数码印花技术中活性染料的介绍

活性印花工艺流程
《活性印花工艺流程》
活性印花是一种在织物上使用活性染料和化学品以及压力和热能来进行染色的技术。

它可以生产出色彩鲜艳、持久耐用的图案，并且可以在普通织物上实现多种多样的效果。

下面是活性印花的工艺流程：
1. 设计图案：首先，设计师需要设计出所要印花的图案。

这个图案可以是简单的几何图案，也可以是复杂的艺术作品。

设计图案需要考虑到印花的织物类型和颜色，以及最终呈现的效果。

2. 制版：设计好的图案需要转移到版面上，这个过程称为制版。

制版可以使用传统的印刷工艺，也可以使用现代的数码打印技术。

制版的质量直接关系到最终印花效果的质量。

3. 制备色浆：选择合适的活性染料和助剂，按照设计的颜色比例配制成色浆。

这一步需要根据具体的印花要求，确保色浆的配制准确无误。

4. 印花：在制备好的色浆上涂覆在印花辊上，然后通过压力和热能将染料和化学品转移到织物上。

这个过程需要一定的技术和经验，以确保图案的清晰和染色的均匀。

5. 固色：印花完成后，需要对织物进行定型和固色处理，以确保印花不会褪色和掉落。

固色的方法可以是蒸汽定型、热气定型或者干燥定型。

6. 整理和包装：最后，经过固色处理的织物需要进行整理和包装。

这一步需要将织物按照尺寸和图案进行切割和包装，以便后续的销售和使用。

活性印花工艺流程涉及到多个环节，每个环节都需要严格控制，才能确保最终印花品质。

通过不断的技术创新和工艺提升，活性印花技术已经成为现代纺织品生产中的重要工艺之一。

活性染料活性染料（reaction dye)也叫反应性染料。

分子中含有化学性活泼的基团，能在水溶液中与棉、毛等纤维反应形成共键的染料。

具有较高的耐洗坚牢度。

活性染料由于其用母体染料、连结基和活性基组成，使其在使用时能与纤维形成牢固的共价键结合，而具备一系列其它纤维素纤维染料无法比拟的特点，确立了其作为纤维素纤维用染料的发展和使用重点的地位，突出地表现在下列四个方面：(1) 活性染料是取代禁用染料和其它类型纤维素用染料如硫化染料、冰染染料和还原染料等的最佳选择之一。

(2)活性染料能用经济的染色工艺和简单的染色操作获得高水平的各项坚牢性能特别是湿牢度。

(3)活性染料的色谱广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强，其色相和性能基本上与市场对纤维和衣料的要求相适应。

(4)活性染料适用于新型纤维素纤维产品如Lyocell纤维等印染的需要。

但是活性染料的主要技术问题有下列四点：(1)利用率不够高，一般为60%~70%，产生大量有色污水，其色度超过几千倍，COD值一般在0.8万~3万ppm，浓废水的COD值要超过5万ppm。

(2)为了抑制纤维表面的电荷，活性染料使用时需耗用相当量的电解质，既增加了劳动强度，又造成废水中的氯离子浓度高达10多万ppm，大大地增加了治理活性染料染色废水的难度。

(3)某些色牢度不能满足市场要求，如汗日光牢度、湿摩擦牢度以及偶氮型红色染料与偶氮型蓝色染料在浅色时的日晒牢度等。

(4)能取代硫化硫化料和还原染料等的深色品种较少。

目前解决活性染料存在的技术问题的途径，主要是提高其吸着率和固着率，最有效的方法是在活性染料分子中引入两个异种或同种活性基，特别是前者即引入两种活性基――氯均匀三嗪基和乙烯砜基。

对于用这两个异种活性基和合适的母体染料与连结基组成的新型活性染料来说，除了具有各个组成活性基的特性如低的酸性水解率，高的酸性水解断键稳定性、优良的可洗涤性、好的各项牢度和较小的吸着率与固着率之差外，还具有两个不同活性基之间的加和增交作用而产生的新特性，如更好的耐酸性水解和过氧化物洗涤的能力、更高的固着率、更宽的染色温度范围、更好的染色重现性以及适于中温染色、低温染色、短时染色、高RFT染色等，因此这类活性染料的产量已占到全部染色用活性染料的三分之二，已成为棉织物轧染与浸染的主体染料。

Market 47网印工业Screen Printing Industry2019.06活性染料优缺点及功能用途介绍活性染料，又称反应性染料，为在染色时与纤维起化学反应的一类染料。

这类染料分子中含有能与纤维发生化学反应的基团，染色时染料与纤维反应，二者之间形成共价键，成为整体，使耐洗和耐摩擦牢度提高。

活性染料是一类新型染料。

1956年英国首先生产了Procion牌号的活性染料。

活性染料分子包括母体染料和活性基两个主要组成部分，能与纤维反应的基团称为活性基。

优点活性染料由于其用母体染料、连结基和活性基组成，使其在使用时能与纤维形成牢固的共价键结合，而具备一系列其它纤维素纤维染料无法比拟的特点，确立了其作为纤维素纤维用染料的发展和使用重点的地位，突出地表现在下列4个方面：1．活性染料是取代禁用染料和其它类型纤维素用染料如硫化染料、冰染染料和还原染料等的最佳选择之一。

2．活性染料能用经济的染色工艺和简单的染色操作获得高水平的各项坚牢性能特别是湿牢度。

3．活性染料的色谱广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强，其色相和性能基本上与市场对纤维和衣料的要求相适应。

4．活性染料适用于新型纤维素纤维产品如Lyocell纤维等印染的需要。

缺点但是活性染料的主要技术问题有下列4点：1．利用率不够高，一般为60%~70%，产生大量有色污水，其色度超过几千倍，COD值一般在8000~30000ppm，浓废水的COD值要超过50000ppm。

2．为了抑制纤维表面的电荷，活性染料使用时需耗用相当量的电解质，既增加了劳动强度，又造Market48网印工业Screen Printing Industry2019.06成废水中的氯离子浓度高达100000ppm以上，大大地增加了治理活性染料染色废水的难度。

3．某些色牢度不能满足市场要求，如汗日光牢度、湿摩擦牢度以及偶氮型红色染料与偶氮型蓝色染料在浅色时的日晒牢度等。

4．能取代硫化料和还原染料等物质的深色品种较少。

活性染料的染色过程及机理活性染料是一种在纤维上具有较好的亲和力和着色力的染料。

活性染料具有许多独特的特性，如良好的亲水性、亲纤维性、光嫁接性和耐久性，能够将染料牢固地结合在纤维上。

本文将介绍活性染料的染色过程和机理。

首先是活性染料的渗透过程。

纺织品经过前处理后，浸泡在染液中，活性染料通过纤维的孔隙和结构缺陷渗透到纤维内部。

渗透速度与温度、浓度、pH值等因素有关。

渗透过程可能会受到纤维的表面张力和纤维素多孔结构的限制。

接下来是活性染料的扩散过程。

染料分子在纤维内部通过热伦势力或浓度梯度进行扩散，从而达到脱离染液自由移动的状态。

扩散速度取决于染料分子的大小、纤维的孔隙结构和温度等因素。

然后是活性染料的吸附过程。

染料分子在纤维表面吸附，并与纤维表面形成瞬时的物理结合。

吸附过程是一个动态平衡过程，同时会遵循兰金斯等温吸附等式。

吸附速度与染料的亲和力、纤维的化学组成和表面能等因素有关。

最后是活性染料的固定过程。

吸附在纤维表面的染料分子通过化学反应与纤维发生共价键的形成，从而牢固固定在纤维上。

固定过程可以通过热固定、碱固定、还原固定等方法进行。

固定过程是决定染色牢度的重要步骤。

活性染料的染色机理是多种因素共同作用的结果。

有机染料分子与纤维之间的相互作用主要包括物理吸附和化学键合两种形式。

物理吸附是由于染料分子与纤维表面之间的静电作用力、范德华力等相互作用而引起的，这种结合是可逆的。

而化学键合是指染料分子中存在明确的官能团与纤维官能团之间的共价键结合，使染料牢固地结合在纤维上。

活性染料的染色机理还涉及到环境因素、纤维结构和染料结构等多种因素。

环境因素如温度、湿度、pH值等会影响到活性染料的染色性能和染色效果。

纤维结构的差异会影响染料的渗透和扩散，从而影响染色的均匀性和牢度。

而染料结构的不同则会影响到与纤维的亲和力和染色效果。

综上所述，活性染料的染色过程是一个复杂的过程，主要包括渗透、扩散、吸附和固定四个阶段。

工业级数码印花活性染料喷墨墨水的研制数码印花作为数字信息技术与纺织印花结合的新技术,以其生产周期短、色彩丰富、节能环保等优点,成为纺织行业产业升级和技术创新的主流方向。

喷墨墨水制备是数码印花应用中的核心技术,由于国外对墨水技术的垄断,国产优质墨水较少。

较高的墨水成本阻碍了数码印花的普及,纺织印染企业无法规模化应用。

墨水制备技术国产化是降低工业级数码印花成本的有效方法。

不同数码印花机使用的喷头不同,相互之间墨水也不能通用。

各喷头厂家提供的进口墨水价格较高,墨水制备又存在许多技术难点,如墨水的组成、配置工艺和贮存稳定性等。

针对这些问题,本课题以市场上占有率较高的理光Gen5喷头为基础,对活性染料分子与墨水中其他分子的反应进行研究,特别是染料分子与多元醇分子和水分子的竞争反应,确定了活性染料喷墨墨水中材料的匹配和评估方法,并对匹配方案的性能进行评估。

测试不同厂家活性染料的纯度,选择Everzol~?P系列活性染料。

通过对活性染料的醇解和水解竞争反应的研究,分析不同材料对活性染料分子与纤维素分子反应的影响,优选出墨水的制备材料有:PVP K-90、Dynol 607、EH-9、EG、α-吡咯烷酮、1,5-戊二醇、TEOA和MIT。

分析活性染料浓度与固色率、K/S值的关系,确定活性染料分子与纤维素分子反应的最佳质量分数为7%~12%;分析材料加入对墨滴飞行轨迹、速度和形态的影响,确定材料的质量分数为:PVP K-90 1.5%、EH-9 0.1%~0.5%、α-吡咯烷酮30%或者EG 5%和α-吡咯烷酮20%配合使用;理光Gen 5喷头用墨水的粘度为8~15mPa·s,表面张力为33~37mN/m。

使用正交实验法确定的最佳匹配方案为:Everzol~?Turq.P-A 9%,PVPK-901.2%,EH-9 0.3%,EG 5%,α-吡咯烷酮20%,TEOA 0.15%,MIT0.2%;Everzol~?Red CP-4B 9%,PVP K-90 1.2%,EH-9 0.3%,EG 5%,α-吡咯烷酮20%,TEOA0.2%,MIT 0.2%;Everzol~?Yellow P-6GS 10%,PVP K-90 1.5%,EH-9 0.5%,EG5%,α-吡咯烷酮20%,TEOA 0.15%,MIT 0.2%。

Technology网印工业Screen Printing Industry 2021.10喷墨印花所用墨水可分为染料型墨水、颜料型墨水两种。

染料型墨水又可分为活性染料墨水、酸性染料墨水、分散染料墨水等，理论上讲，所有染料都可用于喷墨印花，但目前主要以上述三种为主。

颜料靠黏合剂的作用与纤维结合，这使得颜料墨水可以对任何纤维进行印花。

染料墨水的喷墨印花工艺流程为：织物→预处理→烘干→喷墨印花→烘干→汽蒸→水洗→烘干→成品。

颜料墨水的喷墨印花工艺流程为：织物→预处理→烘干→喷墨印花→焙烘→成品。

与染料墨水相比，颜料墨水喷墨打印后无需汽蒸、水洗、烘干等后处理，焙烘后直接成品，符合当今低能耗、环保的纺织品生态加工要求。

另外，颜料墨水由于对纤维无选择而具有通用性，更能适应小批量、多品种、快反应的现代服饰需求，因此，其取代染料墨水已是大势所趋。

现在通常对印花后的织物进行一些功能性的后整理，如定型、手感、抗静电、阻燃、卫生等整理，其原理和工艺与相应的传统后整理技术大致相同。

现按色素类别分类，对喷墨印花工艺进行简述。

织物前处理在对不同色素印花工艺进行探讨前，有必要先对工艺中的前处理工艺进行说明。

由于喷墨印花的特殊性，与传统印花工艺不同，染料印花前，先用预处理液对织物进行处理。

在活性染料、酸性染料喷墨印花工艺中，主要是通过选择合适的防渗化剂，如海藻酸钠、小麦粉等，在织物表面形成一层薄膜，覆盖在纤维表面，阻塞纤维之间的空隙，阻止墨水沿纤维间毛细管扩散，从而保证印花精度，且防止泳移现象发生。

预处理液中还应加入固色剂，对活性染料来说就是碱剂；对酸性染料而言就是释酸剂，如硫酸铵、酒石酸铵等。

此外，处理液中还需加入尿素、乙二醇等膨化剂，加速纤维溶胀、润湿，使色素在纤维中充分扩散并固着。

经印花过程中的汽蒸固色后，通过水洗、皂洗，预处理液中防渗化剂、膨化剂以及多余色素、固色剂等都可除去。

就分散染料而言，主要适用于涤纶织物印花，其直接喷墨印花也需预处理，预处理液由黏度调节剂、消泡剂、合成增稠剂和耐光牢度剂等组成，浸轧法处理。

【原创】活性染料无尿素印花技术活性染料色谱齐全，湿牢度高，手感柔软，是纤维素纤维印花用的主要染料。

不但在棉、粘胶、天丝®、麻类织物上广泛应用，而且在真丝类织物上也大量使用。

目前大多数印花企业采用全料法工艺，因此尿素用量很大。

我国《国民经济和社会发展第十二个五年计划纲要》明确提出氨氮减排10%的目标，因此市场亟需无尿素或低尿素的新型染料和固色系统。

1.1传统活性印花染料和固色系统存在的缺陷活性印花染料必须满足印花的要求：溶解度要高，直接性要低，提升率要高，固色率要髙，色浆稳定性要好,重现性要好，白底沾色要小等。

一氯均三嗪染料目前活性染料印花主要采用全料法，即染料和所有助剂，包括碱剂都在同一色浆中，而活性染料在碱性条件下，存在一定程度的水解。

另外，印花是半连续式的生产，印花完后，织物需进入蒸化机汽蒸，然后車洗，每一步都存在染料水解的风险。

一氯均三嗪染料耐碱性高,色浆不易水解，固色后的共价键也不易在碱性环境下断键，因此，一氯均三嗪活性染料是目前市场上最适合全料法印花的活性染料。

其色浆稳定性高，贮存时间长，即使在40髙温环境下，放置两周后其色光变化也很小，印花半制品即使不及时蒸化也不容易出现风印疵病。

但其活性基反应性低，对蒸汽湿度要求较高，特别是印再生纤维素纤维织物。

化验室打样时，蒸汽湿度充足，得色浓艳，但大生产时，因为蒸汽湿度较低，经常会导致得色浅，色光萎暗,前后批色差严重，甚至出现左中右色差、布面色花等问题。

此外，其固色率较低，大多数染料固色率为50%~60%,大生产甚至更低，因此做深色或特深色时，花型容易渗化，水洗时会造成大量的浮色，而且易造成白底沾色，绳状水洗还会出现搭色问题，以及印花产品湿牢度差，废水COD髙等一系列问题。

如有的工厂特别是蜡印企业，经常出现12%(o.w.f)甚至更高浓度的染料用量。

对于纯棉针织物，大多数印染企业不进行丝光处理，因此得色更浅。

为了改善以上问题，印花企业大量使用尿素，成为氨氮排放大户。

活性染料染色原理
活性染料是一类具有较高亲和力和活性基团的染料，它们可以与纤维分子发生氢键、离子键或共价键相互作用，从而实现染色的目的。

活性染料染色的原理主要分为两个步骤：
第一步是前染色，也称为中和或固定染色。

这一步骤是将酸性染料或直接染料通过静电相互作用吸附到纤维表面。

在酸性染料中，负电离子通过静电作用吸附到带正电荷的纤维表面；而在直接染料中，这种吸附是通过非离子静电相互作用实现的。

在该阶段，染料与纤维表面并没有形成共价键。

第二步是后染色，也称为化学结合染色。

这一步骤是通过共价结合将染料牢固地固定在纤维上，从而实现染色的持久性。

后染色通常需要在较高温度和较酸或碱的条件下进行。

在这个过程中，染料分子中的活性基团与纤维中的官能基团发生反应，形成共价键。

总的来说，活性染料染色的原理是通过前染色阶段的静电相互作用将染料吸附在纤维表面，然后通过后染色阶段的化学反应将染料与纤维牢固地结合在一起。

这种染色方法具有较高的染色效果和染色牢度，因此在纺织、印刷和染色行业得到广泛应用。