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活性染料低鹽染色工藝方法研究

來源:印染在線 發(fā)布時間:2009年09月08日

活性染料以色澤鮮艷、色譜齊全、應(yīng)用簡便、成本 低廉、牢度優(yōu)良而著稱,特別是近年來纖維素纖維的發(fā)展,活性染料已成為纖維素纖維紡織品染色最重要的一類染料[1]。但活性染料最突出的問題是竭染率和固 色率低,染料的利用率不高,在纖維素纖維傳統(tǒng)的染色 工藝中為了提高活性染料的上染率和固色率必須加入大量的無機(jī)鹽(氯化鈉或硫酸鈉)。但由此產(chǎn)生的印染廢水造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。高含鹽量的廢水排放直接改變了江湖的水質(zhì),破壞了生態(tài)環(huán)境,其次是浪費鹽資源,增加了成本?;诖?,近年來活性染料的無鹽和低鹽染色已成為印染工作者研究的熱門話題之一。本文系統(tǒng)地闡述了活性染料無鹽和低鹽染色的可行性以及實現(xiàn)這種染色工藝的不同途徑。

1.低鹽和無鹽染色的途徑 1.1改善染料結(jié)構(gòu) 低鹽活性染料是指在染色過程中對鹽的依賴性或稱敏感度較小,在較低鹽用量下能獲得較高上染率的 染料[2,3]?;钚匀玖先旧?鹽用量和許多因素有關(guān),如染料的分子結(jié)構(gòu)和性能、纖維的結(jié)構(gòu)及性能、染色工藝(如浴比、溫度和堿劑)等。從染料化學(xué)結(jié)構(gòu)看,主要取決 于染料的疏水和親水基團(tuán)的結(jié)構(gòu)和比例,尤其與分子中陰離子基(磺酸基)的數(shù)目和位置有關(guān)。陰離子基愈多,與纖維的電性斥力就愈大(磺酸基集中在染料分子母體芳環(huán)上產(chǎn)生的斥力最大),降低直接性愈顯著;反之,疏水基團(tuán)愈多,芳環(huán)平面排列性愈強(qiáng),染料直接性就愈高,鹽用量愈低。 改變?nèi)玖辖Y(jié)構(gòu)常用方法: 1.1.1改變?nèi)玖辖Y(jié)構(gòu)或提高現(xiàn)用染料分子質(zhì)量(如分子中引人雜環(huán)或雙偶氮結(jié)構(gòu)等)來提高染料的直接性。 1.1.2減少染料分子中陰離子型基團(tuán)降低帶電量,減小染色的鹽效應(yīng)。 1.1.3增加或改變活性基團(tuán)(如采用二氟嘧啶、乙烯礬硫酸醋和一氯均三嗪、煙酸均三嗪等活性基合理組合) 來增強(qiáng)染料的反應(yīng)性,達(dá)到低鹽染色的目的。 目前市場上的低鹽活性染料在低鹽條件下染色可獲得較高的上染率和固色率,但與傳統(tǒng)全鹽染色相比還存在一定的差異,有

待進(jìn)一步改進(jìn)。 1. 2 改性纖維素纖維 改變纖維素纖維在染液中的電性可在纖維素纖維上引入氨基(提高纖維的活性)、胺基或季胺鹽,以共價鍵形式結(jié)合使纖維素纖維在染浴中呈電正性,由未改性前的靜電斥力轉(zhuǎn)變?yōu)楦男院蟮撵o電引力,加大了纖維素纖維對染料的吸附能力,提高了染料的上染率和固色率[4]。近年來最常用的改性試劑可與纖維以共價鍵結(jié)合,即在胺鹽或季銨鹽中引入可與纖維中的羥基反應(yīng)的環(huán)氧基,經(jīng)過這種改性的纖維素纖維帶有永久陽離子性,染色性能比較穩(wěn)定。如用三乙醇胺的化合物來改性,或用氯乙基乙二銨的鹽酸鹽來改性,生成二乙胺基乙基纖維素,這種纖維對活性染料的反應(yīng)性很強(qiáng)。由于叔胺基,使固色速率大大加快,對活性染料染色有催化作用,能夠加強(qiáng)固色反應(yīng)。環(huán)氧胺或季銨陽離子等試劑為小分子陽離子化試劑,滲透性好,利于勻染透染,但用量大,且很多陽離子化試劑本身對環(huán)境不利,比如一些胺類物質(zhì)在自然界中毒性很大,對眼睛、 皮膚、呼吸道等有刺激作用[5,6]。

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