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了解活性染料的四个特性,染色一次成功率的根本!_科研成果与政策信息_世界丝绸网

时间:2018-05-11 来源: 国际丝绸联盟秘书处

         

 

活性染料,又称反应性染料。为在染色时与纤维起化学反应的一类染料。这类染料分子中含有能与纤维发生化学反应的基团,染色时染料与纤维反应,二者之间形成共价键,成为整体,使耐洗和耐摩擦牢度提高。活性染料是一类新型染料。1956年英国首先生产了 Procion牌号的活性染料。活性染料分子包括母体染料和活性基两个主要组成部分,能与纤维反应的基团称为活性基。

 

 

一、溶解性

品质的活性染料商品应用良好的水溶性。溶解度和配制的染液浓度与选用的浴比大小,加入的电解质多少,染色温度以及尿素的用量等因素有关。活性染料的溶解度差别较大,可参见各论,所列的溶解度是指该染料应用时允许的范围。应用于印花或轧染的活性染料,应选用溶解度在100克/升左右的品种,要求染料溶解完全,不混浊,不生色点。热水能加速溶解,尿素有增溶作用,食盐、元明粉等电解质会降低染料的溶解度。活性染料溶解时不应同时加入碱剂,以防染料发生水解。

活性染料溶解度的测定方法,有真空过滤法、分光光度法和滤纸斑点法。滤纸斑点法操作简便,适合工厂实际使用。测定时,先配制一系列不同的浓度的染料溶液,在室温(20℃)下搅拌10分钟,使染料充分溶解。用1毫升刻度的吸液管伸入试液中部,边搅拌边吸放三次。然后吸取0.5毫升试液,垂直滴于平放在烧杯口上滤纸上,重复一次。待晒干后目测试液渗圈,滤纸中以无明显斑点的前一档浓度作为该染料的溶解度,以克/升表示。有些活性染料的溶液,冷却后呈现混浊的胶体溶液,滴在滤纸上能均匀渗开,无斑点析出,并不妨碍正常使用。

二、扩散性

扩散性是指染料向纤维内部移动的能力,温度有地染料分子的扩散。扩散系数大的染料,反应速率和固色效率高,匀染和透染程度也好。扩散性能的好坏,取决于染料的结构和大小,分子越大越难扩散。对纤维亲和力大的染料被纤维吸附的作用力强,扩散也就困难,通常靠提高温度来加速染料扩散。染液中加入电解质,染料的扩散系数下降。

测定染料的扩散性能通常采用薄膜法。取粘胶薄膜(玻璃纸)浸入蒸馏水中,浸前厚度为2.4丝,浸渍24小时后厚度为4.5丝。测定时将此薄膜根据需要叠成一定厚度,压在玻璃板下去除气泡。然后夹在中间有橡皮垫圈的两块夹板中,其中有一块夹板中间有一圆孔,染液只能通过此孔向薄膜层里扩散,将夹板薄膜浸没在20℃的染液中静置1小时,然后取出用水冲洗,观察染液透染薄膜的层数和各层染料色泽麦。扩散层数与半染时间存在一定相关性,半染时间短,扩散层数多。

三、 直接性

直接性是指活性染料在染液中被纤维吸收的能力。溶解度大的活性染料往往直接性较低,连续轧染和印花应选用直接性低的品种。浴比大的染色设备如绳状匹染和绞纱染色,应优先采用直接性高的染料。轧卷(冷轧堆)染色法,染液是通过浸轧转移到纤维上去的,也以直接性稍低的染料容易得到匀染,前后色差少,水解染料容易洗净。

活性染料的直接性大小用平衡上染百分率(即上色率)或色层分析的Rf值表示。

测定方法(1):纤维材料用漂白丝光的40X40棉府绸装制品2克。染液浓度0.2克/升,浴比20:1,染色温度分30℃、80℃两档。测定时将剪成碎块的2克织物,投入到已达到规定染色温度的三颈瓶中(避免水分蒸发),每隔一定时间,在搅拌中吸取染液2毫升(同时补入2毫升的水),测定染液光密度。随着染色时间的延长,吸附达到平衡,染液的光密度值不再发生变化。此时的上染百分率,表示该染料的直接性大小。

测定方法(2):纸上层析(新华#3滤纸),观察各染料斑点上升的高度不同即Rf值不同。Rf值越大,表示染料与纤维素材料的直接性越小;Rf值越小,则表示直接性越大。 配制0.2克/升的染料溶液,用毛细管在滤纸上点样,晒干后挂在盛有蒸馏水的密闭层析缸中饱和30分钟,然后使滤纸点样的一端与水接触开始层析,待展开剂前沿上升到20厘米时,计算染料斑点的Rf值。纸上层析法是测定染料直接性的简便方法,但Rf值不完全与染料实际的性能相一致。

四、反应活泼性

活性染料的反应性通常是指染料与纤维素羟基反应能力的强弱,反应性强的染料在室温、弱碱的条件下即能完成固着,但这反应中的染料稳定性相对较差,容易被水解失去染色能力。反应性弱的染料需要在较温度条件下与纤维素键合,或使用强碱剂活化纤维纱的羟基,促使染料反应固着在纤维上。

同一型号的活性染料反应性大致相同,反应性的强弱取决于染料活性基的化学结构,其次是染料体与活性基团之间的连接基,对染料的反应性也有一定影响。此外,还受pH值的影响,一般pH值增加,反应速度了增加。至于温度,也是影响反应速度的一个因素,温度增加,反应速度就快。温度每增加10℃,反应速度可提高2~3倍。因此,在印花以后,经过烘干或汽蒸,便能促使染料与纤维发生反应。

 

来源:印染学习与交流