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活性染料最怕什么?因水解造成的色差問題?

活性染料是棉染色中最常用的染料,其消耗量也呈上升趨勢,預計這個勢頭在今后幾年中仍將保持。活性染料之所以受歡迎,是由于其價格適中,得色量高,以及合適的色牢度。其唯一的缺點是染料的水解問題。

水解的含義

通常在堿性條件下染料在棉上固著,而這一堿度促進了染料與水的反應,導致其失活。失活的染料,也即水解染料,不能與棉發生反應,從而造成相當部分染料被損耗。水解染料與基質發生物理粘附,直到水洗處理階段被洗除,因而造成水洗牢度問題。另外,水解染料也會流人廢液,導致污染負荷增加。

活性染料上染纖維素纖維基質分三個階段:

在有食鹽或元明粉的中性介質中染料上染。

上染染料加堿后固著,在染料與纖維間形成共價鍵。

徹底洗除松散粘附在織物上或織物中的染料。

上述第三個階段非常必要。這是由于染浴中的活性染料,大部分染著于纖維,一部分在堿性條件下與水反應,喪失了與纖維的反應性,因而與纖維的親和性低。如果這一步驟操作不當,由于水解染料的存在,會導致染色產品水洗牢度差;而與纖維反應的染料,則水洗牢度高。

活性染料與水的反應,并非是影響染色得色量的唯一因素。染料的應用性能還與以下因素密切相關,如染料的儲存穩定性,浸軋液或印漿的穩定性,以及染料配方在熱溶解過程中活性染料濃度的變化。

染料的水解分解從生產時就開始發生,在烘燥和研磨時仍繼續。染料水解的程度取決于其分子中的活性基團和發色團。

水解染料,只是原來活性染料中不穩定的原子或基團被羥基所取代,其擴散和吸附性能與原來的活性染料非常相似,因此容易擴散進入纖維,并吸附其表面。

在堿性染色階段的最后,當活性染料無論是與水,還是與纖維反應,被全部消耗后,又建立了一個新的平衡,即水解染料在纖維與染浴中的分配平衡,其模式與活性染料在中性溶液中的分配類似。這一階段,纖維上含有大量化學結合的染料。

為了獲得高濕牢度的染色產品,水解染料必須在最后的水洗過程中從纖維上洗除。活性染料染色中,平均約有70%的染料固著于纖維上,其余的都水解浪費了,這部分染料至少有30%。

在實際的反應體系中,影響活性染料水解速率的因素有許多,如染浴pH值、溫度、染料濃度和電解質濃度。

(1)染浴PH值的影響 通過研究介質pH值與纖維素離解程度之間的關系發現,不能提高堿濃度,使溶液pH值超過10-11。因為,此時纖維素中所有的可及羥基都離子化,再增加pH值,只會導致其水解。

(2)溫度的影響 升高溫度將導致活性染料水解增多。

(3)染料濃度的影響 提高溶液中活性染料濃度,將促進其凝聚,從而降低水解速率。

(4)電解質濃度的影響 染浴中電解質濃度越高,水解的染料越多。

“研究發現,活性染料與水的反應性,還與染料分子中的發色團有關,因為發色團會影響反應中心的電子云密度。若發色體系中形成負離子基團,則反應中心的電子云密度增加,從而降低活性染料與水的反應活性。

來源:紡織印染整

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