活性染料水解问题分析

发布时间: 2014-07-24 10:09 作者: 浏览次数: 512次 字号:

所谓的活性染料是一种水溶性染料,分子中含一个或一个以上活性基团,在适当条件下可与纤维素纤维上的羟基、蛋白质纤维及聚酰胺纤维上的氨基等发生反应而形成共价键。活性染料制造较简便,价格较低,色泽鲜艳度好,色谱齐全,而且色牢度较好。活性染料自1956年作为商品染料推出以来,发展很快,新品种不断涌现,其性能不断有所改进。活性染料可用于纤维素纤维、蛋白质纤维和聚酰胺纤维的印染。真丝绸用活性染料印染,不仅改善印染绸色牢度,而且使色泽更艳丽。

目前活性染料的唯一缺陷是染料的水解问题。如上所述,活性染料固着要在碱性条件下完成,而碱也促使活性染料与水反应,使染料失去活性,不仅造成大量的染料损失,也影响印染织物的水洗色牢度。这是因为水解染料会吸附到织物上,在水洗过程中也不易完全清洗掉。

活性染料染色方法可采用浸染包括一浴一步法、一浴二步法和二浴法,一浴法尤其是一浴一步法的染料利用率较低,而二浴法的染料水解较少,染料利用率较高。活性染料也可用轧一烘.汽蒸或焙烘工艺进行织物轧染,该方法可使直接性较低的活性染料达到匀染效果,而且水解染料较易洗净。活性染料还可应用低温卷染或冷轧堆工艺进行织物染色,它尤其适合在高温下易擦伤的真丝缎染色。

在活性染料印染中,最后清洗工序非常重要。如果织物上因水解产生的未固着染料清洗不净,就会严重影响印染织物的耐水洗色牢度。实际上,不仅染料水解会影响印染质量,而且染料的储存稳定性、浸轧液或印花色浆稳定性、染料配方热溶解过程中活性染料浓度等均会影响其应用性能。水解染料中,原活性染料的活泼原子或基团被羟基所代换,而其扩散和吸附性能则与原活性染料相似。因此,它能与活性染料一样扩散到纤维中,并且为其表面吸收。在碱性染色的最后阶段,活性染料为其与水及纤维问反应所消耗,形成一种新的平衡,其中水解染料在染浴和纤维间分布方式与活性染料在中性溶液中的分布相似。

在此阶段,纤维同时含有相当大比例化学结合染料。一般情况下,平均有70%活性染料被固着,而其余30%被水解。

在实际染色体系中,影响染料水解的主要因素有:染浴pH值、温度、染料浓度、电解质浓度。其中,染浴pH值在纤维素纤维染色中不超过l0一ll,在此pH值纤维素纤维所有可接触羟基已被电离化,再增加pH值只会导致染料水解。温度增高也会增加活性染料水解。增大溶液中染料浓度会促使染料凝聚,从而减缓染料水解速度。

染浴中电解质浓度越高,染料水解越严重。研究发现,活性染料与水的反应性受染料分子中发色基团的影响,它会影响反应中心的电子密度。在发色体系中组成阴性基团可增大反应中心的电子密度,从而使染料与水的反应性降低。因此,不同活性染料的水解性各不相同。

由于活性染料染色织物在固色后或多或少存在相当部分水解染料,因此,固色后水洗显得尤为重要。水洗中要选择适当的催化剂和水洗工艺条件,从而促进染料和纤维间反应,同时不发生染料与整理剂之间反应。除了新推出的一些水洗助剂外,阳离子表面活性剂也可用于活性染料染色后处理,它可减少水解染料产生沾色,如用于低反应性染料,则需加大用量。在活性染料印花中,大部分染料在固色阶段被转移到织物上,但仍有一部分未固着染料和色浆留在织物上,如清洗不净,会影响印花织物的色牢度和手感。在印花后水冼过程中,从织物上清冼下的染料还会沾色到织物留白或浅色部位上。

因此,印花后水洗不仅要从印花部位清除未固着染料、糊料和化学助剂,而且要防止染料再沾色到未印花部位。

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