高温活性染料

中温型活性染料，由于色泽较鲜艳，固色率较高，色牢度较好，广泛用于纤维素纤维的染色。然而，用来染某些交织物或粘胶织物、天丝织物，中温型活性染料则显露出一些缺憾，而高温型活性染料则能减少这些缺憾。1为什么宜选用高温型活性染料1中温性活性染料对锦纶有一定的沾染性染棉锦交织物时.由于中温活性染料，在染色过程中，对锦纶具有一定的沾染性。这会给打小样，放大样和大生产，带来负面影响。在打小样和放大样时，由于活性染料对锦纶的沾染，使锦纶组份的色光，难以调整和控制。打小样和放大样，客观上存在着工艺条件的差异，这会使活性染料对锦纶的沾染程度，有轻有重。往往会因此导致大小样色光不符，甚至失败。在中性或碱性条件下，沾染在锦纶上的活性染料，会降低锦纶的湿牢度和日晒牢度。倘若棉锦织物染双色效果(只染棉，锦留白或棉锦二相异色)，中温型活性染料由于有沾染纶的缺陷，很难染出理想效果。2中温型活性染料通常染深性较差中温型活性染料，用于粘胶或天丝织物染色，通常染深性较差，色泽丰满度不理想。这是因为，粘胶、天丝类纤维，具有皮层和芯层结构。皮层的取向度高，结构紧密，染料向纤维内部扩散比较困难。因此，这类纤维浸染时，对染色温度的依附性较大，在较高的染色温度、较长的染色时间条件下，才能获得较高的染色深度和良好的匀染透染效果。显然，采用高温型活性染料染色，比采用中温型活性染料染色更为合适。3高温型活性染料的特点生产实践说明，高温型活性染料染纤维素纤维，具有色泽鲜艳，固色率高，皂洗、水洗牢度好的优点。而且，可以弥补中温型活性染料在实用中的缺陷。高温型活性染料，除黑色之外，色谱配套比较齐全，几乎可染任何色泽。具体品种有：活性嫩黄H-E6G嫩黄H-E4G黄H-E4R活性橙H-ER活性红H-E3G红H-E3B红HE-7B活性蓝H-EGN蓝H-ERD藏青H-ER翠蓝H-A活性绿H-E4BD2实用性能1染色温度从表1可看出表1染色温度与得色深度的关系染色温度厂C相对染色深度％固色70 吸色70固色80 吸色80固色80 吸色90固色90 吸色90固色90 吸色100活性黄H-E4R801001159095活性红H-E3B8010012095110活性蓝H-ERD6010012580100注：①实验条件：染料1%.o.w.f；螯合剂2g/L.食盐40g/L、纯碱20g/L.浴比1:30.吸色70-100C.40min.固色70一90°C.40min。②以80C吸色40min.80C固色40min的得色深度作为100%在D65光源下，相对比较。高温型活性染料的浸染温度，以90C吸色，80C固色，得色量相对最高。吸色温度〉90C或固色温度＞80C，其得色深度会走低。显然.这与吸色、固色温度过高，染料的溶解度和水解量增加，有直接关系。2食盐用量图1食盐用量与得色深厦的关系实验条件：活性红H-E3B0.3%、3%；螯合分散剂(g/L)2 2食盐(g/L)0-5020-70纯碱(g/L)12 20浴比： 130染色：吸色80°C,40min固色：80°C,40min从图1可看出：⑴高温型活性染料同中温型活性染料一样，只有有在电解质的促染作用下，才能很好的上染。电解质的存在，是提高上染速率和上染量的前提条件。(2)食盐最合适的用量，与染色深度相关。色泽浅。用量相对少.色泽深，用量相对多。如图|所示，染0.3%浅色，最合适的食盐用量为20g/L左右。染3%深色，最合适的食盐用量为60g/L左右。(3)食盐的实际用量，不宜过多。因为，用量过多，得色深度不再增加，反而会给染色造成负面影响：①在水中，纤维素纤维表面的负电性，对染料吸附上色的影响，在较少食盐的存在下，便可消除。食盐过多实无意义；②食盐过多，染料会由于溶解度严重下降，而发生聚集。造成大量染料在纤维表层附着：这不仅会降低染色牢度，降低匀染透染效果，甚至会产生色点、色渍。还会降低色光鲜艳度和得色深度。因此，食盐的实用量，务必要根据色泽深浅，合理确定。2.3纯碱用量从图2可看出：染0.3%左右的浅色，纯碱用量10-15g/L比较合适，而染3%左右的深色，纯碱用量却以18-22g/L为宜。这表明，色泽深，染料在固着过程中释放的酸多，纯碱的消耗也大。因此.纯碱的用量，要根据色泽深浅而定。实验条件：活性红H-E3B0.3%、3%o.w.f:螯合分散剂(g/L)22TOC\o"1-5"\h\z食盐(g/L) 3060纯碱(g/L) 5-30浴比： 1 :30染色温度80c，吸30min,固色30min，吸50min.固50min。实验结果还显示，纯碱浓度适当过量.对得色色光与得色深度。并没有明显的负面影响。这说明,高温型活性染料的耐碱稳定性较好.也表明纯碱对染浴pH值具有良好的缓冲能力,使用纯碱作固色碱剂，染浴pH值相对稳定.可以获得良好的重现性。4浴比大小(图3)实验条件：活性红H-E3B0.3%、3%；TOC\o"1-5"\h\z螯合分散剂(g/L)2 2食盐(g/L) 30 60纯碱(g/L) 15 20染温同图2浴比：1：10-40从图3可看出：⑴高温型活性染料，对染色浴比的依附性较大。这一点，与中温型活性染料存在共性显然，这是因为活性染料对棉纤的亲和力较小，在水中的溶解度较大的缘故。因此，实际应用时，染色浴比需要稳定控制，以免影响重视性。对同一个染料而言，色泽深浅不同，对染色浴比依附性的大小也不一样。规律是，色泽深，浴比大小对染色结果的影响相对较大，色泽浅，染色浴比对染色结果的影响相对较小。这是因为，色泽越深，染液浓度越高，染料分子的缔合度越大，染料对棉纤的亲和力越小的缘故。2.5沾色性从理论上讲，活性染料在60-80C的中性或碱性染浴中，对锦纶和涤纶，不存在实质性上染，但却存在着沾色。活性染料对锦纶和涤纶的沾色，会给棉锦或棉涤交织物的染色，造成负面影响。比如•打小样或放大样，色光难以调整和控制，尤其是染留白效果和异邑效果时.很难达到色相分明的目的。表2高温活性染料对锦纶、涤纶的沾色性(级)染料嫩黄嫩黄黄橙大红红红蓝蓝翠蓝藏青绿H-EH-EH-EH-EH-EH-EH-EH-EH-EH-EH-EH-E6G4G4RR3G3B7BGNRDAR4BD锦纶5 5454-54 555 354-5涤纶555555555355测试条件：染料1%.o.w.f，食盐50g/L，纯碱20g/L。浴比1:30,80c吸色40min，固色40min。水洗、皂洗、水洗。沾色的轻重，以评定变色用灰色样卡评级。从测试结果看：高温型活性染料，在正常的染棉条件下，大多数对锦纶沾色较微。只有黄H-E4R红H-E3B翠蓝H-A的沾色相对较重。因此，比较适合浸染棉锦交织物，尤其适合浸染棉锦闪白或闪色品种。在正常的染棉条件下，高温型活性染料,对涤纶几乎不沾色,只有活性翠蓝H-A对涤纶沾色重。2.6匀染性染料的匀染性，主要与染料亲和力的大小和扩散性的快慢相关。也就是说，吸附速率较慢.扩散速率较快的染料.匀染性好，反之则差。对活性染料而言，由于其直接性相对较小，扩散性相对较快,移染性相对较高,所以，在中性吸色阶段,其匀染效果通常较好。影响其匀染性的关键.是加碱后二次吸色速率的快慢，特别是加碱固色的初始阶段。这是因为,碱剂加入后，织物上的染料会快速与纤维发生键合反应，使纤维与染料之间的吸附，瞬间失去平衡,从而造成染料在短时间内，大量快速吸附上色，而且是边吸附边固着•而染料一旦固着，便完全失去移染性和扩散性。此时，由于染料的吸附快，扩散慢，移染，很容易产生纤维内外染料分布不匀，透染性差；布面染料分柑不匀，产生色花色差。这还会影响染色牢度。二次吸色速率实验：实验处方：高温型活性染料1%。o.w.f；螫合分散剂2g/L,食盐40g/L；纯碱20g/L，实验条件：浴比1：30.⑴80c中性吸色40min,一取出样布，不水洗，拉平，直接浸入10g/L固色剂冷溶液中，5min后取出，冷水轻轻过净，隔布烫干。(2)80C中性吸色40min一加入纯碱，分别固色5、10、15、20、25min一取出样布，不水洗，拉平，直接浸入10g/L固色剂冷溶液中，5min后取出，冷水轻轻过净，隔布烫干。实验结果见图4。以80C中性吸色40min的吸色深度作标准。相对比较(以美国SF600X测色系统测试)图4固色时间与吸色深度的关系从图4可见，在加碱固色的初始阶段，活性黄H-E4R的二次吸色速率，相对比较缓慢，(这预示着它的固色速率也比较慢)。因此，匀染透染效果较好。而活性红H-E3B和蓝H-ERD对碱要敏感得多，加入碱剂10min内，二次吸色量成倍提高。由于固色初期上色，快(边吸色边固色)，很容易产生色泽不匀，尤其是染浅色时，表现更加突出。2.7染深性:染色条件：染料1%-7%,螫合剂2g/L、食盐40g/L、纯碱20g/L；80C吸色40min、固色40min一水洗、皂洗、水洗以1%深度作标准.相对比较图5高温活性染料对丝光棉的染深性图5显示，高温型活性染料，对丝光棉的染深性良好，其染色饱和值＞7%o.w.f.比较适合染深色。8染色牢度详细资料见色卡.注：日晒牢度的染色深度为0.3%(o.w.f)，其它牢度的染色深度均为3%从色卡上可看出：高温型活性染料的日晒牢度一般，染浅色时,应注意选择。高温型活性染料的皂洗沾棉牢度很好。但染深色时，湿摩牢度却比较差，实际应用时，务必要采取对应措施。耐氯浸牢度不理想,多数染料只能勉强达到3级，蓝绿色染料只有l级左右，因此,不适合染耐氯牢度要求高的色单。3实际应用3.1高温型活性染料更适合染粘胶、天丝类织物。原因是：高温型活性染料,实际染色温度较高。可以获得深浓丰满的色泽，和良好的匀染透染效果。根据高温型活性染料的染色性能，推荐以下染色工艺：(1)溢流染色：在染液中每隔5min分别加入螫合剂、染液、食盐，运转10min后以1C/min升温至90°C,染色20—40min后以1.5°C/min降温至80°C,分三次加入纯碱，保温20—40min后降温耋50C后对样、水洗、皂洗。(2)卷染染色工艺见表4、表5。表4卷染染色推荐工艺道数 染色温度C 加料操作1 60 加入1/2染料及匀染剂60加入1/2染料

60360加入1/2食盐460加入1/2食盐5-670不加料780加1/2纯碱880加1/2纯碱9-1280保温染色约40-60min后处理：流动冷水洗一温水洗一热水洗一高温皂洗一温水洗一冷水洗（柔软）3.2高温型活性性能主要原因有二个：具有良好的同浴适应性和色光易调整性。3.2.1同浴适应性高温型活性染料与中性染料，具有良好的同浴浸染的适应性。表5食盐纯碱参考用量染色深度％食盐用量/(g.L-i)纯碱用量/(g.L-1)未丝光丝光棉<0.530--205-100.5-1.0%40-30151.0-2.050-40182.0-3.060-50203.0-4.070-6020>4.070-6022(1)染色温度：中性染料染锦纶，最适合的染色温度为98-100C。高温型活性染料的耐热稳定性好，适合在90-95C吸色，(80%固色)，这与中性染料染锦纶的最佳温度相接近。如果按高温活性染料的吸色温度(90—95C)染色，中性染料在锦纶上的得色深度，下降幅度不明显。(2)染浴pH:由于中性染料染锦纶。具有亲和力大吸色快，扩散性差，移染、匀染性差，但染深性好，色牢度好的特点。因此，锦纶染浅色，一般不用中性染料，而用分散染料.中性染料大多用来染锦纶中深色。为了获得良好的匀染效果，染浴pH值通常控制在中性(比在弱酸性条件下染色，得色稍浅，其幅度<5%.但匀染性好)。这与高温型活性染料染棉纤，吸色阶段所需的pH值(中性)一致。软水剂：国产中性染料的基本结构类型，是由染料母体、亲水性基因、金属离子三部份构成的2：1型金属络合染料，它缺乏强水溶性基团一磺酸基。其较低的水溶性，靠结构中非离子性的亲水基磺酰胺基(-S02NH2)或磺酰烷基(-S02CH3)获得(国夕卜有些中性染料品种，含有磺酸基团)。它的金属离子外配位层与钠离子成盐式结合，所以，染料大分子在溶液中，成为带有负电荷的络合离子。因此，硬水中的钙镁正离子，对其溶解度，上染率以及色光，都有一定的影响。如，中性蓝BNL，用硬水化料、染色，其得色深度，会降低约二成。活性染料的分子结构中，都带有多个阴离子性的亲水基团一磺酸基(-SO3Na)，在水溶液中，成为染料阴离子，遇硬水中的钙镁离子，会结合成钙镁染料，失去正常的染色性能。可见，无论中性染料或活性染料，均需要软水化料，软水染色。匀染剂：中性染料染锦纶，由于亲和力大、上色快、扩散|曼、移染差，再加上锦纶纤维微结构中.客观存在的物王单忡和化学怍的荠异.极易染色不匀。所以，浸染染色时，除了采用低温入染、缓慢升温、中性浴染色外，还要使用锦纶匀染剂，以求匀染。常用的锦纶匀染剂，通常都是阴离子性表面活性剂。实践表明，它们对活性染料浸染棉纤的匀染性、吸色、固色率、色光鲜艳度等，没有明显影响。电解质：活性染料对棉纤的亲和力较小，必须靠电解质来促染，增加染色深度。中性染料染棉锦织物中深色，是在中性浴中进行。染棉锦织物浅色.是在弱碱性浴中进行。在中性一碱性浴中，锦纶纤维带有一定的负电荷，对中性染料上染锦纶，起着阻碍作用。电解质的加入.会消除这些负电荷，具有明显的促染增深作用。因此，高温活性/中性一浴法，采用中性浴染棉锦交织物中深色时。电解质在染浴中，对活性染料和中性染料的作用，是一致的。（6）碱剂：活性染料染棉纤，在中性吸色后，必须加入纯碱10-20g/L,进行碱性固色。中性染料浸染锦纶，除染浅色时需加少量纯碱，调节染浴pH值在7.58.0.以求匀染外，染中深色泽不加碱剂（保持中性染色），因为，碱剂会降低中性染料的上染率，使得色较浅。活性/中性同浴染棉锦交织物时，中性染料染锦纶是在活性染料染棉的吸色阶段进行的。待加碱固色时，中性染料上染锦纶的过程已完成。所以。基本受不到碱剂的影响。实践表明，在活性染料加碱固色过程中，对锦纶上的浮色染料（含中性染料浮色和活性染料的沾色），具有较强的净洗作用。但由于中性染料对锦纶的亲和力高，色牢度好，再加上有大量电解质存在，对锦