写给使用萘系分散剂的分散染料生产企业。文中附捷发ES-3 木质素磺酸钠分散剂与萘系分散剂的实验室对比数据。
结论
- 低聚物来自涤纶，不来自染料。涤纶中约含1%～3%的低聚物，主要是环状三聚体，130℃时进入染浴，降温时结晶析出。低聚物的多少由纤维决定。
- 但染浴中的低聚物会在最高温度下让分散染料颗粒相互粘连。染料能不能扛住，取决于染料里的分散剂，而不是印染厂。
- 萘系分散剂（NNO）热稳定性低于110℃，130℃分散性为E/1级。到了最高温度，即使低聚物还没进入染浴，染料就已失去保护。用萘系分散剂的染料，等于把整个低聚物问题留给了印染厂。
捷发ES-3 性价比高，在有涤纶的染浴中，130℃下仍能保持染料稳定：筒子纱染色压差0.25 bar、残留等级4～5级；同等条件下，萘系分散剂压差超过1.0 bar、残留等级1～2级。
低聚物是什么，会带来哪些问题
涤纶中含有1%～3%聚合时残留的短链聚合物，主要是环状三聚体。常温下它们留在纤维内部；升到130℃，纤维结构松弛，低聚物迁移到纤维表面，一部分进入染浴。低聚物几乎不溶于水，染浴一旦饱和就以细小颗粒出现，降温时结晶。每一批涤纶都会带着自己的低聚物进入染浴；超细纤维、阳离子可染涤纶以及130℃长时间保温，带入的低聚物更多。
看得见的那一半问题，印染厂都很熟悉：织物和纱线上出现白色粉末，深浓色布面“白蒙蒙”、发暗，手感发涩；缸壁、喷嘴、过滤器和换热器结垢，清缸越来越频繁。筒子纱、经轴染色和气流缸受影响最大，因为纱层和小浴比会让沉积更加集中。
看不见的那一半，才是本文要讲的。高温染浴中的低聚物颗粒是疏水的，染料颗粒会粘在低聚物上，也会彼此粘连。低聚物把染料颗粒和游离焦油拉成黏稠的团块，加速敏感染料凝聚，最终形成色点、色斑和焦油斑，看上去与染料质量问题一模一样。印染厂怪染料；130℃滤纸测试干干净净的染料厂，则怪纤维。
为什么常规测试查不出这个问题
130℃高温分散性（GB/T 5541）和71℃分散性（AATCC 146）都在清水中测试，没有纤维，也没有低聚物。染料可能两项都合格，到了满缸涤纶的染浴里却出问题。抗低聚物能力只有在含纤维的测试中才能体现。最实用的方法是记录压差的实验室筒子纱染色：绕在多孔管上的涤纶在130℃下会释放自身的低聚物，一旦染料凝聚，筒子内外压差就会上升。压差曲线平稳，说明有低聚物存在时，分散剂仍能让染料保持稳定。
两类染料企业，两种截然不同的遭遇
用优质木质素磺酸钠的染料企业，很少收到与低聚物有关的色点投诉。热稳定性高的木质素磺酸钠在130℃保温期间始终吸附在染料颗粒上，低聚物进入染浴时仍提供静电和位阻保护，同时让低聚物颗粒保持悬浮，随排缸水带走。抗低聚物能力，来自分散剂本身。
用萘系分散剂（NNO）的染料企业则经常遇到这个问题，只是往往没意识到。萘系分散剂砂磨快、沾色少，但热稳定性低于110℃，含盐约20%。我们实验室测试的两个市售样品，在清水中做130℃分散性测试就已是E/1级、严重凝聚，有低聚物时只会更差。于是印染厂只能想办法补救：120～130℃高温排液、选用耐碱染料在pH 9～9.5下碱性染色、高温还原清洗，或加低聚物分散助剂。这些办法只能处理已经析出的低聚物，挡不住染料在130℃保温阶段凝聚，因为这取决于染料中的分散剂。用萘系分散剂的厂家并没有避开低聚物问题，只是把它转给了下游。在纱丽这类稀薄轻薄织物上，“白蒙蒙”和色点不容易看出来；一到筒子纱、密实针织物、深浓色和出口订单，就躲不过去了。
ES-3：可直接替代萘系分散剂的木质素磺酸钠
ES-3是捷发ES系列中的高性价比型号，以天然针叶材木质素为原料，经超滤提纯。用量与萘系分散剂相近，可沿用原有砂磨工艺。对原来用萘系分散剂的企业来说，换来的是在130℃下真正起作用的性能：热稳定性150℃，含盐约1%。低聚物进入染浴时，分散剂仍吸附在染料上，染料不凝聚，更多低聚物随排缸水带走，而不是留在织物和设备上。
需要说明的是，ES-3 对涤纶的沾色相对萘系分散剂略高。藏青、黑色等深浓色基本不受影响；用于艳色和浅色时，建议先针对具体染料做验证，我们可在客户切换前一起完成。
实验室结果：ES-3 与萘系分散剂对比
指标 | 萘系分散剂（NNO，两个市售样品） | 萘系分散剂（MF） | 捷发ES-3 |
化学组成 | 萘磺酸钠甲醛缩合物 | 甲基萘磺酸钠甲醛缩合物 | 天然针叶材木质素磺酸钠，超滤提纯 |
热稳定性 | <110℃ | 130℃ | 150℃ |
130℃高温分散性 | E/1，严重凝聚 | 23 s | 19 s |
71℃分散性 | A/3（AATCC等级 / 残留等级） | 12 s | 12 s |
总盐含量 | 20.61% / 20.34% | 4.89% | 1.16% |
分散剂单独对涤纶沾色 ΔE（CIE，对比空白样） | 0.15 / 1.41 | 6.35 | 7.0 |
表1. 捷发应用实验室按同一标准（HG/T 3507、HG/T 3399、GB/T 5541-2017）测定的常规指标。不同系列的分散性分别以过滤时间或AATCC 146等级 / 残留等级表示。
有涤纶参与的筒子纱染色：ES-3 与萘系分散剂对比
滤饼：分散蓝79（氯型）；滤饼与分散剂比例1:0.6；两种分散剂在相同条件下砂磨至D90＜1 µm；实验室筒子纱染色，染料用量3.0%（owf），全程记录压差。筒子中的涤纶在染色过程中会释放自身的低聚物，因此这是最接近生产染浴的小样测试。
测试项目 | ES-3 | 萘系分散剂（MF） |
热稳定性（HG/T 3507） | 150℃ | 130℃ |
130℃分散性：过滤时间（GB/T 5541） | 19 s | 23 s |
筒子纱染色最大压差 | 0.25 bar，轻微压差峰 | >1.0 bar（97.7℃），试验中止 |
筒子纱染色残留等级 | 4～5 | 1～2，大量沉淀 |
表2. 氯型分散蓝79滤饼上ES-3 与萘系分散剂（MF）的对比。
图1. 筒子纱染色压差曲线（染料用量3.0%）。同一滤饼、同一砂磨工艺、同一设备：用萘系分散剂时，压差不到100℃就超过1 bar，筒子发灰、色斑明显；用ES-3 时，130℃保温全程压差平稳，筒子染色均匀。
常见问题
低聚物来自涤纶，染料分散剂能起什么作用？分散剂改变不了纤维释放多少低聚物，但决定了染料会不会围着低聚物凝聚。纤维决定低聚物的多少；分散剂决定低聚物会不会把染料一起拖下水。
高温排液和碱性染色还不够吗？这些措施处理的是已经从染浴中析出的低聚物，对130℃保温阶段的染料凝聚不起作用。两者解决的是问题的两个不同方面。
ES-3 会影响艳色和浅色吗？ES-3 对涤纶的沾色相对萘系分散剂略高，藏青、黑色等深浓色基本不受影响。艳色和浅色建议先用您的染料做对比验证，我们可在您切换前协助完成；也有不少企业在少数艳色配方中保留萘系分散剂，其余改用ES-3。
用您自己的染料测试ES-3
低聚物来自纤维，会不会变成客户投诉，取决于分散剂。欢迎把您目前用萘系分散剂（NNO）生产的滤饼寄给我们。我们会用ES-3 与您现用的分散剂平行砂磨，做130℃分散性和筒子纱染色测试，检查在您的色光上的沾色情况，并把对比结果一并发给您。
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