發(fā)布時(shí)間：2023-01-02 點(diǎn)擊：

涂層機(jī)、定型機(jī)、地毯機(jī)專(zhuān)業(yè)生成廠家無(wú)錫前洲興華機(jī)械2023年1月2日訊  文中簡(jiǎn)述纖維素纖維浸染用活性染料的基本類(lèi)別、性能和適用性，針對(duì)印染企業(yè)加工淺、中、深、特深色、敏感色，以及染后特殊牢度要求等情況，綜合考慮被染物后加工工藝環(huán)境及牢度標(biāo)準(zhǔn)，合理選用各類(lèi)染料，以達(dá)到最佳的使用效果和最低的生產(chǎn)成本。

作者：俞鴻濱

活性染料是當(dāng)前纖維素纖維染色中使用最為廣泛的染料，而浸染加工更是針織印染業(yè)中量大面廣的加工方式。本文將對(duì)纖維素纖維在浸染生產(chǎn)中如何挑選經(jīng)濟(jì)、合理、最具性?xún)r(jià)比的各類(lèi)活性染料作探討。

01

浸染染色對(duì)活性染料的性能要求

1、關(guān)注活性染料的溶解度和耐鹽堿性

浸染加工包括了多種產(chǎn)品形式，如散纖維染色、筒子紗和絞紗染色、經(jīng)軸染色、坯布的液流或氣霧染色、成衣染色、織帶染色等。隨著節(jié)能減排和降低染化料成本要求的提高，大量浴比小至1：4的新型筒紗染機(jī)和液流、氣液染色機(jī)被眾多染廠使用，由此帶來(lái)的對(duì)活性染料的溶解度、耐鹽堿性、滲透性、移染性等要求也越來(lái)越高。因此建議染色工作者在選擇新染料或作染料批次樣品檢時(shí)除了色光、力分的常規(guī)檢測(cè)外，還應(yīng)作溶解度和耐鹽堿性測(cè)試，應(yīng)選擇溶解度高、耐鹽堿性?xún)?yōu)秀的產(chǎn)品以滿(mǎn)足小浴比使用要求，確保染色成功率。

2、活性染料耐鹽堿性差異舉例

以索引號(hào)C．I．B-19#艷藍(lán)為例，同為C．I．B-19#艷藍(lán)型號(hào)有KN-R、R、BH-RH等，型號(hào)不重要關(guān)鍵是耐鹽堿性性能如何。我們選取市場(chǎng)上常見(jiàn)的色光、力分近似的KN-R與BH-RH二只艷藍(lán)作對(duì)比試驗(yàn)，分別滴3滴在濾紙上。

可見(jiàn)，兩者差距甚大，如使用上述KN-R艷藍(lán)做主色在小浴比染機(jī)中染寶藍(lán)、艷綠、艷紫等顏色，稍不注意化料、注料過(guò)程，如：回流液化料、筒紗注料打外流、加鹽加堿過(guò)快等，則極易造成布和紗的色花、層差、色不符樣、色牢度不佳等染疵，而選用BH-Rid這支艷藍(lán)則成功的概率會(huì)高很多。

02

浸染用活性染料的類(lèi)別與適用性

浸染用活性染料的類(lèi)別：按活性基類(lèi)型及使用條件分類(lèi)，最常用于浸染的活性染料大約可分五大類(lèi)別。

1.活性基為二氯均三嗪的低溫型活性染料

商品類(lèi)別常見(jiàn)為X型、S／SX型等，推薦染色溫度30～40℃，此類(lèi)染料反應(yīng)性很高，對(duì)染色溫度和固色保溫時(shí)間較敏感，相對(duì)來(lái)說(shuō)染色穩(wěn)定性稍差，目前在浸染中應(yīng)用并不很多。

2.活性基為雙一氯均三嗪的高溫型活性染料

商品類(lèi)別常見(jiàn)為KE型、HE型等，推薦染色溫度80℃，此類(lèi)染料普遍反應(yīng)性較低且性能穩(wěn)定，故具有很好的勻染性，較適合黏膠、絲光棉、棉氨綸等較難染纖維和織物的染色加工。另外，該類(lèi)染料的耐堿斷鍵牢度較好，很適合作為耐后絲光的染料使用。

3.活性基為乙烯砜類(lèi)的中溫型活性染料

商品類(lèi)別常見(jiàn)多為KN型等，推薦染色溫度為45～60℃，反應(yīng)性中等。此類(lèi)染料基本上是以?-羥基乙砜硫酸酯形式上染，由于它對(duì)纖維的直接性較低，此時(shí)勻染和透染性較好，當(dāng)上染接近平衡時(shí)將染溫升至60℃并添加堿劑，此時(shí)染料轉(zhuǎn)變成乙烯砜形式，直接性大幅增加，較快地完成固色過(guò)程。乙烯砜類(lèi)染料在浸染中最常被使用的品種有C.I.5﹟黑、C.I．21﹟翠藍(lán)、C.I.19﹟艷藍(lán)等。

4.活性基分別為一氯均三嗪和乙烯砜的異雙活性基染料

商品類(lèi)別命名各異，主要有M型、B型、RR型、BF型、BH型(部分)等，推薦染色溫度為60～80℃。此類(lèi)染料由于存在兩個(gè)不同活性基的協(xié)同作用，反應(yīng)性適中且水溶性、勻染性和移染性都較好，適合小浴比染色，是目前浸染染料中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的品種，當(dāng)然還有價(jià)格相對(duì)較低的優(yōu)勢(shì)。不足之處是：兩個(gè)活性基的反應(yīng)性相差較大，即一氯均三嗪基的反應(yīng)性比乙烯砜基低很多，固色時(shí)易造成前者固色不充分后者又因乙烯砜基與纖維形成的共價(jià)鍵耐堿性差易發(fā)生水解斷鍵，最終固色率偏低。

5.活性基分別為一氟均三嗪和乙烯砜的異雙活性基染料

商品類(lèi)別有FN型、FD型、BN型等，推薦染色溫度為60℃。針對(duì)上述一氯均三嗪反應(yīng)性大幅低于乙烯砜基的缺陷，一氟均三嗪反應(yīng)性是一氯均三嗪的4-6倍，因此在適合乙烯砜活性基固色的pH值條件下也能充分固色，固色率大幅提升，普遍高達(dá)85％～90％，且染色重現(xiàn)性和水溶性均十分優(yōu)秀。另外，此類(lèi)染料各項(xiàng)濕牢度良好，其中淺三原色的紅、黃、藍(lán)組合更具有杰出的日曬及汗?jié)n日曬牢度。

03

浸染用活性染料的合理選用

1、染料選用的高性?xún)r(jià)比原則

紡織品巳進(jìn)入微利時(shí)代，印染企業(yè)為自身的生存和發(fā)展，正想方設(shè)法降低生產(chǎn)成本。對(duì)國(guó)內(nèi)多數(shù)純粹作染色加工的印染企業(yè)而言，繼水、電、汽三大能耗為最大的成本外，染料、助劑的綜合成本也越來(lái)越被企業(yè)經(jīng)營(yíng)者所關(guān)注。因此，在充分滿(mǎn)足被染物的色光、鮮艷度、色牢度的前提下，挑選性能穩(wěn)定、染色一次成功率高但價(jià)格盡可能低的所謂高性?xún)r(jià)比染料必然成為染色工作者的首要任務(wù)。

2、淺中色系列活性染料的選用

浸染用淺中色染料的選用特別強(qiáng)調(diào)的是勻染性和紅、黃、藍(lán)三原色的配伍性。以最佳性?xún)r(jià)比考慮，建議可選擇目前市場(chǎng)較具代表性的產(chǎn)品如RR系列的黃、紅、藍(lán)染料，此系列產(chǎn)品較早期由德司達(dá)(Dystar)公司推出，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)較多而型號(hào)有SL-2R、HF-RR、S-RR等。此淺中三原染料為異雙活性基結(jié)構(gòu)，且基本可確認(rèn)由二個(gè)或更多個(gè)含一氯均三嗪和乙烯砜異雙活性基的染料復(fù)配拼混而成。由于拼混的協(xié)同效應(yīng)，該系列染料染中淺色時(shí)有良好的覆蓋性和勻染性，配伍性較好可用于敏感色染色，能滿(mǎn)足一般意義上的日曬牢度要求 (按IS0 105802日曬牢度標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)在1／6 SD濃度時(shí)能達(dá)到4～5級(jí))，且具備同色相褪色的優(yōu)點(diǎn)。

當(dāng)用戶(hù)對(duì)紡織品日曬牢度或汗耐光牢度有很高要求，如按IS0 105802日曬牢度標(biāo)準(zhǔn)在1／6 SD濃度時(shí)要求達(dá)到5級(jí)以上，則可考慮選擇含氟染料，即含一氟均三嗪和乙烯砜異雙活性基的淺中三原組合，如黃BN-2RN、紅BN、2BL、藍(lán)BN-RN。此類(lèi)染料的優(yōu)異性已在2．1．5中有所敘述，唯一的缺點(diǎn)是市場(chǎng)價(jià)格偏高，需考慮加工訂單的成本承受力。

3、 中深色系列活性染料的選用

①浸染用常規(guī)經(jīng)濟(jì)型組合

目前最為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的當(dāng)推C．I．Y-145﹟黃、C．I．R．195﹟紅、C．I．B．222﹟藍(lán)或C．I．B-194﹟藏青組合，市場(chǎng)商品型號(hào)大多對(duì)應(yīng)為黃3RS，或3RN、3RF等，紅3BS或3BN、3BF等，藍(lán)BF或BH-RR、BR等，藏青2GLN或BH-2GF、2GE等，該4只染料均具有一個(gè)一氯均三嗪基和一個(gè)乙烯砜基的異雙活性基結(jié)構(gòu)，系中溫型染料。一般選60℃上染和固色，能基本滿(mǎn)足除翠藍(lán)、艷綠、艷紫、黑色外大多數(shù)色系的拼色。Y-145﹟、R-195﹟、B-222﹟、B-194﹟的染色特征值見(jiàn)表l。

一般認(rèn)為特征值SERF差異不超25％的活性染料可作三原色配伍，可見(jiàn)上述黃、紅、藍(lán)或藏青的組合基本合適，染廠應(yīng)用此組染料染大部分色澤的一次成功率大都能做到85％以上。目前此套經(jīng)濟(jì)組黃與紅市場(chǎng)價(jià)均在20元/Kg左右，藍(lán)與藏青約在35～40元/Kg。所以，在總用量不超5％的中深色時(shí)使用此套染料組合，成本可能是最低的了。

② 浸染用敏感色系組合

當(dāng)染廠需加工如軍綠、咖啡、中灰等敏感色澤時(shí)，可考慮選用上染、固色同步性更接近，配伍性和穩(wěn)定性更佳的黃、紅、藍(lán)組合如BF型、SPD型、EN型等。此類(lèi)所謂的敏感色系列染料都巳非單分單色成分，而普遍采用染料的商品化技術(shù)，精心挑選不同品種異雙活性基結(jié)構(gòu)的染料，少則2個(gè)多至5個(gè)按一定的比例復(fù)配混拼。由于不同分子結(jié)構(gòu)染料拼混后的協(xié)同效應(yīng)，使得該類(lèi)染料獲得更佳的勻染性和移染性，配伍性更優(yōu)秀，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境和條件的敏感度更小。

為更進(jìn)一步了解此組染料使用中對(duì)各項(xiàng)工藝參數(shù)變化的敏感程度，特意選擇保溫時(shí)間、浴比、元明粉用量、純堿用量、溫度等5大參數(shù)作變動(dòng)，并將最終染色樣用Datacolor 6測(cè)色儀測(cè)試，測(cè)得的CMC DE值和力度值見(jiàn)表2。

當(dāng)活性染料的常規(guī)組合黃Y-145#、紅R-195#、藍(lán)B-194# (或222#)總用量超6．5％以上時(shí)，一般認(rèn)為此顏色已達(dá)特深色范圍，用上述常規(guī)黃紅藍(lán)組合雖也能勉強(qiáng)應(yīng)付，但由于總用量偏高已達(dá)染料提升深度飽和值，故較易產(chǎn)生浮色多、皂洗洗凈困難等弊病，最終結(jié)果是色牢度下降，特別明顯的有如濕摩牢度不佳等。

針對(duì)特深顏色對(duì)染料提升力和染后色牢度的要求，眾多活性染料生產(chǎn)廠商均推出特深或稱(chēng)超級(jí)深系列染料，如Cibacron S/W系列、Remazol超級(jí)RGB系列等，國(guó)內(nèi)品牌如浙江、江蘇等染料公司的RI-1系列、BD系列、C系列等。上述染料中的橙、深紅、藏青色等是近年來(lái)新開(kāi)發(fā)的一類(lèi)分子內(nèi)拼色的多活性基染料，據(jù)介紹，此類(lèi)特深染料有2至3個(gè)發(fā)色體，發(fā)色體通過(guò)連接基組成具有多種結(jié)構(gòu)發(fā)色體的復(fù)合體，然后再在復(fù)合體的適當(dāng)位置接上2個(gè)或3個(gè)活性基，整個(gè)染料分子具有好的水溶性和中等直接性，且固色率特別高。除了分子內(nèi)拼色的單分子多活性基這類(lèi)染料外，特深色中大紅、深藏青、深黑等染料則大多均為復(fù)配拼混型染料，一般選用2個(gè)或更多個(gè)同為異雙活性基或同為雙乙烯砜基或同為分子內(nèi)拼色的染料按最佳配比混拼，由于染料發(fā)色體和活性基類(lèi)別基本相同，所以此類(lèi)拼混染料的反應(yīng)性、擴(kuò)散性等與單分子相近，而由于不同染料間的相互作用較強(qiáng)，直接性會(huì)有一定程度提升，最明顯的是可大大提高染料的染深性，即常說(shuō)的提升力會(huì)有大幅提高。

一般情況下，合理選擇特深色系列染料配伍，能以普通染料l／2～1／3的用量達(dá)到同等深度。由于較高的固色率，則固色保溫結(jié)束后的浮色和水解染料均比使用常規(guī)染料要少，從而能減少皂洗和水洗的次數(shù)與時(shí)間，水、電、汽等生產(chǎn)成本的節(jié)約十分明顯。

例如，選一深紫紅色，用常規(guī)單分子黃3RS、紅3BS、藏青BH-2GF組合與特深系列橙BD-R、深紅BD-CB、藏青BD-G組合作同色相同深度對(duì)比試樣，各自配方及預(yù)測(cè)成本見(jiàn)表3。皂洗牢度(棉沾色)、濕摩牢度、殘液顏色等對(duì)比如圖3。

可見(jiàn)，染同一深紫紅色，特深系列染料用量不到常規(guī)染料用量1/3，單算染料成本就下降近一半，再算上后處理節(jié)約的水電汽等費(fèi)用，特深系列染料的優(yōu)勢(shì)非常突出。

04

編后語(yǔ)

總之，要合理選擇浸染用活性染料，首先希望能了解染料本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)，特別是活性基的類(lèi)別和特性，其次應(yīng)掌握染色物在下道工序的使用場(chǎng)合和工藝環(huán)境，如是否需作后絲光加工等，當(dāng)然還有用戶(hù)對(duì)被染物的各項(xiàng)質(zhì)量要求，然后再按顏色的淺、中、深色選擇與之對(duì)應(yīng)的不同系列染料，并且精心設(shè)計(jì)科學(xué)合理的染色工藝。浸染染料的選用原則可概括成一句話：既要考慮染色生產(chǎn)過(guò)程的性能穩(wěn)定性和染后的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)，又要十分關(guān)注并仔細(xì)比較染料、助劑投入的綜合成本。我們應(yīng)努力在二者中找到最佳平衡點(diǎn)，讓企業(yè)在染色加工中獲取最理想的經(jīng)濟(jì)效益。(印染人）

來(lái)源：印染人

參考文獻(xiàn)：

宋心遠(yuǎn)，沈煜如．活性染料染色[M]．北京：中國(guó)紡織出版社，2009.

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