第二節(jié)活性染料染色機理
活性染料的染色機理包括下列基本過程:
1、吸著(吸色):纖維從梁液中吸取染料并向纖維內(nèi)部擴散。
2、固著(固色):染料與纖維發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成共價健結(jié)合。
3、水洗:未固著的染料從纖維上洗去。
染色時,活性染料首先溶解于水,染料和水分子同時進入纖維內(nèi)部,并纖維吸著。染液中染料的吸凈程度德量力(上色率)取決于染料的親和力和染液中的電解質(zhì)(鹽、堿、酸)的用量。
染色過程中,染料與纖維之間的化學(xué)反應(yīng),因各類纖維上官能團不同,故存在較大的差別??煞謩e用化學(xué)反應(yīng)通式說明如下:
吸著在纖維上的染料通過上式反應(yīng),染料與纖維化合生成新的整體。反應(yīng)式中的R代表親電子的反應(yīng)基,X代表鹵素,通常是氯原子(CI),也可以是更活潑的氟原子(F),HX代表反應(yīng)生成的酸。由此可見,在固著階段,染液中加堿劑,有利于反應(yīng)的完成。
與此同時,未被纖維吸著而留在水中的染料,不可避免地要與水發(fā)生作用,即染料的水解作用。水解染料失去反應(yīng)能力,不再被纖維固著。反應(yīng)式如下:
染色的最后階段是洗去未固著的染料;包括已水解的和尚未反應(yīng)的染料。因為未固著的染料只是物理性的吸附在纖維上,如不洗凈,就會影響染色成品的色牢度,濕熨燙對白布嚴(yán)重沾色。這對活性染料印花布的質(zhì)量控制尢為重要,如果未固著的染料較多,在水洗過程中產(chǎn)生白地沾污,是活性染料應(yīng)用中不加忽視的問題。為此,必須采取措施,用最佳工藝條件提高活性染料的固色率,對難于洗凈的水解染料,在印花后處理時,應(yīng)考慮使用高效洗滌劑。羊毛制品用活性染料染色后,改用稀氨水幫助未固著染料的去除。
活性染料印染成品在多數(shù)情況下是耐洗的,但商品中有鍵合牢度不好的染料,人有潛在的斷鍵可能性。印染成品貯藏較長時間,會出現(xiàn)熨燙沾色。斷鍵的反應(yīng)式可表示如下:
產(chǎn)生斷鍵的可能性主要與活性染料反應(yīng)基的結(jié)構(gòu)有關(guān),纖維成品上殘留的堿和大氣中存在的酸性氣體,都是促成斷鍵的因素。因此,在提高活性染料鍵合牢度的同時,采用陽離子因色劑或交聯(lián)劑處理,都是行之有效的措施。
一、纖維素纖維染色
活性染料的主要應(yīng)用范圍是棉布印染,針棉織品和各種棉制品的染色。從化學(xué)結(jié)構(gòu)來說,棉、麻、粘膠人造絲和人造棉都是纖維素纖維,它們之間只是纖維微結(jié)構(gòu)的差異。棉布在活性染料印染之前,都要經(jīng)過絲光,提高纖維上羧基的反應(yīng)能力。
各種牌號的活性染料由于活性基團各不相同,它們和纖維素最終生成的價鍵也各有區(qū)別。
(一)酯鍵結(jié)合的活性染料以氯代均三嗪為代表的X型和K型活性染料,以及書氟氯嘧啶(Drimarene K、Levafix EA)活性染料均屬此類。在印染過程中,染料和纖維素之間是通過親核取代反應(yīng),最終生成纖維素酯。
X型(二氯均三嗪)活性染料: