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活性染料交联和聚合染色

来源:印染在线 发布时间:2015年04月14日

活性染料可以直接与纤维形成共价键结合,理论上不需要再使用交联剂,但由于活性染料在染色过程中同时会发生水解,最终固色率不是很高,利用率一般仅为50%~80%。因此为了提高利用率和色牢度,活性染料染色时也试图加入交联剂来提高利用率和色牢度,特别是近年来活性染料用于染深色产品愈来愈多,对其色牢度,特别是湿摩擦牢度和皂洗牢度要求愈来愈高。此外,还由于对活性染料染色节能减排的要求愈来愈严格,因此对通过应用交联剂来达到上述目的,即活性染料交联染色的研究愈来愈受到重视。

  活性染料交联染色的理论基础是水解染料存在可发生交联反应的羟基,一些染料母体中还存在羟基和氨基等反应基,因此水解染料,甚至包括部分活性染料可通过交联剂与纤维发生共价键结合,被固着在纤维上。虽然活性染料交联染色也可以应用一般交联剂,但往往不能同浴染色,大多数是在染后处理,而且还往往存在降低耐日晒牢度或变色,有的交联剂还有释放游离甲醛等问题,所以应用受到限制。

  新研制的交联剂是一些具有活性染料相同反应基的无色化合物,实质上可看成是一些无色的活性染料。它们的反应性和固着条件和活性染料类似,由于分子中具有两个以上的反应基,分子结构也较小,扩散速度比活性染料快,所以染色时可以和活性染料同浴处理,在活性染料上染和固色的同时也发生交联固着反应,不增长加工工序,应用很方便。由于其结构和活性染料类似,交联固色后不会引起色变和降低色牢度。笔者研究表明,应用自制的交联剂并在活性染料固色阶段加入交联剂,活性染料的固色率可以提高10%~20%;用水解染料和交联剂一起交联染色,水解染料的固色率可达20%左右。如果交联剂分子中引入阳离子基,提高固色率将更加明显。

  笔者研究还发现,进行活性染料交联染色,特别是应用双活性基染料和交联剂一起染色后,纤维的一些性能也会发生变化。例如Lyocell纤维交联染色后可以显著提高抗原纤化能力,蚕蛹蛋白纤维等共混纤

维交联染色后可以减少蛋白质脱落失重和提高湿强力,大多数织物的抗皱性也得到提高。

  所谓活性染料聚合染色,是指染料不仅可通过共价键与纤维结合,而且在染色过程中,本身可以发生聚合或缩合,形成大分子的染色过程。它既具有活性染料的特性,又具有硫化等染料的特性,是活性染料和硫化染料染色技术的结合,因此染料固着率和色牢度均大大提高。这类染料既具有活性基,又具有相互可以聚合或缩合的基团,典型的结构通式如下所示:
Nu-D-El
式中Nu为亲核性反应基;El为亲电性反应基;D为染料母体。这类染料虽然还处在开发阶段,但是一些双活性基或多活性基的染料在染色过程中,当部分活性基水解变成羟基后,也可以发生相互聚合或缩合作用。由于这类染料同时具有活性和硫化染料的特性,因此特别适合染深色如黑色,值得继续研究和开发。


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