高温活性染料.docx
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高温活性染料
中温型活性染料，由于色泽较鲜艳，固色率较高，色牢度较好，广泛用于纤维素纤维的染色。
然而，用来染某些交织物或粘胶织物、天丝织物，中温型活性染料则显露出一些缺憾，而高温型活性染料则能减少这些缺憾。
1为什么宜选用高温型活性染料
1．1中温性活性染料对锦纶有一定的沾染性染棉锦交织物时．由于中温活性染料，在染色过程中，对锦纶具有一定的沾染性。
这会给打小样，放大样和大生产，带来负面影响。
（1）在打小样和放大样时，由于活性染料对锦纶的沾染，使锦纶组份的色光，难以调整和控制。
（2）打小样和放大样，客观上存在着工艺条件的差异，这会使活性染料对锦纶的沾染程度，有轻有重。
往往会因此导致大小样色光不符，甚至失
败。
（3）在中性或碱性条件下，沾染在锦纶上的活性染料，会降低锦纶的湿牢度和日晒牢度。
倘若棉锦织物染双色效果（只染棉，锦留白或棉锦二相异色），中温型活性染料由于有沾染纶的缺陷，很难染出理想效果。
1．2中温型活性染料通常染深性较差中温型活性染料，用于粘胶或天丝织物染色，通常染深性较差，色泽丰满度不理想。
这是因为，粘胶、天丝类纤维，具有皮层和芯层结构。
皮层的取向度高，结构紧密，染料向纤维内部扩散比较困难。
因此，这类纤维浸染时，对染
色温度的依附性较大，在较高的染色温度、较长的染色时间条件下，才能获得较高的染色深度和良好的匀染透染效果。
显然，采用高温型活性染料染色，比采用中温型活性染料染色更为合适。
1．3高温型活性染料的特点生产实践说明，高温型活性染料染纤维素纤维，具有色泽鲜艳，固色率高，皂洗、水洗牢度好的优点。
而且，可以弥补中温型活性染料在实用中的缺陷。
高温型活性染料，除黑色之外，色谱配套比较齐全，几乎可染任何色泽。
具体品种有：
活性嫩黄H-E6G嫩黄H-E4G黄H-E4R
活性橙H-ER
活性红H-E3G红H-E3B红HE-7B
活性蓝H-EGN蓝H-ERD藏青H-ER翠蓝H-A
活性绿H-E4BD
2实用性能
2．1染色温度
从表1可看出
表1染色温度与得色深度的关系染色温度厂C相对染色深度％
固色
70
吸色
70
固色
80
吸色
80
固色
80
吸色
90
固色
90
吸色
90
固色
90
吸色
100
活性黄H-E4R801001159095活性红H-E3B8010012095110活性蓝H-ERD6010012580100
注：
①实验条件：
染料1%.o.w.f;螯合剂2g/L.食盐40g/L、纯碱20g/L.浴比1:
30.吸色70—100C.40min.固色70一90°C.40min。
②以80C吸色40min.80C固色40min的得色深度作为100%在D65光源下，相对比较。
高温型活性染料的浸染温度，以90C吸色，80C固色，得色量相对最高。
吸色温度＞90C或固色温度＞80C，其得色深度会走低。
显然．这与吸色、固色温度过高，染料的溶解度和水解量增加，有直接关系。
2．2食盐用量
图1食盐用量与得色深厦的关系实验条件：
活性红H-E3B0.3%、3%;
螯合分散剂（g/L）22
食盐（g/L）0-5020-70
纯碱（g/L）1220
染色：
吸色80°C,40min
固色：
80°C,40min
浴比：
1
30
从图1可看出：
（1）高温型活性染料同中温型活性染料一样，只有有在电解质的促染作用下，才能很好的上染。
电解质的存在，是提高上染速率和上染量的前提条件。
（2）食盐最合适的用量，与染色深度相关。
色泽浅。
用量相对少．色泽
深，用量相对多。
如图丨所示，染0.3%浅色，最合适的食盐用量为
20g/L左右。
染3%深色，最合适的食盐用量为60g/L左右。
（3）食盐的实际用量，不宜过多。
因为，用量过多，得色深度不再增加，反而会给染色造成负面影响：
①在水中，纤维素纤维表面的负电性，对染料吸附上色的影响，在较少食盐的存在下，便可消除。
食盐过多实无意义；②食盐过多，染料会由于溶解度严重下降，而发生聚集。
造成大量染料在纤维表层附着：
这不仅会降低染色牢度，降低匀染透染效果，甚至会产生色点、色渍。
还会降低色光鲜艳度和得色深度。
因此，食盐的实用量，务必要根据色泽深浅，合理确定。
2.3纯碱用量
从图2可看出：
染0.3%左右的浅色，纯碱用量10-15g/L比较合适，而染3%左右的深色，纯碱用量却以18-22g/L为宜。
这表明，色泽深，染料在固着过程中释放的酸多，纯碱的消耗也大。
因此.纯碱的用量，要根据
色泽深浅而定。
实验条件：
活性红H-E3B0.3％、3％o．w．f：
螯合分散剂（g／L）22
食盐（g/L）3060
纯碱（g/L）5-30
浴比：
1：
30
染色温度80C，吸30min,
固色30min，吸50min．固50min。
实验结果还显示,纯碱浓度适当过量．对得色色光与得色深度。
并没有明显的负面影响。
这说明,高温型活性染料的耐碱稳定性较好．也表明纯碱对染浴pH值具有良好的缓冲能力,使用纯碱作固色碱剂,染浴pH值相对稳定．可以获得良好的重现性。
2．4浴比大小（图3）
实验条件：
活性红H-E3B0.3％、3％；
螯合分散剂（g／L）22
食盐（g/L）3060
纯碱（g/L）1520
染温同图2
浴比：
1：
10-40
从图3可看出：
（1）高温型活性染料,对染色浴比的依附性较大。
这一点,与中温型活性染料存在共性
显然，这是因为活性染料对棉纤的亲和力较小，在水中的溶解度较大的缘故。
因此，实际应用时，染色浴比需要稳定控制，以免影响重视性。
（2）对同一个染料而言，色泽深浅不同，对染色浴比依附性的大小也不一样。
规律是，色泽深，浴比大小对染色结果的影响相对较大，色泽浅，染色浴比对染色结果的影响相对较小。
这是因为，色泽越深，染液浓度越高，染料分子的缔合度越大，染料对棉纤的亲和力越小的缘故。
2．5沾色性
从理论上讲，活性染料在60—80C的中性或碱性染浴中，对锦纶和
涤纶，不存在实质性上染，但却存在着沾色。
活性染料对锦纶和涤纶的沾色，会给棉锦或棉涤交织物的染色，造成负面影响。
比如．打小样或放大样，色光难以调整和控制，尤其是染留白效果
和异邑效果时．很难达到色相分明的目的。
表2高温活性染料对锦纶、涤纶的沾色性（级）
染料嫩黄嫩黄黄橙大红红红蓝蓝翠
蓝藏青绿
H-EH-EH-EH-EH-EH-EH-EH-EH-EH-EH-EH-E
6G4G4RR3G3B7BGNRDA
R4BD
锦
纶55454-545553
54-5
涤
纶5555555553
55
测试条件：
染料1％．o．w．f，食盐50g/L，纯碱20g/L。
浴比1:
30,80C吸色40min，固色40min。
水洗、皂洗、水洗。
沾
色的轻重，以评定变色用灰色样卡评级。
从测试结果看：
（1）高温型活性染料,在正常的染棉条件下,大多数对锦纶沾色较微。
只有黄H-E4R红H-E3B翠蓝H-A的沾色相对较重。
因此，比较适合浸染棉锦交织物,尤其适合浸染棉锦闪白或闪色品种。
（2）在正常的染棉条件下,高温型活性染料,对涤纶几乎不沾色,只有活性翠蓝H-A对涤纶沾色重。
2．6匀染性
染料的匀染性,主要与染料亲和力的大小和扩散性的快慢相关。
也就是说,吸附速率较慢．扩散速率较快的染料．匀染性好,反之则差。
对活性染料而言,由于其直接性相对较小,扩散性相对较快,移染性相对较高,所以,在中性吸色阶段,其匀染效果通常较好。
影响其匀染性的关键．是加碱后二次吸色速率的快慢,特别是加碱固色的初始阶段。
这是因为,碱剂加入后,织物上的染料会快速与纤维发生键合反应,
使纤维与染料之间的吸附,瞬间失去平衡,从而造成染料在短时间内,大量快速吸附上色，而且是边吸附边固着．而染料一旦固着，便完全失
去移染性和扩散性。
此时，由于染料的吸附快，扩散慢，移染，很容易
产生纤维内外染料分布不匀，透染性差；布面染料分柑不匀，产生色花色差。
这还会影响染色牢度。
二次吸色速率实验：
实验处方：
高温型活性染料1%。
o.w.f;螫合分散剂2g/L,食盐40g/L;纯碱
20g／L，
实验条件：
浴比1：
30．
（1）80C中性吸色40min,—取出样布，不水洗，拉平，直接浸入10g
/L固色剂冷溶液中，5min后取出，冷水轻轻过净，隔布烫干。
（2）80C中性吸色40min一加入纯碱，分别固色5、10、15、20、25
min一取出样布，不水洗，拉平，直接浸入10g/L固色剂冷溶液中，5min后取出，冷水轻轻过净，隔布烫干。
实验结果见图4。
以80C中性吸色40min的吸色深度作标准。
相对比较（以美国SF600X
测色系统测试）
图4固色时间与吸色深度的关系
从图4可见，在加碱固色的初始阶段，活性黄H-E4R的二次吸色速率，相对比较缓慢，（这预示着它的固色速率也比较慢）。
因此，匀染透染效果较好。
而活性红H-E3B和蓝H-ERD对碱要敏感得多，加入碱剂10min内，二次吸色量成倍提高。
由于固色初期上色快（边吸色边固色），很容易产生色泽不匀，尤其是染浅色时，表现更加突出。
2．7染深性
（1）:
染色条件：
染料1%-7%,螫合剂2g/L、食盐40g/L、纯碱20g/L;
80C吸色40min、固色40min—水洗、皂洗、水洗
（2）以1%深度作标准．相对比较
图5高温活性染料对丝光棉的染深性
图5显示,高温型活性染料,对丝光棉的染深性良好,其染色饱和值>7%o．w．f．比较适合染深色。
2．8染色牢度详细资料见色卡.
注：
日晒牢度的染色深度为0.3%（o.w.f）,其它牢度的染色深度均为3%从色卡上可看出：
（1）高温型活性染料的日晒牢度一般,染浅色时,应注意选择。
（2）高温型活性染料的皂洗沾棉牢度很好。
但染深色时,湿摩牢度却比较差,实际应用时,务必要采取对应措施。
（3）耐氯浸牢度不理想,多数染料只能勉强达到3级,蓝绿色染料只有l级左右,因此,不适合染耐氯牢度要求高的色单。
3实际应用
3.1高温型活性染料更适合染粘胶、天丝类织物。
原因是：
高温型活性染料,实际染色温度较高。
可以获得深浓丰满的色泽,和良好的匀染透染效果。
根据高温型活性染料的染色性能，推荐以下染色工艺：
（1）溢流染色：
在染液中每隔5min分别加入螫合剂、染液、食盐，运转10min后以1C/min升温至90°C,染色20—40min后以1.5°C/min降温至80°C,分三次加入纯碱，保温20—40min后降温耋50C后对样、水洗、皂洗。
（2）卷染染色工艺见表4、表5。
表4卷染染色推荐工艺
道数染色温度C加料操作
1
60
加入1/2染料及匀染剂
2
60
加入1/2染料
3
60
加入1/2食盐
4
60
加入1/2食盐
5-6
70
不加料
7
80
加1/2纯碱
8
80
加1/2纯碱
9-12
80
保温染色约40-60min
后处理：
流动冷水洗—温水洗—热水洗—高温皂洗—温水洗—冷水洗（柔软）
3.2高温型活性性能主要原因有二个：
具有良好的同浴适应性和色光易调整性。
3.2.1同浴适应性
高温型活性染料与中性染料，具有良好的同浴浸染的适应性。
表5食盐纯碱参考用量
食盐用量
染色深度％
未丝光
丝光棉
5-10
15
18
20
20
22
（1）染色温度：
中性染料染锦纶，最适合的染色温度为98-100C。
高
温型活性染料的耐热稳定性好，适合在90-95C吸色，（80%固色），这与中性染料染锦纶的最佳温度相接近。
如果按高温活性染料的吸色温度
（90—95C）染色，中性染料在锦纶上的得色深度，下降幅度不明显。
（2）染浴pH:
由于中性染料染锦纶。
具有亲和力大•吸色快，扩散性差，移染、匀染性差，但染深性好，色牢度好的特点。
因此，锦纶染浅色，一般不用中性染料，而用分散染料．中性染料大多用来染锦纶中深色。
为了获得良好的匀染效果，染浴pH值通常控制在中性（比在弱酸性条件下染色，得色稍浅，其幅度<5％．但匀染性好）。
这与高温型活性染料染棉纤，吸色阶段所需的pH值（中性）一致。
（3）软水剂：
国产中性染料的基本结构类型，是由染料母体、亲水性基因、金属离子三部份构成的2：
1型金属络合染料，它缺乏强水溶性基团一磺酸基。
其较低的水溶性，靠结构中非离子性的亲水基磺酰胺基（-S02NH2）或磺酰烷基（-S02CH3）获得（国外有些中性染料品种，含有磺酸基团）。
它的金属离子外配位层与钠离子成盐式结合，所以，染料大分子在溶液中，成为带有负电荷的络合离子。
因此，硬水中的钙镁正离子，对其溶解度，上染率以及色光，都有一定的影响。
如，中性蓝BNL，用硬水化料、染色，其得色深度，会降低约二成。
活性染料的分子结构中，都带有多个阴离子性的亲水基团一磺酸基
（-SO3Na），在水溶液中，成为染料阴离子，遇硬水中的钙镁离子，会结合成钙镁染料，失去正常的染色性能。
可见，无论中性染料或活性染料，均需要软水化料，软水染色。
（4）匀染剂：
中性染料染锦纶，由于亲和力大、上色快、扩散慢、移染差，再加上锦纶纤维微结构中．客观存在的物王单忡和化学怍的荠异．极易染色不匀。
所以，浸染染色时，除了采用低温入染、缓慢升温、中性浴染色外，还要使用锦纶匀染剂，以求匀染。
常用的锦纶匀染剂，通常都是阴离子性表面活性剂。
实践表明，它们对活性染料浸染棉纤的匀染性、吸色、固色率、色光鲜艳度等，没有明显影响。
（5）电解质：
活性染料对棉纤的亲和力较小，必须靠电解质来促染，增加染色深度。
中性染料染棉锦织物中深色，是在中性浴中进行。
染棉锦织物浅色．是在弱碱性浴中进行。
在中性一碱性浴中，锦纶纤维带有一定的负电荷，对中性染料上染锦纶，起着阻碍作用。
电解质的加入．会消除这些负电荷，具有明显的促染增深作用。
因此，高温活性／中性一浴法，采用中性浴染棉锦交织物中深色时。
电解质在染浴中，对活性染料和中性染料的作用，是一致的。
（6）碱剂：
活性染料染棉纤，在中性吸色后，必须加入纯碱10-20g
/L,进行碱性固色。
中性染料浸染锦纶，除染浅色时需加少量纯碱，调节染浴pH值在7．5-8．0．以求匀染外，染中深色泽不加碱剂（保持中性染色），因为，碱剂会降低中性染料的上染率，使得色较浅。
活性／中性同浴染棉锦交织物时，中性染料染锦纶是在活性染料染
棉的吸色阶段进行的。
待加碱固色时，中性染料上染锦纶的过程已完成。
所以。
基本受不到碱剂的影响。
实践表明，在活性染料加碱固色过程中，对锦纶上的浮色染料（含中性染料浮色和活性染料的沾色），具有较强的净洗作用。
但由于中性染料对锦纶的亲和力高，色牢度好，再加上有大量电解质存在，对锦纶的染色深度，影响并不明显。
从以上分析可以看出，高温活性染料与中性染料同浴棉锦交织物，工艺是可行的。
3．2．2色光易调整性
高温型活性染料，大多数品种对锦纶的沾色轻微，甚至不沾色。
所以。
染棉锦交织物时，无论打小样还是放大样，锦纶上的色光，容易调整和控制。
甚至可以染棉锦双色效果。
即，只染棉，锦留白或棉锦染异色。
3．3应用举例
（1）染色配方：
（蓝闪红双色）
高温活性蓝H-ERD2％o．w．f，
中性枣红GRL0．8％o．w．f，
螯合分散剂1g／L
锦纶匀染剂1g／L
食盐40g／L
固色纯碱20g／L
（2）工艺：
在染浴中每隔5min分别加入螯合剂、匀染剂、染液、食
盐，运转10min后开始以1°C/min升温至65°C，保温染色20min后以
1°C/min升温至95C.保温染色40min后以1.5C/min降温至80C,
分三次加入纯碱，保温固色40min后以1．5C/min降温至50％，进行对样、水洗、皂洗。
（3）染色结果
红、蓝色泽分明，闪色效果突出，染色牢度良好（见表6）表6染色牢度
皂洗牢度
摩擦牢度日晒牢度
IS0.105-C02
．IS0.105-X12ISO．105-B02
50CX45'
原样
锦纶干湿
褪色
沾色摩摩
43-4
434-5
4结束语
高温型活性染料，色泽鲜艳，染深性好，色牢度高。
尤其是它耐热稳定性好，所需染色温度高，对锦纶沾色少的特点，为染粘胶、天丝织物深浓色泽，提供了方便，也使棉锦织物浸染，可改二浴套染法为一浴一步法，实现短流程、高产量、低能耗少污水的清洁、低耗生产。
成为了可能
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