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固色劑在紡織品染色中的應用分析

文字:[大][中][小] 2015-3-20    瀏覽次數:1479    

(東莞市質量計量監督檢測所廣東東莞523000)
    摘要:本文主要對固色荊在防止品染色中的應用進行了分析,探討了固體劑染料的發展趨勢。
    關鍵詞:固色劑  紡織品  水溶性染料  直接染料
    中圖分類號:TQ1文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2009)02(b)一0056—01
    通常雖然有些染料可以染出比較鮮艷的色澤,并且直接染料、酸性染料等陰離子水溶性染料色譜齊全,但由于染料上帶有水溶性基團,使得濕處理牢度不好,褪色和沾 色現象嚴重。不僅使紡織品本身外觀陳舊,同時染料脫落下來會沾污已染成其它色澤的纖維,產生沾色、搭色現象。另外,盡管括性染料與纖維形成的共價鍵是相當 牢固的,但實際上,染料未反應物及水解物不可能從染物上完全洗盡,這部分染料就會掉色,同時染物上的共價鍵也會水解斷鍵。為了改進織物色牢度,可以進行固 色處理。這些可以提高各類染色牢度的助劑稱為固色劑。
    1·固色劑的固色機理
    染料在不同的纖維上染色,其染色機理和染色牢度不同,因此固色劑的固色劑機理和應用也不相同。
    (1) 降低染料的水溶性,利用固色劑和染料生成不溶性色淀,從而提高濕處理牢度。例如直接染料、酸性染料和活性染料因含有親水性基團,采用陽離子化合物進行固 色,它可與染料結合形成不溶性鹽,降低其水溶性來提高染色牢度。(2)在染物上利用固色齊l1分子中的反應性進行交聯,從而降低染料的水溶性而提高染料的 濕處理牢度。染料間或染料和纖維間通過交聯,使斷鍵下來的染料不再從染料上轉移到織物上。(3)在染物上利用固色劑形成薄膜增加染料的溶落難度,提高其染 色牢度。而且試驗結果證明:凡是成膜性好的固色劑,其染色效果較佳。由烯烴聚合而成的高聚物,即使不含有反應性基團或陽離子基團,在染物上成膜,使染料溶 落減少,多胺類固色劑在提高其分子質量以后染色牢度也能隨之提高。如果在成膜材料上引入反應性基團或陽離子基團,則更能提高染色牢度。
    2·固色劑的種類
    2.1反應性固色劑
    反 應性固色劑通常是在固色劑的分子中引入反應性基團,常用的是環氧基,這類固色劑能與纖維染料分子中的某些基團形成共價鍵結合,對染色牢度的提高更為有利。 常見的反應性固色劑有以下幾類。(1)反應性陽離子樹脂型固色劑,通常是將二乙烯i胺與雙氰胺的縮聚物與環氧氯丙烷(引入環氧基團)反應而得到的。它不儀 可以使直接染料、酸性染料的色牢度有很大提高,并不影響色光的變化。(2)聚醚類反應固色劑,是聚醚與環氧氯丙烷反應從而得到非離子型的聚醚類固色劑。這 種固色劑在水中有一定溶解度,自身可以交聯成大分子網狀結構,并與染料構成大分子化合物,使染料與纖維結合牢固,進而提高濕處理牢度。(3)季銨化的反應 性固色劑,常常用三甲胺、二乙烯三胺與環氧氯丙烷的縮合物,是目前常用的固色劑,但色牢度不甚優良。但由于其帶有陽離子基團,同時又能與纖維交聯,可以使 纖維素纖維改性,是實現無鹽或低鹽染色,提高染料上染率的有效方法。
    2.2非反應性固色劑
    其固色機理主要是在纖維表面成膜和封閉水溶性基團兩種,其主要類型分為陽離子型固色劑和樹脂型固色劑。
    (1) 陽離子型固色劑,是主要通過陽離子與染料分子中的陰離子基團形成離子鍵結合從而封閉水溶性基團,來提高濕處理牢度的,而其主要又分為:①陽離子表面活性固 色劑,大多數陽離子表面活性劑都有不同程度的固色作用,這一類固色劑有十六烷基氯化吡啶和Sapamin型陽離子表面活性劑,但其皂洗牢度和日曬牢度不 好,因此目前已較少應用。其典型結構如下:                
    ② 無表面活性的季銨鹽,是一種不屬于樹脂又無表面活性的固色劑,其一般含有兩個或兩個以上的季銨基,屬于多乙烯多胺類衍生物。這類固色劑如:一N+ (CH3)2一CH2CH2一N+(CH3)2一,還有聚胺與三聚氯氰的高分子縮合物。這類固色劑可以改進直接染料的耐洗色牢度,對色光和日曬牢度影響較 小,但對織物強力有一定影響,國內應用較少。
    (2)樹脂型固色劑,這類固色劑是具有立體結構的水溶性樹脂,并且是目前使用量最大的固色劑類型,約占固色劑總量的70%~80%,其代表產物是固色劑Y。
    ① 雙氯胺和甲醛初縮體,其水溶液即固色劑Y,具有陽離予性,能與直接染料、酸性染料等陰離子染料生成不溶十水的色淀,在纖維表面成膜從而達到固色的目的。但 因其會影響日曬牢度,在固色劑中加入金屬鹽(如銅鹽),可提高日曬牢度,如固色劑M是樹脂型固色劑的銅鹽絡合物。可是因為銅鹽能被汗漬溶液從纖維上剝落, 易導致織物上的重金屬含量超標,另一個缺點是,在織物上含有固色劑釋放的游離甲醛,而且其量往往不能降低到允許的范圍之內。所以,現在多用一些符合環保要 求的無醛或低醛固色劑。②多胺類縮聚體,是由胍類和多烯多胺化合物與鹽酸、尿素以脫氦反應制得的水溶性樹脂,一般不含有游離甲醛,呈陽離子性,即具有網狀 結構又可與陰離子染料生成大分子化合物,可提高濕處理牢度,用量和固色條件基本同固色劑Y。這類固色劑也是我國發展較快的品種之一,主要應用于活性染料和 直接染料的固色。③季銨鹽高聚物,是由帶有季氨基的烯烴聚合而成的高聚物、均聚物或與其他單體共聚而成的共聚物。這類固色劑是借助高分子樹脂的成膜性和高 分子鏈上的陽離子基團達到固色的目的,并且是水溶性的,尤其適合活性染料。經過處理過的織物色光鮮艷,耐曬、耐汗漬、牢度好,并能保護活性染料不受酸性大 氣的影響,但較高溫度的水洗牢度差。
    2.3一些新型的固色劑
    隨著社會科技的進步,人們環保意識和生括質量比以往有很大提高,對紡織品的要求也越來越高,此對于染色助劑也要求向綠色環保,高效節能的方向發展,無醛或低醛的固色劑已被應用,近幾年也出現一些新型的固色劑。
    溶膠一凝膠固色劑,尚處于科研階段,其固色機理是因為納米溶膠易于進行化學或物理改性,通過浸軋或浸漬處理并經干燥后,在紡織品表面形成金屬或非金屬氧化物薄膜,對染料起錨固作用,從而提高染料的色牢度。
    近年來聚氯酯生產技術任水性化方面蓬勃發展,而且綠色環保,為高性能固色劑的合成提供契機。水性聚氯酯可以改善染色織物的色澤,防污性和耐磨性,使接胺類化合物的水性聚氯酯通過與直接染料、酸性染料或活性染料等陰離子水溶性染料作用,得到了良好的固色效果。
    3·結語
    鑒 于目前染整加上中存在的染色牢度問題,需研制一系列無醛固色劑,以便形成方便的染整工藝,達到染料的高利用率,優良的牢度性能,并實現環境友好。基于現有 固色劑的優缺點,作為良好固色劑的發展趨勢:(1)直接性好,反應性高,穩定性好,應用條件溫和,固色力強,通用性能好。(2)成本低,產品低毒,甚至無 毒,應用環境友好。(3)顯著提高染料在纖維上的固色率,不會引起色光變化。(4)顯著的改善織物濕處理牢度,耐摩擦牢度,提高染色性能,同時兼具整理效 果。(5)不影響織物的手感,不引起織物強力的下降,不影響其它助劑的使用。
    如果優良固色劑能廣泛應用,可以進一步推動我國紡織印染工業的發展,經濟效益和社會效益顯而易見。

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