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活性染料染棉的减色技术

2021-07-28崔浩然
 活性染料染棉的减色技术

常州新浩印染有限公司  崔浩然

棉织物经活性染料染色后,倘若色泽较深、较暗或光头较足,直接加色”修色会导致色泽更深。所以,只能采用先“减色”再加色的方法进行修色。即先将色泽减浅,再根据需要加色修色。

1 碱剂减色法

此法是将准备修色的织物,在纯碱或烧碱的沸温溶液中进行处理。

1.1 碱剂减色原理

活性染料与棉纤维之间在染色过程中形成的化学结合键,在高温碱性浴中会发生不同程度的水解断键原本着在纤维上的染料会脱落下来而产生减色(变浅)效果有些活性染料在高温碱性浴中,不仅发生断键落色,染料母体中的发色团也会产生破坏而消色。染料-纤维结合键的耐酸碱稳定性(表1)

  1 活性染料-纤维素纤维结合键的耐酸碱稳定性

染料

 

 

活性基

 

 

中性处理(残液pH=8.42)

酸性处理(残液pH=3.58)

碱性处理(残液pH=13. 14)

相对得色深度

 

(%)

残液色泽

 

相对得色深度

 

(%)

残液色泽

 

相对得色深度

 

(%)

残液色泽

 

活性红M-3BE

异双活性基

100

淡红

96.53

浅红

6.49

深红

活性艳蓝KN-R

乙烯砜基

100

无色

102.09

浅蓝

3.25

深蓝

活性翠蓝B-BGFN

乙烯砜基

100

淡翠蓝

100.35

浅翠蓝

22.78

深翠蓝

活性嫩黄B-6GLN

一氯三嗪基

100

无色

103.65

无色

5.89

无色

注:① 染料用量1%(owf);② 处理条件浴比l60红外线染样机100℃处理60min水洗二次高温皂洗水洗烘干Datacolor SF 600X测色仪测染色物的相对得色深度。③ pH值以冰醋酸和烧碱液调整。

    结果分析:

    a在常用中温型活性染料中无论是带乙烯砜活性基的染料或带一氯均三嗪活性基的染料还是带异双活性基的染料,其耐酸稳定性都远远高于耐碱稳定性。

b.活性艳蓝KN-R、活性翠蓝B-BGFN等乙烯砜型染料和活性红M-3BE等异双活性基染料在碱性条件下处理染色物的表面色深会严重变浅而处理残液的色泽也相应变深这表这两种类型的染料在碱性条件下所发生的化学变化主要是染料纤维结合键水解断裂从而导致大量染料溶落。

    c.以B-6GLN为代表的活性嫩黄却与众不同。在以上酸性条件下处理,染色物的表面色深几乎不下降而在以上碱性条件下处理染色物的表面色深下降严重而相应的处理残液的色泽却很淡几乎是无色这表明活性嫩黄色染料在以上碱性条件下所发生的化学反应主要是染料母体结构中的发色体系遭到破坏而消色,并非只是染料-纤维结合键断裂而落色。

    这里有两点值得注意:

    第一碱剂减色率的高低随处理条件(如碱性的强弱处理温度的高低处理时间的长短等)的不同而不同增加碱剂用量提高处理温度延长处理时间可以提高减色率但是减色多少应根据色的需要而定并非减色越多越好因为减色较多织物的色光往往越灰暗甚至套不出原有的色泽因此,减色的原则是,减色程度只要进入可修色的范围即可。

    第二由于不同结构的活性染料与棉纤维形成的结合键耐碱稳定性不同所以经碱剂处理不同染料并非等比例脱落。因此碱剂处理时,在色泽减浅的同时,色光也会发生改变。比如,ME型活性染料三原色拼染碱剂减色后色光总“跳红”。正因为如此碱剂减色后必须先打修色小样再大样套染修色。

    1.2 碱剂减色的条件(参考)

    处方:

    轻质粉状纯碱             15~20g/L

    或烧碱(30%)              30~40g/L

    螯合分散剂               2g/L

    条件:

    处理温度                 100℃

处理时间:  

喷染                     20~30min

    卷染                     4~6道

    工艺:水洗、中和、水洗打样修色。

 2 氧漂减色法

氧漂减色法,即待修色的织物在双氧水的高温溶液中处理,使其减色。

2.1 氧漂减色原理

染着在棉纤维上的活性染料在双氧水的高温溶液中会发生两种情况其一有些活性染料,耐氧稳定性差,受到氧化作用,染料自身会被破坏,而产生消色。活性嫩黄B-6GLN 就是一个代表其二活性染料与棉纤维之间的化学结合键受到氧化作用会发生断裂使原来固着在纤维上的染料部分脱落而产生减色效果。

2.2 染料-纤维结合键的耐氧漂稳定性(表2)

             2 活性染料一棉纤结合键的耐氧漂稳定性

 

100% H2O2  0mg/L

100%H202 l00mg/L

100% H202 200mg/L

染料

 

相对得色深

度(%)

残液色泽

 

相对得色深

度(%)

残液色泽

 

相对得色深

度(%)

残液色泽

 

活性红M-3BE

100

中红

97.77

中红

94.73

浅中红

活性艳蓝KN-R

100

中艳蓝

88.57

浅艳蓝

80.55

浅艳蓝

活性翠蓝B-BGFN

100

中翠蓝

85.45

浅翠蓝

84.84

浅翠蓝

活性嫩黄B-6GLN

100

浅黄

56.13

淡黄

30.13

无色

注:实验用布染色深度,1% (owf);实验条件浴比160;100% H202 0l00mg/L200mg/L;纯碱lg/L(残液pH=10. 78)保温100 ℃浸渍处理60min,取出水洗、皂洗、水洗烘干。以Datacolor SF 600X检测染色物的相对得色深度。

结果分析:

    a.常用中温型活性染料中,带有异双活性基的染料耐氧稳定性相对较好,乙烯砜型活性染料的耐氧稳定性相对较差。

    b.大多中温型活性染料在过氧化物的作用下,染料-纤维结合键断裂而落色的现象与染料发色体系被破坏而消色的现象同时存在,而且是以后者为主。

    c.以B-6GLN为代表的活性嫩黄类染料耐氧稳定性显得最差,而且主要是染料的发色体系遭到破坏而消色。

    d.氧漂处理的减色率,取决于氧漂条件。根据检测,多数活性染料在H202 200mg/L、 pH=10.78、100℃处理60min的减色率可达10%~20%。

    e.氧漂减色与碱剂减色相比,氧漂减色的亮度较好,这显然与双氧水的漂白作用有关。

    2.3 氧漂减色的条件(参考)

    处方:

    双氧水(100%)         0.2~2.0g/L(根据需要)

    烧碱(30%)            调节pH=10.5~ll.0g/L

    螯合分散剂           2g/L

    双氧水稳定剂         3~8g/L

    渗透剂               1~2g/L(根据需要)

    条件:

        温度                 100℃

    时间:

        喷染                 20~30min

        卷染                 4~6道

    注意点:活性染料耐双氧水稳定性很差。经检测,染液中含有H202 (100%) 5mg/L得色量就会下降(平均)15%左右。

    所以,氧漂减色后,务必要以双氧水酶0.2~0.4g/L进行脱氧处理。以免造成后道加色修色的稳定性不良。

3  氯漂减色法

氯漂减色法即待修色的织物在次氯酸钠的溶液中处理,使其减色。

3.1 氯漂减色原理

活性染料经氯漂会产生不同程度的褪色和消色由于染料结构复杂多样其机理目前还不十分清楚。但有一点是明确的,凡是染料结构中含有耐氯稳定性差的基团(如-N=N-等),经次氯酸钠处理的减色率就高正因为如此不同结构的活性染料经次氯酸钠处理的减色率相差很大比如,1% (owf)深度的染色物,同在有效氯50mg/L、27℃±2℃、浸渍60min的条件下处理,其减色率分别为活性红3BS 5.66%,活性深蓝M-2GE 4.44%,活性黄3RS 19.88%,活性蓝BRF 17.42%,活性翠蓝B-BGFN 73.15%,活性嫩黄C-GL84.13%。这就使氯漂减色法产生了一个很显著的缺陷,即采用氯漂减色率相差大的染料作拼色时减色后原有色光会发生显著异变不过对多数染料来讲只要重新打好修色样,还是能够恢复原有色光的这是因为氯漂减色后各染料组分的深浅不同而引起拼色色光的异变染料自身的色光实际变化并不大的缘故。

    这里的问题是,含有活性黑组分的染色物(如活性黑KN-B、活性黑KN-G2RC等),由于其中活性黑氯漂后不仅深浅变化色相也完全改变(呈棕色)所以氯漂减色后往往染不出原有色光。可见,这类染色物不宜采用氯漂减色法减色。

3.2 氯漂减色的条件(参考)

10%次氯酸钠           1~3mL/L(根据要求)

轻质粉状纯碱          1~2g/L(pH=10.5~11.0)

处理温度:            室温

处理设备:可采用卷染机,也可采用喷射溢流机。

 3.3 工艺提示

    a.次氯酸钠是一种不稳定的化合物,在不同的pH值条件下具有不同的漂白功能。在酸性条件下,漂白速率较快而棉纤强力下降并不多可见有大量氯气逸出对劳动保护不利再说漂白速率快减色质量也难以控制所以不宜采用酸性浴氯漂减色在中性浴中漂白速率也较快但对棉纤强力的损伤严重。所以,更不能采用中性浴氯漂减色;在碱性浴中(pH=10.5~11.0),漂白速率较温和,减色质量较稳定,对棉纤强力的影响也小,所以最适合碱性浴氯漂减色。

    b.提高氯漂温度,可以显著加快减色速率,但对棉纤强力的损伤速率增加更快。所以,氯漂减色以30~35℃为宜。

    c氯漂减色后织物上的残氯会影响活性染料(尤其是一些不耐氯漂的染料)的套染质量因此减色后必须要做脱氯处理。

    脱氯方法有两个:

    第一种减色后经水洗1~2g/L大苏打(硫代硫酸钠Na2S203·5H20)或者用1~1.5g/L重亚硫酸钠(亚硫酸氢钠)于30~40℃洗涤,而后再用温水洗净便可。该法的优点是脱氯净。缺点是脱氯后若出水不净,残硫会引起织物泛黄。

    第二种,减色后,经水洗,用l-2g/L双氧水,于30~40℃的弱碱性浴中洗涤处理,再用温水洗净即可该法的优点是无泛黄无污染缺点是双氧水要洗净不然在活性染料套色时有可能造成色浅

    综合上述可知:

    碱剂减色法减色率高减浅幅度大而且对染料的选择性较小唯减色后色光偏暗所以比较适合深暗的色泽。

    第二,氧漂减色法,减色率较低,通常只能减浅10%~20%。但减色后色光变化较小,亮度较好。所以,比较适合中浅色泽。

    第三氯漂减色法对染料的选择性强不同结构的染料减色率相差很大故拼染染色时修色往往比较困难。特别是部分染料(如活性黑KN-Q等)减色后色相会发生改变,会导致染不出原有色泽。并且,还存在一定的环保问题。所以,实际应用者越来越少。

 

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