對話人：宋心遠 東華大學教授

　　章杰 中國染料行業(yè)協(xié)會教授級高工

　　王明亮 達利(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，應如何解決?

　　宋心遠：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理不一樣，涂料與顏料是不一樣的，涂料在經(jīng)過合成、細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時帶負電荷，這也是絲綢和羊毛為什么要在酸性條件下進行染色的原因，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pH值達到4.5左右時，氨基和羧基的數(shù)量基本相同，正電荷和負電荷中和，絲的表面就不再帶有電荷?，F(xiàn)在的涂料顆粒在pH值<5時主要帶負電荷，隨著pH值的降低，負電荷會越來越多。可見在pH值<4.5時，絲的表面帶正電荷，涂料顆粒帶負電荷，正電荷與負電荷相互吸引結(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，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，必須對棉纖維進行陽離子改性，當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，最終會達到統(tǒng)一。由于絲也有很多和陽離子改性劑反應的基團，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，特別是在弱堿性條件下改性劑總是先和絲發(fā)生反應，只有陽離子改性劑的量比較高時才會和棉纖維反應，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，纖維表面的負電荷會明顯增多，然后通過陽離子改性劑進行陽離子改性，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，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。我們現(xiàn)在的涂料主要應用在低檔、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)濟和社會效益的顯著提高。

　　王明亮：等離子體處理受到真空、高壓等條件的制約。請問等離子處理可以在實際生產(chǎn)中實現(xiàn)嗎?

　　宋心遠：等離子體有很多種，我所講的等離子是大氣常壓等離子體，嚴格講和物理學中的等離子體是不一樣的，物理學中的等離子產(chǎn)生條件可能需要真空或惰性氣體條件下才能產(chǎn)生。我講的大氣常壓等離子體可以在大氣場下將大氣離解，產(chǎn)生陽離子、陰離子還有其他離子的粒子流。同時，在等離子體對纖維改性時要特別注意氧氣，因為沒有氧氣很難對纖維產(chǎn)生氧化改性。

　　王明亮：改性以后如何判斷纖維的改性是否充分?

　　宋心遠：主要還是看纖維的特性，第一是纖維表面的親水性;第二是纖維表面的電子在高倍顯微鏡下的可視情況;第三測試纖維的電位，帶什么電位，電位的高低，這個測試需要比較專業(yè)的設備，具體如何判斷陽離子改性是否充分，需要專業(yè)的檢測手段和儀器，我建議你們公司和專業(yè)的檢測機構(gòu)合作進行。

　　王明亮：有些產(chǎn)品為什么會突然出現(xiàn)鎳超標，該如何預防?

　　章杰：鎳是16種國際上禁用和限用的重金屬，在紡織品里偶爾會被發(fā)現(xiàn)超標，因此鎳不是現(xiàn)在主要的控制對象。

　　鎳產(chǎn)生的原因兩個，第一是設備造成，尤其是不銹鋼設備會含有鎳，在使用過程中由于化學反應，鎳會出現(xiàn)在紡織品中;第二鎳往往和其他重金屬混合在一起，如果早期染整環(huán)節(jié)反應不夠充分，鎳也會流失到紡織品中去，所以當產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)含鎳時，鎳的量一般很少?？偟膩碚f，鎳的來源主要是不銹鋼設備和一些無機化合物的染料。

　　目前鎳的去除比較困難，沒有專門的鎳固定劑，但是鉻有專門去除鉻的鉻固定劑，這種情況出現(xiàn)的不是很多，你不妨拿鉻固定劑嘗試一下，如果可以實現(xiàn)絡合就可以解決鎳超標的問題。