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固色剂的作用、机理及环保
- 2018-10-30 -

固色剂是印染行业中的重要助剂之一,它主要是的作用是可以提高染料在织物上颜色耐湿处理牢度所用的助剂。在织物上可与染料形成不溶性有色物而提高了颜色的洗涤、汗渍牢度,有时还可提高其日晒牢度。

大自然中的植物,开出了万紫千红的花朵,本来是用来吸引昆虫授粉的,但没想到却惹来了人们的喜欢,从而在衣服上也染上了各种艳丽的颜色。纺织材料的染色一般是染浴中处理,使染料和纤维发生化学或物理化学结合,或在纤维上生成不溶性有色物质。染料在纤维上的耐水洗、日晒、摩擦等性能被称为染色牢度。

活性染料在染色时与纤维起化学反应,两者之间形成共价键,因此也被称为反应染料。1956年英国首先生产了procion 牌号的活性染料。活性染料的色谱广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强,但也存在汗、湿、日光牢度不够的缺点。固色剂的作用就是用来提高染色过程中染料的固率及湿处理牢度。

一、活性染料染色机理

1、棉纤维的结构

广东印花色桨成熟的棉纤维绝大部分由纤维素组成,纤维素是天然高分子化合物,是一种多糖的物质,它的分子式为C6H10O5。棉纤维大分子结构的恒等周期,构成纤维素大分子的空间结构。纤维素大分子的官能团是劲基,羟基是亲水性基团,所以棉纤维具有吸湿能力。

棉纤维素分子参加亲核反应的基团有C6、C2和C3。C6是伯羟基,它的反应速率是最快的;C2仲羟基,本来反应性也较强,但空间阻碍较大,所以反应速率低于C6;C3是仲羟基,它的空间阻碍也较大,且会形成分子内氢健,所以反应性比较低。

2、活性染料的结构

活性染料由发色体、活性基、连接基、水溶性基团构成。分子结构中的活性基团能和纤维素纤维上的羟基、蛋白质纤维上的氨基发生共价健结合。

活性基团根据反应活性可分为X型、K型和KN型。X型活性基反应活性较强,稳定性较低,易于水解,但上染速度较快,适用于低温染色。K型活性基反应性较弱,稳定性较高,适用于高温型的染色。而KN型活性染料的性能染色条件则介乎X型和K型之间。但是,现在为了提高染色的固色率,一般不会使用单一活性基染料,而是会使用如M型和B型这样的双活性基染料。

3、活性染料染色过程

活性染料染色时,活性染料首先溶解于水中,染料和水分同时进入纤维内部,并附着在纤维上。染液中染料的吸尽程度取决于染料的亲和力和染液中的电解质浓度,染料向纤维扩散的过程中还与纤维起化学反应。

纤维素纤维在中性介质中是不活泼的,染料与纤维只是一种附着关系,只有当纤维素纤维在碱性介质中时,才能起共价结合。这是因为纤维素纤维在此时形成了负离子,而其离子浓度随着PH的增加而增加。在 这里也看作是纤维素纤维是作为一种弱酸,而与碱剂中和反应。

二、固色剂要求

固色剂应要降低染料的溶解性能,对于固色剂有以下要求:

1、能提高染色织物的色牢度。

2、保持染色织物原有的颜色和光牢度。

3、对人体无危害。

4、不影响环境,有良好的生物降解性。

5、价廉易得,原料供应立足国内。

6、适用浸轧和浸渍法处理,东莞印花材料使用方便,不受工艺的限制。

书中又对固色剂的现状、固色机理分类、无醛固色剂的种类、功能性水性聚氨酯固色剂这四大点进行了描述,其中固色机理又是以固色剂和染料生成不溶性色淀、固色剂在纤维表面形成薄膜、固色剂与纤维上羟基交联、利用氢键引力增加固色强度、耐酸能力提高汗渍牢度、利用平滑剂改善摩擦色牢度、紫外线吸收基团提高耐日晒色牢度、抗氯性物质提高耐氯色牢度这八大分类来进行介绍。而无醛固色剂也是以它的主要五个种类:非反应性阳郭子树脂、反应性化合物或反应性树脂、秄铵化反应性树脂或化合物、秄铵盐高聚物、季铵圤反应性基高聚物进行一定的解释。

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