淺談活性染料印花固色率（二）

原德國Bayer公司生產(chǎn)的Levafix PA型活性染料，固色率一般可達(dá)80％~90％，但其耐酸性水解斷鍵牢度還不夠理想，影響其固色率總體水平。為此，該公司生產(chǎn)了以2-氟-4-甲基-5-一氯嘧啶（甲基氟氯嘧啶）為活性基的Levafix PN型活性染料，具有良好的色漿穩(wěn)定性和較高的染料-纖維鍵水解穩(wěn)定性，但印花固色率略低，為70％～80％。
上海染化八廠生產(chǎn)的M型活性染料和上海萬得化工有限公司生產(chǎn)的BPS型活性染料，其活性基團(tuán)均為一氯均三嗪／乙烯砜混合型。該類活性基又分為對位酯組合和間位酯組合，其性能各異（間位酯反應(yīng)性較快），因此，由其組成的染料固色率也不同。
2．1．2染料母體的影響
染料母體不僅賦予活性染料不同的色澤和色牢度，而且還影響染料的染色性能及反應(yīng)活性。如偶氮結(jié)構(gòu)的苯衍生物氫鍵的形成，使架橋基-NH-電離困難，從而可提高染料的反應(yīng)性。
以一氯均三嗪型活性染料為例，采用蒽醌酸性染料為母體的艷藍(lán)品種，其固色率較偶氮結(jié)構(gòu)母體的黃、橙及紅色品種低，其差距有時達(dá)到10％～20％。
2．2印花織物的前處理
活性染料在纖維素纖維上的固色以多相化學(xué)反應(yīng)的形式進(jìn)行，這種多相反應(yīng)的速度不僅與染料濃度、溫度及pH值等有關(guān)，還與反應(yīng)雙方的物理化學(xué)條件有關(guān)。因此，織物前處理會對固色率產(chǎn)生一定影響，尤其是纖維素纖維經(jīng)堿處理（絲光）后，不但提高染品的色澤艷亮度，而且固色率也會上升。這是因為絲光可使纖維素纖維無定形區(qū)增大，晶區(qū)尺寸縮小，同時由于分子鏈中葡萄糖?；@鏈的主價鍵發(fā)生一定的旋轉(zhuǎn)，使一部分在水中不可及的羥基變?yōu)榭杉?，從而提高了纖維的化學(xué)活潑性，有助于活性染料固色率提高。
2．3印花色漿中助劑的影響
2．3．1尿素
在活性染料印花工藝中，采用汽蒸、焙烘、熱空氣固著法時，尿素對固色率有著極為重要的影響。
尿素中的酰二胺基能解除染料分子間的相互作用力，降低氫鍵的鍵能，使染料的多分子聚集體迅速解離，呈單分子狀態(tài)，從而提高染料的溶解度。同時，尿素對纖維素纖維還有一定的膨化作用，在低濕度（如汽蒸）或*不含濕（如焙烘或熱空氣）的情況下，能起到媒染劑的作用，保證活性染料獲得良好的固色率。
尿素的作用機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜。例如，它存在相反的溶解能，會在高溫汽蒸時產(chǎn)生凝聚物，這種凝聚物在重新蒸發(fā)時會為印花織物提供短暫的濕度，而這對活性染料固色初始階段極為重要。它并非由尿素的吸濕性所致，而是印花色漿在烘干過程中發(fā)生水合作用，以染料-尿素-水共融混合物的形式，存在于印制的花紋內(nèi)，在固著過程中，這種共融物幫助染料向纖維內(nèi)部擴(kuò)散，并與纖維上的羥基發(fā)生化學(xué)鍵合反應(yīng)。
尿素在溫度大于133℃時開始熔融，并逐步產(chǎn)生熱分解，析出酸性物質(zhì)，反應(yīng)式如下：該酸性物質(zhì)與堿劑反應(yīng)生成氰酸鈉，消耗印花色漿中的部分堿劑。
另一方面，乙烯砜型活性染料采用焙烘法固著時，在140℃以上，會與未分解的尿素發(fā)生加成反應(yīng)：因此，乙烯砜型活性染料采用高溫焙烘固著時，印花色漿不能加尿素。
不同品種的活性染料，其擴(kuò)散速率也不同。擴(kuò)散速率低或染料分子內(nèi)聚力較大的染料，增加尿素用量后，其給色量均有提高，勻染性也得到改善。焙烘固著法比汽蒸固著法尿素的使用量多（乙烯砜型除外），但尿素用量過多會降低表面給色量。因此，活性染料印花色漿中的尿素用量，應(yīng)根據(jù)染料品種合理選用。
粘膠纖維的橫截面結(jié)構(gòu)不均勻，阻礙了活性染料在纖維內(nèi)部的均勻滲透和擴(kuò)散。增加尿素用量，有助于粘膠纖維充分膨化，便于活性染料擴(kuò)散進(jìn)入纖維，因此，該情況下的尿素用量一般不低于150 g／kg。
2．3．2堿劑
印花過程中，活性染料需在適當(dāng)堿劑存在下，才能與纖維素纖維發(fā)生化學(xué)鍵合。堿劑的種類、用量，以及與不同牌號商品染料的匹配性對固色率有著密切的影響。通常，反應(yīng)性高的活性染料（如二氟一氯嘧啶型）采用堿性較弱的*，用量一般為8~15 g／kg；中等反應(yīng)性活性染料（如一氯均三嗪型）采用*，用量為15~25 g／kg；乙烯砜型反應(yīng)性雖屬中等，但對堿劑較敏感，在一相法印花工藝時，一般宜采用三氯醋酸鈉為堿劑，也可采用*為堿劑，但部分品種的色漿穩(wěn)定性欠佳，導(dǎo)致固色率差。值得注意的是，乙烯砜型活性染料采用兩相法工藝（即印花后色漿中不含堿劑，印花烘干后浸軋堿液快速汽蒸）時，不但色澤較一相法鮮艷，且固色率也有所提高。
此外，即使是同一類型的商品牌號，個別活性染料品種對堿劑的要求也會不同。
碳酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽，由其調(diào)制成印花色漿，pH值在11以上，易使反應(yīng)性強(qiáng)的活性染料水解。因此，碳酸鈉僅適用于部分反應(yīng)性較差的一氯均三嗪型活性染料。
為了保證活性染料的固色率，合理選擇堿劑的種類和用量十分重要，同時必須兼顧印花色漿的穩(wěn)定性。
2．3．3印花原糊
海藻酸鈉是活性染料印花較為理想的糊料，其分子結(jié)構(gòu)中均勻分布有羥基陰離子，與陰荷性的活性染料有靜電斥力，因此有利于染料上染纖維。
海藻酸鹽以海藻中褐藻為原料，其資源日益缺乏，因而成本較高。為此，推出羧甲基淀粉、改性聚丙烯酸等糊料來代替海藻酸鹽。據(jù)有關(guān)資料報道，其印花效果不遜于海藻酸鹽。然而，生產(chǎn)實踐證明，還是海藻酸鹽印花固色率較為理想。尤其是印制緊密織物（例如14．5 tex X 14．5 tex，547根／10 cm X 288根／10cm府綢），低聚合度海藻酸鹽的固色率一般均比其它糊料高（但表面給色量不一定比其它糊料高）。這主要是因為海藻酸鹽的滲透性好，活性染料可隨之滲透入纖維內(nèi)部。
2．3．4染料濃度
活性染料纖維素纖維印花時，染料濃度對固色率也有影響。同一品種低／中濃度印花時，固色率往往比高濃度要高，且有時差異較大。例如，活性嫩黃和活性翠藍(lán)不同濃度印花時，其固色率差異見表4。
表4不同濃度印花固色率差異由表4看出，活性染料高濃度印花時，其固色率有一定程度的下降，部分品種下降較為顯著。因為采用無機(jī)鹽作為染料標(biāo)準(zhǔn)化的稀釋劑，若染料濃度提高，印花色漿中的電解質(zhì)含量增加，影響了染料的溶解度和擴(kuò)散速率，使固色率下降。采用多活性基活性染料，不但固色率較高，而且不同濃度時的固色率變化不大，即這些品種的提升力好。
上海染化八廠曾對該廠生產(chǎn)的M型活性染料用深淺兩檔濃度進(jìn)行印花，然后測定其固色率，見表5。
表5不同濃度M型活性染料固色率比較2．4固色條件
在常規(guī)印花工藝中，活性染料大多采用飽和汽蒸工藝；對滌棉混紡織物印花，也有采用焙烘或熱空氣固著法；在兩相印花工藝中，印有色漿的織物經(jīng)軋堿后，用128～130℃過熱蒸汽，在30 s內(nèi)完成汽蒸固色。
在實際生產(chǎn)中，經(jīng)常會因蒸汽質(zhì)量不夠穩(wěn)定，或蒸化機(jī)運轉(zhuǎn)操作不當(dāng)，致使汽蒸溫濕度達(dá)不到要求，甚至使已經(jīng)鍵合的染料在濕熱狀態(tài)下水解造成給色量下降。因此，必須正確掌握汽蒸固著條件，一般102～104℃汽蒸5～8 min。盡可能不采用烘焙或熱空氣固著工藝，因為焙烘固著工藝的表面給色量普遍比汽蒸工藝低20％左右。
來源: 印染在線