【集萃网观察】1、引言
纺织品印花技术可追溯到公元第一个千年,中国已在织物印花技艺方面做出了卓越的贡献。现在所用的印花工艺如直接印花、防染印花和轧染、蜡染等工艺的发源地都在中国。在上一个世纪里,由于筛网印花技术的发展,新型染料的相继问世,使织物印花取得前所未有的成就。在这期间,发达国家特别是西欧的印花技术始终处于世界领先的地位。一流的印花设备,配套的印花专用染料的开发都是印花技术的基础,中国作为纺织大国,在织物印花技术的创新上也正在迎头赶上。但印花专用染料的研究和开发还不如染色用染料的发展速度。近十余年,欧美的印花生产企业日渐衰落。
纺织品的产量,表明东、西欧、北美、拉美等地区的印花织物产量均存不同程度的下降。远东成为印花织物的主要生产地区,将近一半的印花纺织品是远东国家生产的。
我国印花织物产量随着印染产量的增长而增加。
2000年印染布产量158.7亿米,2001年为178.9亿米,2002年为211.6亿米,2003年为251.8亿米,2004年为301亿米,2005年为362.2亿米,10年内印染布增长2.65倍;而印花布始终保持25%左右的水平,2005年达到90亿米产量,为1995年的2.85倍。
新的印花技术和新的化学品(包括染料)的问世,将促进印花新产品的不断开发。
全球比例为2001年,我国比例为1999年
为全球不同种类纤维印花产品的市场分析。1997年纤维素纤维达到62%,涤纶和涤/棉织物各占18%,两者占有98%。与1994年相比,纤维素纤维同为62%,粘胶纤维因环境污染而逐步下降,但Lyocell等再生纤维素纤维相继问世,涤和涤/棉所占份额基本不变。总之,印花织物以纤维素纤维和涤纶为主。
2001年所作的印花用染料分布比例是与纤维一致的,主要是活性,分散染料和涂料印花色浆。
我国印花用染料主要是活性染料和分散染料,涂料印花随着装饰布比例的增加也将上升,还原染料用于高质量的家具布,军用防伪斗服和高质量的拨染印花布。羊毛和蚕丝的市场份额很低,酸性染料仅限于匀染性和缩绒性好的。冰染染料因本身质量和环境保护已淘汰。因此本文以活性染料和分散染料作为印花用染料专题讨论。
2、直接印花用染料
2.1直接印花染料
在涤纶织物上直接印花,由于印制后需高温汽蒸,避免花色相互渗透,必须筛选升华牢度高的染料,为避免花样经日晒而褪色,日晒牢度也至关重要。为了减少深色花样的染料在印浆中的浓度,需选用提升率高的染料,以上三个基本要求对于涤纶超细纤维尤为重要,同时要禁用受致癌芳胺影响的和致敏的染料。
分散染料的升华牢度与染料的分子结构,汽蒸固着湿度和印制深度有关,升华牢度与分散染料分子内偶及性和分子大有关,分子大小更显重要,高升华牢度染料适用于高温固色,由于主要是通过直接转移染到纤维上,分子又大,易造成匀染性差,所以染料厂应尽量选用升华牢固相差不大的染料配套。
分散染料的日晒牢度主要取决于分子结构。一般来说,蒽醌型分散染料的日晒牢度比偶氮型分散染料高,蒽醌型分散染料的光腿色是一个很复杂的问题,氨基蒽醌在有氧的存在下,光腿色的第一阶段也是最重要的一个阶段是生成羟胺化合物,再继续氧化而使发色团破坏。胺基电子云密度高,即碱性愈强愈易氧化为羟胺,染料的日晒牢度越低。但a位氨基和羟基均可与蒽醌环上的羰基的氧原子形成稳定的分子内氢键。染料分子受日光激发态的不同能级单线态迅速通过分子内氢键进行能量转移而失去活性,造成激发态的缩短,减少了光化学反映的机率,如在B位引入吸电子取代基,氨基碱性下降,日晒牢度将提高,日晒牢度高的蒽醌型分散染料都具有上述分子结构。
分散染料的提升率也与分子结构密切有关,一般认为,偶氮类分散染料的发色强度较蒽醌型分散染料高。例如:红色蒽醌型分散染料的摩尔消光系统数在1.0~1.4×104[流明/摩尔•厘米]。而偶氮类可达3.0~4.0×104 [流明/摩尔•厘米],蓝色蒽醌类分散染料的摩尔消光系统数为2.0~2.5×104 [流明/摩尔•厘米],偶氮类为3.2~4.5×104 [流明/摩尔•厘米]。而蓝色偶氮类分散染料的重氮组份为2位或2.6位,引入氰基后,摩尔消光系数达到7.0~7.2×104 [流明/摩尔•厘米]。同时提高了染料深色效应(吸收波长红移)和浓色效应(提升力提高),他们的升华牢度和日晒牢度均有大幅度的提高,一般升华牢度可达4~5级,日晒牢度可达7级。
目前,国内外染料企业利用复配增效原理,推出复配分散染料,改变其熔点和蒸汽压,以改善分散染料的升华牢度,热转移性能,染色饱和值和提升力。
符合高升华牢度(4~5级),高日晒牢度(6~7级)和高提升力的印花用分散染料的分子结构大致如下: