影响活性染料固色率的因素与对策
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活性染色常见问题(色花原因)及预防措施前言:活性染料染色时,能将染料直接染到布上,同时由于它有较好的扩散能力,容易使染料扩散进入纤维内部,但由于此时尚未与纤维起化学反应,很容易用水把大部分染料洗掉,因此必须用碱剂促使染料与纤维产生化学反应,把染料固着在纤维上。
前者称为染色,后者称为固色。
一、活性染料染色过程:1、吸着(吸色):纤维人染液中吸取染料并向纤维内部扩散。
2、固着(固色):染料与纤维发生化学反应,生成共价键结合。
3、水洗(皂洗):未固着的染料从纤维上洗去。
染色时,活性染料首先溶解于水,染料和水分子同时进入纤维内部,并被纤维吸着。
二、活性染色常见问题:1.染料问题主要可能出现的问题为加料时染料没有完全化开就直接加入缸中,导致出现料点,(最好是预先化好染料再加入副缸,浅色的最好在化好后过滤一次,如果直接在副缸中化料的话,一般最好用热水来化,这样可能导致部分染料水解较快,但整体来说影响不明显。
最好在在保证染料完全化开后再加入染缸)另外还可以考虑是否染料本身质量的问题,这样的话要直接对来染料进行入仓前的抽查。
2.电解质问题元明粉没有化开加入,虽然这个影响可能一般不常见,但如果元明粉没有化开(有些个别的厂家生产的元明粉杂质太多,不容易化开),如果在染色中不能完全化开的话,元明粉在染色过程中就会使布出现色斑(像这种情况最好是用温度较高的水来化元明粉,一般在副缸中先放入部分水加入元明粉后打开蒸汽来化。
这样效果会好一点。
)3.碱剂问题活性染料染色一般用纯碱作为固色剂,纯碱固色比烧碱缓慢,但其碱性是直接释放,初染率还是相对较高,这样的话在加碱的过程中开始加碱时如若控制不好就可能出现色花现象,尤其是敏感色和翠兰类大分子染料染色更容易出现色花。
4.水质问题染色使用的水硬度太高就有可能导致染料聚集,出现色点。
这需要染厂自身定期对使用的水质进行检测,如果水质硬度高的话,可以在染色过程中加入0.2-1g/L螯合分散剂来控制。
第九届全国染料与箍色学术研讨套暨信息发布会论文集含不同双活性基的红色活性染料染色温度对固色率的影响吕荣文张红兵高岜玉(大连理工大学精细化工国家重点实验室.大连116012)摘要:以市场上大量生产和应用的两只活性染料cI活性红261及cI活性虹240为目标,研究了固色温度峙其棉纤雏染色固色率的影响,同时采用液相色谱峙染色模拟过程各组分的变化进行了跟踪研究。
结果表明,cI活性红261上染率vgCl活性红24n高。
提高c.I活性红261染料固色率的有效手段是提高目色温度。
CI活性红240的固色率受温度影响较小。
关键词:活性染料.固色率:染色温度混合双活性基活性染料m型)分子结构中同时含有一卤三嗪基及B一羟乙基砜硫酸酯基,由于两者反应性能不同,可使染料应用于较广范围的印染工艺。
但M型染料中的一氯三嗪基的活性要低于B一羟乙基砜硫酸酯基,在60℃染棉时只有约20%起反应m,一氯三嗪基在染色时并没有完全发挥作用。
本文针对M型活性染料的应用效率问题,选取市场上大量应用和生产的C.I.活性红261及c_I活性红240,研究了染色温度对固色率的影响,并以液相色谱为分析手段对染色模拟过程中染料溶液各组分的变化进行了跟踪分析。
1实验部分1.1仪器和试剂1-11:'8453紫外一可见分光光度倪HPll00液相色涮女,恒温水浴。
c.I活性红26l及c工活性红240均为市售商品染料。
织物:棉染色用标准布(沈阳化工研究嘲j1.2染色及模拟实验染色分别在两个条件下进行:(1)60℃固色90分钟,(2)先在60℃固色30分钟,12分钟升温到80℃,再于80‘C固色30/A'钟。
模拟染色过程与条件(2)相同。
1.3测试方法采用残液法。
染色残液用蒸馏水稀释后用紫外一可见分光光度仪测其最大吸收波长x~处的吸光度值,c.I活}生红261k,.。
YX521nm,C.I.活性红240h取518n凰并计算上染率及固色率。
2结果与讨论2.1染料结构对染料上染率及固色率的影响实验选择的c.I.活性红261及c.1.活性红240的分子结构见表1,它们在通常染色条件下的上染曲线见图1。
影响活性染料固色率的因素与对策摘要:活性染料因其色泽鲜艳、色谱齐全、应用简便、价格低廉、适应性强等优点而得到了广泛地应用,文章首先介绍了活性染料的种类、性质特点和常用的染色方法,然后重点阐述了影响活性染料固色率的因素以及实际操作过程中的对策。
关键词:活性染料;固色率;因素;对策活性染料的染色方法,最常用的是浸染法,浸染法按照操作工艺流程又可分一浴一步法、一浴两步法和两浴法三种染色方法。
一浴一步法,是在碱性浴中进行染色,即在染色的同时进行固色,这种方法工艺简单,染色时间短,操作方便,但由于吸附和固色同时进行,固色后染料不能再进行扩散,因此匀染和透染性差;一浴二步法,先在中性浴中染色,当染料上染接近平衡时,在染浴中加入碱剂,调整PH值至固色规定PH值(一般为11),这时染料与纤维达到共价结合,达到固色目的,一浴二步法是活性染料染色中比较合理的染色方法,它不仅可经获得比较高的上染率和固色率,而且有良好的匀染效果,因此棉针织物染色常用这种方法。
两浴法,先在中性浴中染色,当染料上染接近平衡时,不在中性浴里加入碱剂,而是取出织物,放在没有染料的单独的碱性浴中进行固色,这种方法染料的利用率高,但固色时染料容易落下来,色光难控制。
还有另外一种意义上的两浴法,即对于棉/毛混纺织物,由于棉和毛两种纤维的染色性能差异,先用活性染料染棉,再用酸性染料染羊毛,也称为两浴法。
目前国内开发和生产的活性染料类型繁多,主要有X型、K型、M型和KN 型,它们各自的性质和特点不同。
固色率是表示除去浮色后纤维上染料量的一个特性指标,即以染色所用染料总量为基准,在纤维上固着的染料量与投入染浴中的染料总量之比即为固色率。
活性染料是因为染料分了中含有与纤维发生反应的活性基团而得名,所以又称为反应性的染料,由于活性染料在染色过程中,与纤维发生共价键结合的同时,还会与介质,特别是水溶液发生水解等反应,生成水解染料等不能发生共价键结合的染料,从而固色率比较低,一般仅在50%~80%左右,不仅造成了资源浪费,而且降低了纺织品的色牢度,还严重污染了环境,目前己成为活性染料染色的一个首要问题。
毕业论文文献综述化学工程与工艺棉用活性染料的固色机理耐碱性的研究现状分析1前言活性染料是棉染色中最常用的染料,其消耗量也呈上升趋势,预计这个势头在今后几年中仍将保持。
活性染料之所以受欢迎,是由于其价格适中,得色量高,以及合适的色牢度。
其唯一的缺点是染料的水解问题。
棉用活性染料的水解问题是影响棉纤维固色率提高的重要因素之一。
【1】本文总结了多种活性染料随介质pH及染色条件的变化规律,阐述了棉纤维固色中活性染料的固色机理及分类,以及碱控型活性染料的结构特点与固色影响因素,活性染料在棉纤维固色中的水解动力学、应用研究现状及发展趋势。
2 主体2.1活性染料的分类活性染料主要应用于棉布的印染,还可与分散染料一起应用于涤/棉,涤/粘混纺织物的印花与染色;也应用于丝绸印染和羊毛染色。
活性染料根据其带有的反应性基团的不同而分为若干系列【2】:(1)X型:染料分子中含有二氯均三嗪活性基,活性较高,染色及固色温度较低(20~40℃),为普通型或低温型。
其特点为匀染性较好,稳定性较差,不耐酸性水解,不宜染深色,固色率约60%。
例:活性红X-3B(2)K型:染料分子含有一氯均三嗪活性基,由于三聚氯氰中的两个氯原子为其它基团所取代,活性较X型低,染色固色温度较高(80~100℃),也称“热固型”染料。
和纤维亲和力大,可染深色,固色率约60~90%。
印花和轧染。
(3)KN型活性染料含有羟乙基砜硫酸酯反应基团,属于中温型活性染料。
染色温度40-60℃,适用于棉布卷染染色,冷扎堆工艺染色,以及防拨染印花的底色;也适用于麻纺织品的染色。
(4)M型:染料分子含有一氯均三嗪和β-羟乙基砜硫酸酯的双活性基染料,反应活性强,耐酸耐碱稳定性高于K和KN型,固色率高。
适用于棉、麻中温染色及印花。
(5)KE型活性染料含有双活性基团,属于高温型活性染料,适用于棉、麻织物染色。
固色牢度高,得色丰满。
几种代表性的活性染料结构示例如下:(1)X型:图1 活性红X-3B(2)K型:图2 C.I.活性红43(3)KN型:图3 活性艳蓝KN—R(C.1.活性蓝19)(4)M型:图4 活性艳红M-8B(5)KE型:活性艳红KE-3B2.2活性染料固色机理活性染料的固色:是在一定的碱性和温度条件下,染料的活性基团与纤维发生反应形成共价键结合(简称键合),而固着在纤维上的过程。
活性染料染色时的常见问题及解决方案由于活性染料中的反应基团不同,最佳染色温度、染色处方也有变动。
为此,配置使用活性染料的染色工艺时必须注意一些常见的问题,并了解这些常见问题的解决方案。
1:染色的处方:首先,需要确定使用哪一类型的染料;其次,活性染料与直接染料相比,直接性较低,故一般在染色时添加无机盐以提高直接性。
通常使用50 g/L 左右的芒硝(Na2SO4),染不同深度对其用量可适当增减。
为了达到匀染效果。
可分批添加无机盐。
再次,染色过程中加入适量的碱作为染料与染物应对的催化媒介,使染料分子和纤维素分子发生结合。
因此,重要的不是在于碱剂种类而是添加碱后染液pH平均值。
坯布染色时为了防止绳状被折的固定,可以在染浴中添加软柔剂是非常有效的,染色用水的水质属硬性时,可添加金属螯合剂。
2:浴比和染色性据悉,国外的工厂普遍采用常压低浴比染色机对棉针织品进行染色加工,低浴比大家都知道,由于活性染料是直接性易受影响的染料,对提高染料的利用率及有效利用,使用低浴比条件进行染色是极为有效的。
一般,浴比与染料的上染率之间关系可通过公式表示E=K/(K+L)K=[D]f/[d]s, L=Ws/WfE:上染率,L:浴比,K:分配系数,WS;染液重量,WF:纤维重量;[D]S染液中的染料浓度[D]F:纤维上的染料浓度从公式中可以看出,如果分配序数固定:浴比越大,上染率就越小。
3:活性染料染色的碱剂使用纤维素纤维用活性染料染色时,碱充当染料与纤维之间的反应触媒,因此必须使用碱剂促进反应。
此时碱剂的种类和用量不是重点,但必须注重染浴pH值的管理。
染色时的最佳pH值是基于染色温度而变化的,一般中温(60o C)染液的pH值设定在11.5左右,高温型染液的pH值控制在10-11左右,低温pH值控制在12.5左右。
一般添加20g/L的碳酸钠即可达到11.5,如需要较高的pH值可用磷酸钠或氢氧化钠,需用低pH值的可用碳酸氢钠。
氢氧化钠是强碱pH值难以控制,故不经常使用。
对提高活性染料印花和涂料印花色牢度方法的探讨摘要:分别阐述了活性染料印花和涂料印花色牢度差的原因,对如何提高色牢度的方法进行探讨。
1、活性染料印花色牢度差的原因众所周知,活性染料印花的固色率较低,国产K型活性染料的固色率大多数为60%~70%,因此,织物上未固着染料(包括水解染料和未与纤维反应的染料),必须经过充分的水洗、皂洗,除去大量的浮色,但未固着染料与棉纤维之间存在着分子间作用力,皂洗后仍有部分残留在织物上。
同时,部分活性染料和棉纤维之间的共价键受外界条件的影响,易发生断键水解的现象。
这些都是造成色牢度差的重要因素。
半制品的钡值低,棉纤维对染料的吸附量小,造成活性染料的固色率降低,也会引起色牢度差。
2、涂料印花色牢度差的原因涂料印花是借粘合剂的成膜,将涂料粘着在织物上。
粘合剂对棉纤维具有一定的粘着力,它嵌在棉纤维表面的孔隙和沟槽中,靠机械作用粘着在棉纤维上,同时,粘合剂和棉纤维之间存在着分子间作用力,交联型粘合剂还可与棉纤维形成共价键结合,粘合剂对棉纤维的这种粘着力直接影响着涂料色牢度,而且,粘合剂薄膜的耐磨性也是影响涂料色牢度的重要因素。
涤纶纤维表面光滑,极性基团少,粘合剂对涤纶纤维的粘着力差,因此,涤棉织物比纯棉织物涂料印花色牢度差。
粘合剂对纤维的粘着力和粘合剂薄膜的耐磨性是有限的,而且在水分子或刷洗液作用下,粘合剂易发生胀化现象,使粘着力和薄膜的耐磨性降低,造成涂料色牢度差。
3、提高色牢度的有效途径3.1 通过加压光网提高活性染料印花色牢度活性染料印花时,在深浓色大面积花型后面加压一支光网,使堆积在织物表面的色浆渗透到织物内部,有利于蒸化过程中,使染料由色浆向纤维表面转移,并向纤维内部扩散,提高染料的固色率,从而改善色牢度。
3.2 活性染料印花二次皂洗、涂料印花二次焙烘3.3 通过柔软整理提高活性染料印花色牢度柔软剂具有润滑作用,可降低花布和白棉细布之间的磨擦系数,从而防止染料脱落。
1.染料的反应性及反应性比活性染料的反应性包括与纤维素纤维的反应,也包括水解反应应该提高染料与纤维的反应速率,降低其水解速率要保证染料具有一定的反应性,又要有高的固色效率2. 染料的亲和力或直接性活性染料母体一般是简单的酸性或直接染料,故具有较低的直接性和良好的扩散性活性基越大,直接性有一定提高,扩散性能则有所降低活性染料的亲和力或直接性越高,越有利于染料和纤维的反应,固色效率和固色速率都可提高竭染常数直接性过高,没有必要并且会使染料的扩散性及匀染性降低,水解染料难以去除3.染料的扩散性与上染速率、匀染性、透染性、固色效率有关对于皮芯结构和低温染色的粘胶尤其重要比一般直接染料高4.pH值pH值升高,纤维素电离程度增加,纤维带负电荷也多,对染料阴离子的斥力增大,使其亲和力(或直接性)降低pH值升高,可提高染料和纤维的反应速率,水解反应速度也迅速增加,固色效率越低活性染料应在碱性溶液中进行,但碱性不要太强5.温度提高温度,染料水解和染料和纤维的反应速率都增高,对水解影响更显著温度越高,染料的亲和力或直接性越低,染料平衡吸附量降低,竭染常数或固色率越低6. 电解质与直接染料促染机理相同加入元明粉等中性电解质可提高染料的吸附速率、平衡吸附量及纤维上的吸附密度电解质浓度过高,将增加染料在溶液中发生聚集而生成沉淀的程度,影响固色速率和效率、染色匀染性7.助剂或添加剂的影响在轧染或印花时,溶解度较低的染料或染料浓度高时,需加尿素助溶尿素可加速纤维溶胀,其水溶液比纯水对纤维的溶胀能力强8.浴比降低浴比可降低活性染料的直接性,增加纤维上的染料浓度,因而可提高固色速率及固色效率9.纤维的结构和性质遵循孔道模型纤维充分溶胀,空隙尺寸增加,染料扩散速率快,提高染料的固色效率纤维越细,纤维比表面积越大,固色速率及固色效率越高。