濃度和溫度均勻,可加大染液流量、使用勻染能力大的染色機械和提高溶液的穩定性
1簡便易行的方法是加入勻染劑。
2 作為勻染劑的條件是:能使染料緩慢的被纖維吸附(具有緩染作用);如果染色不均勻,可使染料從深色部分向淺色部分移動(具有移染作用);不降低染色堅牢度。所以,勻染劑應具有緩染性和移染性。