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活性染料低盐染色工艺方法研究

来源:印染在线 发布时间:2009年09月08日

活性染料以色泽鲜艳、色谱齐全、应用简便、成本 低廉、牢度优良而著称,特别是近年来纤维素纤维的发展,活性染料已成为纤维素纤维纺织品染色最重要的一类染料[1]。但活性染料最突出的问题是竭染率和固 色率低,染料的利用率不高,在纤维素纤维传统的染色 工艺中为了提高活性染料的上染率和固色率必须加入大量的无机盐(氯化钠或硫酸钠)。但由此产生的印染废水造成严重的环境污染。高含盐量的废水排放直接改变了江湖的水质,破坏了生态环境,其次是浪费盐资源,增加了成本。基于此,近年来活性染料的无盐和低盐染色已成为印染工作者研究的热门话题之一。本文系统地阐述了活性染料无盐和低盐染色的可行性以及实现这种染色工艺的不同途径。

1.低盐和无盐染色的途径 1.1改善染料结构 低盐活性染料是指在染色过程中对盐的依赖性或称敏感度较小,在较低盐用量下能获得较高上染率的 染料[2,3]。活性染料染色中,盐用量和许多因素有关,如染料的分子结构和性能、纤维的结构及性能、染色工艺(如浴比、温度和碱剂)等。从染料化学结构看,主要取决 于染料的疏水和亲水基团的结构和比例,尤其与分子中阴离子基(磺酸基)的数目和位置有关。阴离子基愈多,与纤维的电性斥力就愈大(磺酸基集中在染料分子母体芳环上产生的斥力最大),降低直接性愈显著;反之,疏水基团愈多,芳环平面排列性愈强,染料直接性就愈高,盐用量愈低。 改变染料结构常用方法: 1.1.1改变染料结构或提高现用染料分子质量(如分子中引人杂环或双偶氮结构等)来提高染料的直接性。 1.1.2减少染料分子中阴离子型基团降低带电量,减小染色的盐效应。 1.1.3增加或改变活性基团(如采用二氟嘧啶、乙烯矾硫酸醋和一氯均三嗪、烟酸均三嗪等活性基合理组合) 来增强染料的反应性,达到低盐染色的目的。 目前市场上的低盐活性染料在低盐条件下染色可获得较高的上染率和固色率,但与传统全盐染色相比还存在一定的差异,有

待进一步改进。 1. 2 改性纤维素纤维 改变纤维素纤维在染液中的电性可在纤维素纤维上引入氨基(提高纤维的活性)、胺基或季胺盐,以共价键形式结合使纤维素纤维在染浴中呈电正性,由未改性前的静电斥力转变为改性后的静电引力,加大了纤维素纤维对染料的吸附能力,提高了染料的上染率和固色率[4]。近年来最常用的改性试剂可与纤维以共价键结合,即在胺盐或季铵盐中引入可与纤维中的羟基反应的环氧基,经过这种改性的纤维素纤维带有永久阳离子性,染色性能比较稳定。如用三乙醇胺的化合物来改性,或用氯乙基乙二铵的盐酸盐来改性,生成二乙胺基乙基纤维素,这种纤维对活性染料的反应性很强。由于叔胺基,使固色速率大大加快,对活性染料染色有催化作用,能够加强固色反应。环氧胺或季铵阳离子等试剂为小分子阳离子化试剂,渗透性好,利于匀染透染,但用量大,且很多阳离子化试剂本身对环境不利,比如一些胺类物质在自然界中毒性很大,对眼睛、 皮肤、呼吸道等有刺激作用[5,6]。

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