型耐氧化染料的性能研究

型耐氧化染料的性能研究

0类染料的用量根据化学结构，分散剂的主要类型有氮、镉、苯乙烯和各种环。其中,偶氮类约占60%(单偶氮类约占50%,双偶氮类约占10%),蒽醌类约占25%,苯乙烯结构及杂环结构分散染料约占15%蒽醌类染料如分散红E-3B和分散蓝E-4R色光艳丽,在实际生产中经常使用。蒽醌类染料与偶氮类染料拼色时,用量稍多即可导致色光偏差,需剥除蒽醌类染料(实际生产中,尽可能不剥除或少剥除偶氮类染料)再加料修色。蒽醌类分散染料的耐还原性较偶氮类分散染料佳。偶氮类分散染料分子结构中含有一或两个氮氮双键(—N=N—),其在高温下遇还原剂(如常用的保险粉)易断裂,生成两个—NH本试验主要以蒽醌型分散蓝E-4R(分散蓝56#)、分散红E-3B(分散红60#)以及偶氮型分散橙E-RL(分散橙25#)、分散蓝SE-5R(分散蓝183#)为例,分析其还原剥色和氧化剥色的差异。1测试1.1仪器、试剂与仪器织物涤纶针织物(浙江吉华集团有限公司)试剂分散蓝E-4R、分散红E-3B、分散橙E-RL、分散蓝SE-5R(浙江吉华集团提供),95%片碱(市售)、85%保险粉(市售)、纯碱(分析纯)、31.5%双氧水试验仪器Datacolor400测色仪(美国Datacol-or公司),液相色谱分析仪(日本岛津公司),UV-2401PC紫外光光度仪(日本岛津公司),AB203-N电子天平[梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司],HS-24杯甘油打样机(台湾瑞比公司),磁力搅拌水浴锅EMS-20(常州市人和仪器厂),DGG-9240A型电热恒温鼓风干燥箱(上海森信实验仪器有限公司),HM-20P酸度计(日本东亚电波TOADKK)1.2测试方法1.2.1最大吸收波长测定配制2g/L待测染料,用恒温水浴锅加热到80℃,加入10g/L片碱和10g/L保险粉还原,再经过30min空气自然氧化,测定各试样的最大吸收波长。1.2.23分散染料的耐氧化性配制1.25g/L待测染料,分别加入2g/L纯碱、20g/LH1.2.3碱土金属对不同保险粉添加量的影响采用待测分散染料染纯涤纶,染色深度1%。入染后,以1℃/min升到130℃,保温60min,浴比1∶20。再分别以2g/L纯碱和2~5g/L保险粉,分别在120℃和130℃下各处理30min,浴比1∶20。采用分光测色仪测定布样的强度,以剥色前的强度作为100。(2)纯碱和25g/l双氧水处理采用待测分散染料染纯涤纶,染色深度1%。入染后,以1℃/min升至130℃,保温60min,浴比1∶20;再分别以2g/L纯碱和2~5g/L双氧水,分别在100~130℃下各处理30min,浴比1∶20。采用分光测色仪测定布样的强度,以剥色前的强度作为100。2结果与讨论2.1助色片段的改变配制2g/L蒽醌型染料分散蓝E-4R和分散红E-3B,按照1.2.1节方法测试其耐还原性,结果见表1。从表1可以看出,蒽醌型分散染料经空气自然氧化后,溶液透明度变差。该类染料蒽醌环上的羰基在强还原剂下会转变成隐色酸钠盐,这一点与还原染料的还原原理相同。但是,还原染料可以在氧化后再恢复到原来的状态,成为可逆反应;蒽醌型分散染料还原时可能还同时发生了助色基团的改变,导致氧化后不能完全恢复成原来的色光,是一个不完全的可逆反应。剥色后若未洗净,经后续氧化后,蒽醌还原与氧化的可逆性会造成被染物变色。可能的反应原理如下:试验还发现,分散红E-3B刚被还原时呈透亮的橙黄色,在空气中自然氧化,染液泡沫上先出现蓝紫色聚集物,继而溶液很快变成紫红色,测得此时pH=12,最大吸收波长为548nm。稀释时,紫红溶液突然变成了桔红色,此时的最大吸收波长为480nm。再用碱回滴,又会变成紫红色;用酸回滴,则转变成桔红色,说明这两种状态是可逆的。测得色光转换pH值约10.1,大于10.1呈紫红色,小于10.1呈桔红色。推测其转变原理与酚酞相似,而这一转变与分散红E-3B为主色定形时易出现云状蓝色风印有一定的相关性。原因是工厂内一般是用碱性保险粉进行还原清洗,浮色被还原后形成部分隐色酸钠盐,若出缸未清洗干净,pH值低于10.1时,不显色;存放中,由于风干泳移作用,会造成风印处隐色酸钠盐和pH值偏高,从而造成定形时出现云状蓝色风印异常。因此,用保险粉处理后的清水洗、酸性中和洗,以及出缸后及时定形等环节格外重要2.2原液与残液的色谱行为配制1.25g/L分散蓝E-4R和分散红E-3B染液,按1.2.2节测试其氧化性,采用高效液相色谱分析原液与残液,结果如图1和图2所示。从图1和图2可以看出,分散蓝E-4R和分散红E-3B经氧化处理后,在原主波峰处几乎看不到波峰,也未产生新的较明显的波峰,说明分解比较彻底。试验证明,氧化法可以比较彻底地破坏蒽醌型染料的发色结构。2.3双氧水用量影响按1.2.3节工艺,采用还原法和氧化法对分散蓝E-4R及红E-3B染色涤纶剥色,视各染料剥色前的颜色强度为100,结果见表2和表3。由表2和表3可知,两种蒽醌型分散染料耐还原性较好,耐氧化性较差。双氧水用量影响没有温度变化大。即使在双氧水最低用量2g/L的情况下,随温度升高,剥色效果也明显增强,基本上在100~110℃保温30min,可以减浅5%左右;在120℃保温30min,可以减浅10%左右;在130℃保温30min,可以减浅15%左右。再加入匀染剂,剥色效果会更好。2.4偶氮型分散染料按1.2.3节工艺,分散橙E-RL(分散橙25#)和分散蓝SE-5R(分散蓝183#)染色涤纶在不同条件下的还原和氧化剥色结果见表4和表5。由表4和表5可知,两种偶氮型分散染料耐还原性较差,耐氧化性较好,与蒽醌型分散染料分散蓝E-4R及红E-3B正好相反。这是由于偶氮类分散染料分子结构中的氮氮双键(—N=N—)在高温下遇还原剂(如常用的保险粉)易断裂,生成两个—NH2基,破坏了染料的发色体系。因此,当分散蓝E-4R、分散红E-3B与分散橙E-RL拼色偏深且略偏紫光时,如果用常用的还原法进行剥色,偶氮型分散染料会比蒽醌型分散染料更易被破坏,色相会变得更加偏紫;而用氧化法剥色,偶氮型分散染料会比蒽醌型分散染料更加稳定,蒽醌型分散染料则被氧化剥除,且氧化法剥色,颜色变化方向可控,变化幅度较小,更有利于后续的追加或修色。3偶氮型分散染料(1)蒽醌型分散染料分散蓝E-4R及红E-3B在强还原条件下可以被还原,其还原后经空气自然氧化,又会生成有色物质;氧化法对其分子结构破化比较彻底,且由于剥色条件相对温和,对纤维保护性较好,色光变化小,便于控制。其他的蒽醌型分散染料若应用此方法,需先在化