中國新型涂料網(wǎng)訊 第八屆全國染色學(xué)術(shù)研討會互動討論環(huán)節(jié)中針對部分企業(yè)提出的技術(shù)問題，專家組進(jìn)行了集體的討論和解答，記者將企業(yè)提問較多，較為關(guān)注的焦點問題的解答進(jìn)行了梳理和歸整，將通過你問我答欄目向行業(yè)普及。本期將關(guān)注混紡纖維涂料染色時出現(xiàn)纖維染色差大問題。
對話人：宋心遠(yuǎn)：東華大學(xué)教授
章杰：中國染料行業(yè)協(xié)會教授級高工
王明亮：達(dá)利(中國)有限公司工業(yè)工程部副經(jīng)理
王明亮：我公司絲棉混紡紗線在進(jìn)行涂料染色過程中出現(xiàn)絲深棉淺的問題，請問該問題的成因是什么，應(yīng)如何解決?
宋心遠(yuǎn)：絲棉織物在涂料染色過程中出現(xiàn)絲深棉淺的現(xiàn)象，主要是因為電荷問題沒有解決。因為涂料染色和染料染色的的染色機(jī)理不一樣，涂料與顏料是不一樣的，涂料在經(jīng)過合成、細(xì)化等過程中一定要加入分散劑或者活性劑，才能保證涂料顆粒不會在水中出現(xiàn)團(tuán)聚和沉淀現(xiàn)象。
由于涂料生產(chǎn)廠家不知道染整廠家需要什么樣的助劑，因此對影響涂料性能最關(guān)鍵的兩種因素——涂料顆粒的極性和電荷性的處理不夠好。據(jù)我了解，過去用于紡織涂料印花的涂料,為了保險起見用的都是非離子型的分散劑，非離子型的分散劑可以保證涂料均勻分散不會發(fā)生沉降現(xiàn)象，但是在染色過程中，對不經(jīng)過陽離子改性紗線的著色影響非常大。其實，纖維在水中時其表面都會帶有電荷，絲和棉所帶的電荷是不一樣的。
另一個原因是絲和棉的結(jié)構(gòu)組成也大不一樣，絲的表面比較光滑平整，特別是脫膠以后的絲表面更加光滑;棉的表面則比較粗糙，有一些縱向的裂縫。
絲的顏色深主要是因為絲是蛋白質(zhì)纖維，在ph值<4.5的溶劑里，絲的表面帶正電荷;ph值在4.5左右時不帶電;ph值>4.5時帶負(fù)電荷，這也是絲綢和羊毛為什么要在酸性條件下進(jìn)行染色的原因，由于在酸性條件下，絲和毛的氨基比較多，隨著ph值的上升，羧基會逐漸增多;當(dāng)ph值達(dá)到4.5左右時，氨基和羧基的數(shù)量基本相同，正電荷和負(fù)電荷中和，絲的表面就不再帶有電荷�，F(xiàn)在的涂料顆粒在ph值<5時主要帶負(fù)電荷，隨著ph值的降低，負(fù)電荷會越來越多�？梢娫趐h值<4.5時，絲的表面帶正電荷，涂料顆粒帶負(fù)電荷，正電荷與負(fù)電荷相互吸引結(jié)合，這就是絲染色較深的主要原因。
所以在絲和棉的涂料染色過程中，如果ph值偏酸性，那么絲吸引的涂料顆粒會更多，顏色也就更深，同時粘合劑對絲的粘合作用比對棉的要強(qiáng)，這就可以解釋在烘干以后絲的染色不僅深而且牢固。
雖然同為蛋白質(zhì)纖維，羊毛因為表面鱗片的影響，其染色就沒有絲的顏色深，也沒有絲的牢固。
因此想要實現(xiàn)將絲和棉的混合纖維均勻染色，必須對棉纖維進(jìn)行陽離子改性，當(dāng)陽離子改性劑的量較少時，絲的顏色會比較深，陽離子改性劑的量提高到一定程度，絲和棉的染色效果逐步接近，最終會達(dá)到統(tǒng)一。由于絲也有很多和陽離子改性劑反應(yīng)的基團(tuán)，但是絲的羥基數(shù)量要比棉少，少量的陽離子改性劑會先和絲發(fā)生反應(yīng)，特別是在弱堿性條件下改性劑總是先和絲發(fā)生反應(yīng)，只有陽離子改性劑的量比較高時才會和棉纖維反應(yīng)，最終實現(xiàn)棉纖維的陽離子改性處理。
由此可見，生產(chǎn)中一定要對棉纖維進(jìn)行陽離子改性，讓棉纖維表面帶正電荷才能實現(xiàn)均勻染色。其實，現(xiàn)在陽離子改性劑很多企業(yè)都在做，但是集中反映出的問題是改性不夠充分，主要原因是陽離子改性劑的分子量比較低，由于纖維表面原始的負(fù)電荷數(shù)量很少，改性劑對纖維的吸附能力很弱，因此還需要對纖維進(jìn)行低溫等離子體改性，通過低溫等離子體改性以后，纖維表面的負(fù)電荷會明顯增多，然后通過陽離子改性劑進(jìn)行陽離子改性，這樣實現(xiàn)的改性是永久的，在偏堿性的條件下進(jìn)行染色時，棉纖維的顏色就會明顯變深，由于改性后的結(jié)合力也變強(qiáng)，因此染色的色牢度在不用粘合劑的情況下也會提高半個等級。
我希望涂料生產(chǎn)廠家測試一下涂料顆粒的電位和涂料顆粒系數(shù)分布，現(xiàn)在最新生產(chǎn)的涂料顆粒系數(shù)分布主要集中在0.15微米左右，涂料的染色牢度很強(qiáng)。我們現(xiàn)在的涂料主要應(yīng)用在低檔、不鮮艷的織物上，未來涂料要向高檔、多組分、功能性的方向發(fā)展，才能實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會效益的顯著提高。
對話人：宋心遠(yuǎn)：東華大學(xué)教授
章杰：中國染料行業(yè)協(xié)會教授級高工
王明亮：達(dá)利(中國)有限公司工業(yè)工程部副經(jīng)理
王明亮：我公司絲棉混紡紗線在進(jìn)行涂料染色過程中出現(xiàn)絲深棉淺的問題，請問該問題的成因是什么，應(yīng)如何解決?
宋心遠(yuǎn)：絲棉織物在涂料染色過程中出現(xiàn)絲深棉淺的現(xiàn)象，主要是因為電荷問題沒有解決。因為涂料染色和染料染色的的染色機(jī)理不一樣，涂料與顏料是不一樣的，涂料在經(jīng)過合成、細(xì)化等過程中一定要加入分散劑或者活性劑，才能保證涂料顆粒不會在水中出現(xiàn)團(tuán)聚和沉淀現(xiàn)象。
由于涂料生產(chǎn)廠家不知道染整廠家需要什么樣的助劑，因此對影響涂料性能最關(guān)鍵的兩種因素——涂料顆粒的極性和電荷性的處理不夠好。據(jù)我了解，過去用于紡織涂料印花的涂料,為了保險起見用的都是非離子型的分散劑，非離子型的分散劑可以保證涂料均勻分散不會發(fā)生沉降現(xiàn)象，但是在染色過程中，對不經(jīng)過陽離子改性紗線的著色影響非常大。其實，纖維在水中時其表面都會帶有電荷，絲和棉所帶的電荷是不一樣的。
另一個原因是絲和棉的結(jié)構(gòu)組成也大不一樣，絲的表面比較光滑平整，特別是脫膠以后的絲表面更加光滑;棉的表面則比較粗糙，有一些縱向的裂縫。
絲的顏色深主要是因為絲是蛋白質(zhì)纖維，在ph值<4.5的溶劑里，絲的表面帶正電荷;ph值在4.5左右時不帶電;ph值>4.5時帶負(fù)電荷，這也是絲綢和羊毛為什么要在酸性條件下進(jìn)行染色的原因，由于在酸性條件下，絲和毛的氨基比較多，隨著ph值的上升，羧基會逐漸增多;當(dāng)ph值達(dá)到4.5左右時，氨基和羧基的數(shù)量基本相同，正電荷和負(fù)電荷中和，絲的表面就不再帶有電荷�，F(xiàn)在的涂料顆粒在ph值<5時主要帶負(fù)電荷，隨著ph值的降低，負(fù)電荷會越來越多�？梢娫趐h值<4.5時，絲的表面帶正電荷，涂料顆粒帶負(fù)電荷，正電荷與負(fù)電荷相互吸引結(jié)合，這就是絲染色較深的主要原因。
所以在絲和棉的涂料染色過程中，如果ph值偏酸性，那么絲吸引的涂料顆粒會更多，顏色也就更深，同時粘合劑對絲的粘合作用比對棉的要強(qiáng)，這就可以解釋在烘干以后絲的染色不僅深而且牢固。
雖然同為蛋白質(zhì)纖維，羊毛因為表面鱗片的影響，其染色就沒有絲的顏色深，也沒有絲的牢固。
因此想要實現(xiàn)將絲和棉的混合纖維均勻染色，必須對棉纖維進(jìn)行陽離子改性，當(dāng)陽離子改性劑的量較少時，絲的顏色會比較深，陽離子改性劑的量提高到一定程度，絲和棉的染色效果逐步接近，最終會達(dá)到統(tǒng)一。由于絲也有很多和陽離子改性劑反應(yīng)的基團(tuán)，但是絲的羥基數(shù)量要比棉少，少量的陽離子改性劑會先和絲發(fā)生反應(yīng)，特別是在弱堿性條件下改性劑總是先和絲發(fā)生反應(yīng)，只有陽離子改性劑的量比較高時才會和棉纖維反應(yīng)，最終實現(xiàn)棉纖維的陽離子改性處理。
由此可見，生產(chǎn)中一定要對棉纖維進(jìn)行陽離子改性，讓棉纖維表面帶正電荷才能實現(xiàn)均勻染色。其實，現(xiàn)在陽離子改性劑很多企業(yè)都在做，但是集中反映出的問題是改性不夠充分，主要原因是陽離子改性劑的分子量比較低，由于纖維表面原始的負(fù)電荷數(shù)量很少，改性劑對纖維的吸附能力很弱，因此還需要對纖維進(jìn)行低溫等離子體改性，通過低溫等離子體改性以后，纖維表面的負(fù)電荷會明顯增多，然后通過陽離子改性劑進(jìn)行陽離子改性，這樣實現(xiàn)的改性是永久的，在偏堿性的條件下進(jìn)行染色時，棉纖維的顏色就會明顯變深，由于改性后的結(jié)合力也變強(qiáng)，因此染色的色牢度在不用粘合劑的情況下也會提高半個等級。
我希望涂料生產(chǎn)廠家測試一下涂料顆粒的電位和涂料顆粒系數(shù)分布，現(xiàn)在最新生產(chǎn)的涂料顆粒系數(shù)分布主要集中在0.15微米左右，涂料的染色牢度很強(qiáng)。我們現(xiàn)在的涂料主要應(yīng)用在低檔、不鮮艷的織物上，未來涂料要向高檔、多組分、功能性的方向發(fā)展，才能實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會效益的顯著提高。
