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活性染料用于真絲織物染色研究進展

來源:印染在線 發(fā)布時間:2012年05月28日

真絲綢由于具有良好的光澤、卓越的懸垂性、加上觸感緩和柔軟,穿著輕便舒適,同時吸濕性、透濕性、通氣性良好,歷來被稱為纖維之王。絲綢的抗紫外線作用、與皮膚良好的生物相容性以及穿著時具有的保健功能越來越受到重視。真絲綢傳統(tǒng)的染色方法是采用酸性或酸性媒染染料進行染色,另外有時也采用直接染料染色。采用弱酸性染料染色,其染色織物色澤雖鮮艷,但牢度比較差;而中性染料染色織物牢度雖然較好,但色澤不夠鮮艷;直接染料主要用于彌補酸性染料色譜不全的缺陷,而且主要用在深色方面。目前無論是國內(nèi)市場還是國外市場,對真絲綢的色牢度的要求愈來愈高,因而用酸性染料或酸性媒染染料染色,往往達不到要求?;钚匀玖仙珴甚r艷,使用方便,色譜齊全,價格低廉,是唯一的一類能與真絲纖維以共價鍵結(jié)合的反應(yīng)性染料,其共價鍵的鍵能遠大于氫鍵、范德華力,因而應(yīng)用活性染料染真絲織物,有望從根本上解決真絲綢的染色性能?;钚匀玖项伾r艷,染色牢度高,能適應(yīng)蠶絲產(chǎn)品對鮮艷度的要求。由于真絲染色溫度高時,容易造成纖維擦傷,所以用活性染料染真絲一般宜選用反應(yīng)性較高的活性染料。在真絲染色中能獲得較好效果的活性染料有二氯均三嗪型、二氟一氯嘧啶型等。因為反應(yīng)性較高的染料可以在較低溫度下染色,不但工藝簡便,而且能避免真絲針織物因高溫染色產(chǎn)生“灰傷”。

由于真絲纖維大分子上的支鏈以及主鏈分子兩端含有自由的酸性基團(如-COOH)和堿性基團(如-NH2),使蛋白質(zhì)分子既像酸又像堿一樣能電離,因此真絲纖維具備兩性性質(zhì)。真絲纖維在等電狀態(tài)時,纖維除呈現(xiàn)完全不電離的形式,主要是分子中羧基和氨基同時離解和接受質(zhì)子的形式存在,

1活性染料染真絲的原理

此時纖維本身表現(xiàn)中性?;钚匀玖显谌跛嵝?、中性或弱堿性條件下都能上染真絲纖維,在弱酸性條件下,活性染料主要通過氫鍵、范德華力和離子鍵與纖維結(jié)合,濕處理牢度較差;在中性條件下,染料與纖維除通過氫鍵和范德華力結(jié)合外,還有少量的共價鍵結(jié)合;在弱堿性條件下,染料和真絲纖維中的-OH、-NH2發(fā)生反應(yīng),主要通過共價鍵與真絲纖維結(jié)合,濕牢度好于中性條件下染色的。由于絲纖維耐堿性較差,因此染色時pH值不宜太高,一般控制在9左右,否則會影響真絲的光澤和手感?;钚匀玖显谒嵝詶l件下(等電點以下)與真絲

結(jié)合如下圖所示:

在酸性浴中,帶有陰電荷的活性染料可與真絲纖維以離子鍵發(fā)生結(jié)合,這是酸性浴中活性染料上染真絲纖維的主要原因。在酸性條件下仍有氨基與真絲纖維的共價反應(yīng),但真絲纖維上的氨基[1]含量很低(0.2 mol/kg),故酸性條件下的共價鍵結(jié)合有限。在堿性浴中染色,主要是真絲纖維上的氨基和羥基氧負離子與染料分子中活性基團的親核取代(或加成)反應(yīng),以共價鍵結(jié)合。堿劑的加入有利于真絲纖維-NH2的存在和真絲纖維-OH電離成氧負離子,從而有利于染料與纖維以共價鍵結(jié)合。以二氯均三嗪型染料為例,反應(yīng)如下:

真絲纖維分子結(jié)構(gòu)相對較單一,反應(yīng)性基團只有羥基,且羥基須在堿性條件下才能離子化和活性染料發(fā)生共價結(jié)合,故在酸性條件下很難上染。

本世紀初,高潔等人[2]研究了K型活性染料在真絲上染色工藝條件,確定出其染色工藝條件的主要影響因素,以五因素、四水平的正交試驗表,全面分析諸多因素對染色性能指標的影響。而新疆大學的徐紅[3]就研究了X型活性染料染真絲針織綢,通過對染色后的外觀效果、染色牢度、頂破強度等結(jié)果的討論,初步總結(jié)了X型活性染料用于真絲針織綢的染色。隨后,尤克菲[4]對真絲織物經(jīng)殼聚糖處理后用KE型活性染料染色的工藝進行了探討,研究了pH值、溫度、殼聚糖脫乙酰度、濃度等的影響因素,結(jié)果表明pH值4.6、溫度85℃,染料上染真絲的固色率較高,提高處理液中殼聚糖的濃度或脫乙酰度能增加活性染料對織物的固色率,殼聚糖處理對皂洗牢度及摩擦牢度影響較小。

2004年,浙江工程學院的沈一峰[5]對雙活性基活性染料真絲綢染色工藝進行了研究,探討了雙活性基活性染料在真絲綢染色中各工藝因素的影響。

謝維斌和董瑋等人[6-7]采用活性染料對真絲進行染色,比較了中性浴和弱堿性浴催化染色與常規(guī)染色的上染率和固色率。研究表明,中性條件下催化染色的固色率與常規(guī)堿性條件下染色相當,中性條件下催化染色可提高K型、KN型活性染料在真絲上的固色率,減輕廢水污染,保護真絲的光澤和機械性能。

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