2023/12/18 16:01:00
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活性染料的染色机理是什么?操作有什么注意事项?

活性染料是一类新型的染料。这类染料分子中含有可以与纤维发生反应的活性基团,在染色时它能和纤维生成共价键而形成“染料一纤维”整体。


由于活性染料的分子中含有一个或一个以上的活性基团,在适当的条件下,这些活性基团能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化学反应,生成共价键,所以其染色牢度很好。活性染料的分子结构大多数比较简单,故制造方便。由于在活性染料分子中含有磺酸基等水溶性基团,所以其水溶性及匀染性良好。又由于活性染料的母体大多数是酸性染料,所以其色泽很鲜艳,价格也较便宜。虽然活性染料问世时间不长,但是它已成为染色和印花中相当重要的染料。


因为活性染料分子中的活性基团容易水解。在贮存及使用的过程中,都有一定量的活性染料因其活性基团水解而失掉活性,留在染液中造成浪费。

活性染料的染色机理是什么?操作有什么注意事项?

活性染料的染色机理


染色时,活性基和纤维上的伯醇羟基化合物生成共价键,因而获得优良的湿处理牢度。而活性染料在染色时,纤维首先与染浴中的碱作用,生成纤维素负离子。


然后纤维素负离子再与活性染料作用,生成“染料一纤维”化合物,


实验证明,不同的pH直,纤维素负离子的浓度不同。


另外,不同的活性基团在染色过程中与纤维素负离子键合的情况也不同,按反应类别分类,可分为亲核取代和亲核加成两种类型。


亲核取代反应


二氯苯型、二氯苯型的活性染料与纤维素负离子发生亲核取代反应,生成酯。


活性染料分子中与氯原子相联的核上碳原子正电荷密度较高,对纤维素负离子来说,是亲核反应中心,生成的“染料纤维''化合物可以当作是三聚築酸的酯看待,该反应是不可逆的。


亲核加成反应


乙烯砜型活性染料与纤维素负离子作用后,发生亲核加成反应,生成醚键。


活性染料分子因砜基而引起的共轭效应,使β碳原子上正电荷密度增加,引起与纤维素负离子发生加成反应。当“染料纤维"化合物生成后,在碱的作用下,在α碳原子上先脱去-个氢离子,随即β碳原子失去纤维素负离子,于是又生成了乙烯砜基,所以生成醚键的亲核加成反应是可逆的。

活性染料的染色机理是什么?操作有什么注意事项?

活性染料的操作工艺


活性染料染色可根据不同的染色要求,分别采用卷染与轧染两种方法。


1、卷染


卷染工艺适宜小批量、多品种的生产。它染色方便,周转灵活,能染浅、中、深色。由于染料类型不同,对纤维的直接性大小亦不相同,因此染色条件、固色温度、碱剂用量和电解质用量等也各不相同。


活性染料卷染操作是将煮练后的织物以80~90℃热水来回洗涤3道,然后以冷水走几道至接近染色温度,加入溶解好的染料染2至3道,将电解质放入后再染3至4道,加固色剂染5至6道。


2、轧染


活性染料的轧染分一浴和二浴法。


一浴法:将染料和碱剂放在一起,采用的碱剂是小苏打,轧后经汽蒸或焙烘,小苏打分解出甲酸钠,使pH值升高,有利于染料固色,X型活性染料多用一浴法。


二浴法:经浸轧染料溶液后浸轧含碱剂的固色液,再汽蒸固色,采用的碱剂可以是纯碱或磷酸三钠,也可在第一浴中加入小苏打,第二浴固色时加纯碱。


活性染料染色操作的9大误区


1为什么化料时要求先用少量冷水调浆,化料温度不能过高?


(1)先用少量的冷水调浆目的是使染料容易充分湿透,如果直接把染料倒入水中即染料外层形成胶状,把染料颗粒包起来,使染料颗粒内部难湿透难以化开,所以应先用少量冷水调浆,再用热水来化开。


(2)化料的温度过高,就会引起染料的水解,降低染料固色率。


2加料时为什么要缓慢均匀?


这主要是防止染料上染太快,如果一次性快速加入染料,便上染速率过快,会使纤维外层深,里面浅容易造成色花或条花。


3加完染料后为什么要上染一定时间(如:10min)后方开始加盐?


盐是促染剂,当染料上染达到一定程度时,已经达到饱和难以继续上染,加盐是为了打破这种平衡,但加盐促染前还要10—15min左右的时间进行,染料才能充分渗透均匀,否则易引起条花,色花。


4为什么加盐要分次加?


分次加盐的目的是为了均匀促染,以免促染太快,造成色花。


5加盐后为什么要进行一定时间(如20分钟)才能固色。


主要有两个方面的原因:1)让盐在缸内溶解均匀,充分促染;2)让促染进入上染饱和达到平衡后,再加碱固色以达到最高上染量。


6加碱为什么成为“固色”?


活性染料加盐只有促染作用,但加碱会激发活性染料的活性,使染料与纤维在碱性条件下发生反应(化学反应)从而使染料固着在纤维上,所以称“固色”也由于这一种固色发生化学反应,达到较高的牢度。一旦固色色花印难以均匀。


7加碱为什么要分次加入?


分次加入的目的是为了使固色均匀,防止色花。如果一次性加入易造成局部残液过高浓度与纤维反应加快,会容易引起色花。


8加料时为什么必须先关汽?


a.加料前先关汽目的是为了减少条差防止色花。


b.控缸升温时两边温度超过3℃染色有影响,超过5℃出现条花,超过10℃停机进行维修。


c.有人测试过,拉缸是汽后立转10—15分钟缸内前后左右温度基本均匀,并等于表温,所以加料,不管氯煮时加入H202还是染色时加染料、盐、纯碱,都应先关汽才加料。


9加碱后为什么确保工艺保温时间?


保温时间应从加完碱后,并升温到工艺保温温度时才开始计算保温时间,只有按工艺保温时间剪板,质量才有保证,因为保温时间制定是根据一定用量染料需要多少时间进行反应确定的化验室也是这个时间打样的。


文章来源: 笙以金,纺织妹,服装水洗杂志


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