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概述綠色環(huán)保的織物印染固色劑及其應(yīng)用發(fā)展

2017-12-27 04:46:49李平舟
網(wǎng)印工業(yè) 2017年12期
關(guān)鍵詞:固色活性染料基團(tuán)

文 李平舟

概述綠色環(huán)保的織物印染固色劑及其應(yīng)用發(fā)展

文 李平舟

眾所周知,在紡織品染色后染色牢度往往達(dá)不到預(yù)期要求,造成染色織物牢度差的原因有多方面:一是染料和纖維之間的結(jié)合力較?。欢谴罅咳玖戏肿咏Y(jié)構(gòu)中存在親水性基團(tuán)如磺酸基、羧基等,這樣織物在洗滌過程中,容易溶于水而脫落,造成濕摩擦牢度降低。

織物印染固色劑的功用

活性染料在染色過程中可與纖維素纖維形成共價(jià)交聯(lián),染色織物的色牢度較高,因此是纖維素纖維染色用的主要染料。但活性染料染色時(shí)需在堿性條件下完成染料與纖維的固色反應(yīng),而同時(shí)染料不可避免地要發(fā)生水解,產(chǎn)生大量的水解染料吸附在織物表面,增加后續(xù)水洗和皂煮負(fù)擔(dān),消耗大量的水資源。因此,對(duì)活性染色織物進(jìn)行固色后處理就顯得極為重要。

紡織品在印染后處理過程中直接與纖維和染料分子起化學(xué)反應(yīng)或通過物理作用,從而提高染料對(duì)纖維的色牢度(主要是耐濕處理牢度,也有提高耐曬等其他色牢度)的印染助劑稱為固色劑。固色劑的應(yīng)用性能不僅影響織物的染色牢度,甚至影響織物的手感和風(fēng)格??椢锝?jīng)某些反應(yīng)性陽離子固色劑預(yù)處理后再染色,能起到增深及減輕廢水處理的作用。

固色劑是印染行業(yè)中的重要助劑之一。固色劑是提高染料在織物上顏色耐濕處理牢度所用的助劑,在織物上可與染料形成不溶性有色物而提高了顏色的洗滌、汗?jié)n牢度,有時(shí)還可提高其日曬牢度。陽離子表面活性季銨鹽固色劑,其固色機(jī)理是在水溶性陰離子染料染色后,采用帶有陽離子性的季銨鹽類與染料上的磺酸基陰離子相結(jié)合,起到正負(fù)靜電相互吸引結(jié)合、生成不溶于水的色淀,從而達(dá)到固色作用,提高色牢度,尤其是耐洗牢度。隨著科技的發(fā)展,染整技術(shù)也得到顯著的提高,由于國(guó)際紡織貿(mào)易的擴(kuò)大及人們生活水平、環(huán)保意識(shí)的提高,要求紡織品舒適、清潔、安全。

早在20世紀(jì)70年代,德國(guó)首先推出“藍(lán)色天使”計(jì)劃后,世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家相繼通過并實(shí)施有關(guān)法律、法規(guī),規(guī)定了紡織品的各種指標(biāo),綠色紡織品要求在印染加工中禁止使用法規(guī)中所規(guī)定的致癌、致畸和生物降解性差以及某些芳香胺中間體生產(chǎn)的染化料,同時(shí)也要求所使用的助劑不含重金屬離子和不產(chǎn)生游離甲醛,也就是使用“綠色助劑”,無醛固色劑KS的開發(fā)及應(yīng)用正符合此要求。固色劑KS是通過有機(jī)胺與環(huán)氧氯丙烷發(fā)生聚合反應(yīng),再用鹽酸酸化得到固色劑KS,它用于活性、直接、硫化染料染棉后的固色,能在染料與纖維間“架橋”形成化合物,即同時(shí)與染料分子反應(yīng),與纖維素纖維交聯(lián),形成高度多元化交聯(lián)體系,使染料與纖維更牢固地結(jié)合,防止染料從纖維上脫落,提高了染色牢度,固色劑中的活性物質(zhì)可以相互縮合,在纖維表面形成立體網(wǎng)狀薄膜,把染料封閉,增加了布面的平滑度,減少摩擦系數(shù)并不容易磨破,進(jìn)一步防止在濕摩擦過程中發(fā)生的染料溶脹、溶解、脫落,提高了濕擦牢度。

在織物上生成不溶性沉淀,封閉可溶性基團(tuán),使織物上的染料遇水不易溶解脫落,達(dá)到提高濕處理牢度的目的。但這種固色劑固色后,易使染物的色光發(fā)生變化或引起日曬牢度下降。在織物上生成網(wǎng)狀薄膜,以阻止染料脫落。利用固色劑分子中的反應(yīng)性基團(tuán),與染料分子上可反應(yīng)的基團(tuán)以及纖維素分子上的羥基交聯(lián),達(dá)到提高染料在纖維上固著的效果。利用固色劑與纖維的固著引力,增加固色劑的固色強(qiáng)度,從而提高染色牢度。除了提高濕處理牢度的固色劑外,還有以下一些提高其它色牢度的固色劑:利用固色劑的緩沖作用力,使汗?jié)n中的酸性物質(zhì)被中和,防止活性染料與纖維形成的共價(jià)鍵斷裂,達(dá)到提高汗?jié)n牢度的目的。利用一些物質(zhì)的抗氯性或吸氯性,從而提高日曬牢度,防止活性氯對(duì)活性染料偶氮結(jié)構(gòu)的攻擊,從而提高活性染料耐氯牢度、耐汗?jié)n牢度。將紫外線吸收劑接枝引入固色劑分子中,利用紫外線吸收基團(tuán)對(duì)日光中紫外線的吸收,防止紫外線對(duì)染料的破壞,從而提高日曬牢度。利用固色劑中平滑劑的作用,減少纖維上的表面摩擦系數(shù),從而提高染色織物的摩擦牢度。

長(zhǎng)期以來人們一直沿用雙氰胺與甲醛縮合的樹脂固色劑。但從上世紀(jì)開始,有研究發(fā)現(xiàn)固色劑在整理后含有很高的游離甲醛,內(nèi)衣用其固色后導(dǎo)致皮膚發(fā)炎甚至發(fā)生潰瘍,從而引起人們重視并開始研究無醛固色劑。目前許多國(guó)家對(duì)紡織品中甲醛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均有嚴(yán)格限制。殼聚糖是大自然中發(fā)現(xiàn)的最豐富的多糖之一,僅次于纖維素在紡織印染工業(yè)中的應(yīng)用由來已久,有研究用殼聚糖預(yù)處理棉織物后染色發(fā)現(xiàn)增深效果明顯,但織物的摩擦牢度和皂洗牢度略有下降。在染色中使用的固色劑,就是可以提高染料在纖維表層固著能力的染整助劑。染色過程通常包括染料在纖維表面的吸附、向纖維內(nèi)部擴(kuò)散、在纖維內(nèi)部固著三個(gè)階段。如果吸附在纖維表面的染料未能完全擴(kuò)散到纖維內(nèi)部,且在染色結(jié)束后未能離開纖維表面,那么就很有可能在后來的紡織品使用過程中因外界條件的變化從纖維表面脫離。染料在紡織品使用過程中從纖維表面脫離,實(shí)際上就是染色牢度較差的具體表現(xiàn)。如紡織品的水洗牢度、摩擦牢度、汗?jié)n牢度、日曬牢度、熨燙牢度等都與上述現(xiàn)象有著密切關(guān)系。在諸多的其他加工方式中,使用固色劑來提高染色牢度是最簡(jiǎn)單、最有效的辦法。

織物印染固色劑的性能特點(diǎn)與固色機(jī)理

固色劑的應(yīng)用性能不僅影響織物的染色牢度,甚至影響織物的手感和風(fēng)格??椢锝?jīng)某些反應(yīng)性陽離子固色劑預(yù)處理后再染色,能起到增深及減輕廢水處理的作用。合成酸性染料固色劑所需材料:錦綸6、酸性染料固色劑、三乙胺、環(huán)氧氯丙烷、四乙烯五胺、氫氧化鈉、醋酸、酸性湖藍(lán)A、弱酸性棕R。酸性染料固色劑的合成方法:將一定量的四乙烯五胺和三乙胺加入到裝有攪拌器、恒壓滴液漏斗和溫度計(jì)的四口燒瓶中,邊攪拌邊緩慢滴加環(huán)氧氯丙烷,嚴(yán)格控制滴加速度以控制反應(yīng)溫度在一定范圍內(nèi),滴加完畢后,繼續(xù)攪拌保溫一段時(shí)間,然后升溫至一定溫度繼續(xù)保溫一定的時(shí)間后,得到合成的產(chǎn)物。

在紡織廠印染工藝中,固色劑是一種在染色時(shí)必需添加的助劑,固色劑應(yīng)具有如下性能:具有較強(qiáng)的固色能力,能使織物的有關(guān)色牢度得到明顯提高;染料適應(yīng)性廣,染料結(jié)構(gòu)對(duì)固色效果的影響較小;與纖維的親和力強(qiáng),在固色浴中的吸盡率高;織物經(jīng)固色劑固色后,不會(huì)引起色光變化;在提高有關(guān)色牢度(如耐洗色牢度)的同時(shí),不應(yīng)降低其它色牢度(如日曬牢度);不影響織物的手感,不引起織物強(qiáng)力下降。

染料在不同的纖維上染色,其染色機(jī)理和染色牢度不同,因此固色劑的固色劑機(jī)理和應(yīng)用也不相同:一是降低染料的水溶性,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(tuán),采用陽離子化合物進(jìn)行固色,它可與染料結(jié)合形成不溶性鹽,降低其水溶性來提高染色牢度;二是在染物上利用固色劑分子中的反應(yīng)性進(jìn)行交聯(lián),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(lián),使斷鍵下來的染料不再從染料上轉(zhuǎn)移到織物上;三是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。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(yīng)性基團(tuán)或陽離子基團(tuán),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(zhì)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(yīng)性基團(tuán)或陽離子基團(tuán),則更能提高染色牢度。

酸性染料多適用于蛋白質(zhì)纖維與尼龍纖維及真絲等。其特征是色澤鮮艷,但水洗牢度較差,干洗牢度優(yōu)異,在天然絲染色中使用比較廣泛。酸性染料成分:染料(酸性橙、酸性紅、酸性黃、酸性藍(lán)等),分散劑(元明粉、表面活性劑等),固色劑(季銨鹽、改性三聚氰胺等),助染劑以及其他助劑?;钚匀玖先旧椢锏墓躺珯C(jī)理:固色劑利用自身大分子結(jié)構(gòu)與纖維間的分子間作用力(范德華力、靜電力、氫鍵等)吸附到纖維表面后將纖維包裹,從而提高染色織物的牢度;陽離子型固色劑利用其自身正電性,與染料的陰離子基團(tuán)(水溶性基團(tuán))形成不溶性色淀,降低染料的水溶性;在固色劑大分子中引入陽離子基團(tuán),使固色劑同時(shí)具有上述兩種作用,達(dá)到固色目的。陽離子固色劑DETA是在固色劑大分子中引入陽離子基團(tuán),使該固色劑具有較高的陽離子度,同時(shí)相對(duì)分子質(zhì)量較大,對(duì)纖維表面具有良好的包覆作用。

聚陽離子型固色劑有著兩種固色機(jī)理:一是不溶性色淀的生成,它是由固色劑和染料反應(yīng)生成的。兩者生成的不溶性色淀的固色性能取決于聚陽離子型固色劑上陽離子的強(qiáng)弱,所以季銨鹽型固色劑的固色性能最佳;二是活性氫和活性基的相互作用,兩者分別來自固色劑和活性染料。親水基疏水基平衡、含氮量及平均分子量等因素的不同會(huì)影響其固色效果。此外,若固色劑的聚合度高,其分子量就大,擁有良好的成膜性能,對(duì)染色織物色牢度的提高有著一定的作用。常用的固色劑有陽離子型季銨鹽,如氯化十六烷基吡啶、溴化十六烷基吡啶;胺醛樹脂型雙氰胺甲醛初縮體;多胺縮合體;酚醛縮合體;交聯(lián)固色劑;活性染料固色劑,以及用于錦綸(聚酰胺)織物上代替丹寧作固色劑的酚磺酸甲醛縮合物等。

以固色劑為例,將定量的雙氰胺加入常壓反應(yīng)釜中加溫溶解后,以定量甲醛溶液在不斷攪拌下慢慢滴入反應(yīng)釜中,最后用氯化銨中和,生成一定含固量的透明粘稠液體即為成品。此法生產(chǎn)的是含甲醛固色劑,固色效果較好但是存在游離甲醛污染問題,目前在很多產(chǎn)品上禁止使用。無醛固色劑將二乙烯三胺或三乙烯四胺水溶液加入反應(yīng)釜中加溫?cái)嚢?,定量滴加環(huán)氧氯丙烷,保溫回流攪拌至生成物為淡黃色透明粘稠液體即為最終產(chǎn)品。

隨著社會(huì)科技的進(jìn)步,人們環(huán)保意識(shí)和生活質(zhì)量比以往有很大提高,對(duì)紡織品的要求也越來越高,此對(duì)于染色助劑也要求向綠色環(huán)保、高效節(jié)能的方向發(fā)展,無醛或低醛的固色劑已被應(yīng)用,近幾年也出現(xiàn)一些新型的固色劑。溶膠—凝膠固色劑,尚處于科研階段,其固色機(jī)理是因?yàn)榧{米溶膠易于進(jìn)行化學(xué)或物理改性,通過浸軋或浸漬處理并經(jīng)干燥后,在紡織品表面形成金屬或非金屬氧化物薄膜,對(duì)染料起錨固作用,從而提高染料的色牢度。近年來聚氨酯生產(chǎn)技術(shù)在水性化方面蓬勃發(fā)展,而且綠色環(huán)保,為高性能固色劑的合成提供契機(jī)。水性聚氨酯可以改善染色織物的色澤、防污性和耐磨性,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,可以獲到良好的固色效果。

織物印染固色劑的分類

織物印染固色劑按染料可分為直接染料、活性染料、酸性染料固色劑三大類;固色劑按環(huán)保要求可分為含甲醛、低甲醛和無甲醛固色劑三大類;固色劑按結(jié)構(gòu)可分為陽離子表面活性劑類固色劑、無表面活性的季按鹽固色劑、陽離子樹脂型固色劑、反應(yīng)型固色交聯(lián)劑等四大類。大多數(shù)陽離子表面活性劑都有不同程度的固色作用,使用較多是烷基吡啶鹽锍鹽和磷鹽。它不耐皂洗,日哂牢度也有所下降,這是因?yàn)槿玖吓c固色劑的結(jié)合,改變了原來染料與纖維結(jié)合狀態(tài)的緣故,能增進(jìn)耐酸、耐堿、耐水洗牢度,這類固色劑目前已較少使用。無表面活性的季銨鹽型固色劑是一種不屬于合成樹脂,也無表面活性的固色劑,一般含有兩個(gè)或兩個(gè)以上季銨鹽,屬于多亞乙基多胺衍生物,例如固色劑NFC。此類固色劑還有聚銨與三聚氰氯的高分子縮合物,這種固色劑不僅能提高濕處理牢度,對(duì)織物色澤、日曬牢度的影響也較小。此固色劑和銅鹽混合使用能顯著提高錦綸上酸性染料和活性染料的日曬牢度,典型產(chǎn)品如多亞乙基多胺類季銨鹽等。陽離子樹脂型固色劑是目前應(yīng)用于直接染料后處理較為廣泛的一種,這類固色劑是具有立體結(jié)構(gòu)的水溶性樹脂,由苯酚、尿素、三聚氰胺和甲醛類綜合而成,如固色劑Y,即是雙氰胺與甲醛初縮體的水溶液,具有陽離子性,能與直接染料上的陰離子結(jié)合成不溶于水的色淀,達(dá)到固色的目的。使用此類固色劑后往往會(huì)影響日曬牢度,在樹脂型固色劑中添加銅鹽,可以彌補(bǔ)這一缺點(diǎn),因使用過程中有污染環(huán)境的甲醛釋放,現(xiàn)已禁止使用。如固色劑M是水溶性陽離子含銅又氰胺甲醛樹脂初縮體。且直接染料、酸性染料等的固色處理,不但可以提高水洗、皂洗等濕處理牢度,而且可以提高日曬牢度。反應(yīng)型固色劑交聯(lián)劑既含有能與纖維結(jié)合的活性基團(tuán),又具有與染料陰離子結(jié)合的陽離子基團(tuán),因此有優(yōu)良的固色作用,例如固色交聯(lián)劑DE、固色交聯(lián)劑KS等。

無醛固色劑是棕黃色液體,用于直接染料、活性染料、硫化染料及酸性染料的固色處理,能顯著提高織物的皂洗牢度,不影響色光和日曬牢度,對(duì)濕摩擦牢度有一定提高。毛織物因牢度不夠,需用固色劑進(jìn)行固色以提高其染色牢度,而且升級(jí)到無醛固色劑。無醛固色劑發(fā)展也越來越成熟了,從最簡(jiǎn)單的二甲胺與環(huán)氧氯丙烷縮合物到多烯多胺與環(huán)氧氯丙烷縮合。牢度要求上則由皂洗牢度的提高到濕燙、汗?jié)n、耐氯牢度的提高,能使日曬、濕摩擦牢度提高,超越原先固色劑Y的要求,以滿足國(guó)內(nèi)外對(duì)紡織品的標(biāo)準(zhǔn)要求。用作固色劑合成時(shí)不能用甲醛,在分子結(jié)構(gòu)中要有陽荷性基團(tuán),又有能與染料和纖維結(jié)合的反應(yīng)基團(tuán),同時(shí)最好是高分子物。高分子季銨鹽固色劑用氯丙烯與二甲胺反應(yīng)制成二甲基二烯丙基氯化銨單體,再經(jīng)游離基聚合反應(yīng)生成高分子化合物。它們具有陽離子季銨鹽基團(tuán)的高聚物,能在織物上成膜,其季銨鹽基能與活性染料的磺酸基結(jié)合而提高皂洗牢度,是一種完全透明的粘稠液,對(duì)染料色澤無影響,色澤鮮艷度好,但提高濕燙、汗?jié)n、耐氯牢度的能力稍差。

樹脂型無醛固色劑用雙氰胺與二乙烯三胺縮合,再與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng),這類固色劑的皂洗牢度較好,特別是對(duì)活性翠蘭等染料,是目前固色劑中皂洗牢度最好的一類固色劑,但會(huì)色變,色澤鮮艷度不如其它兩類。也能提高汗?jié)n、耐氯牢度。

季銨鹽高聚物固色劑由帶有季銨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。借助高分子樹脂的成膜性和高分子鏈上的陽離子基團(tuán)達(dá)到固色的目的。這類固色劑是水溶性的,尤其適用于活性染料,處理過的織物色光鮮艷,耐氯牢度好,耐曬、耐汗?jié)n牢度好,并能保護(hù)活性染料不受酸性大氣的影響,但較高溫度的水洗牢度較差。

反應(yīng)性樹脂固色劑具有弱陽離子性,對(duì)固色效果的提高受到一定限制。若將反應(yīng)性樹脂通過季銨化反應(yīng),引入強(qiáng)陽離子性的季銨鹽,則可加強(qiáng)其與陰離子染料的結(jié)合,以提高其固色效果。具有季銨鹽基和反應(yīng)基的線型聚合物固色劑是以二乙烯三胺為骨架,與環(huán)氧氯丙烷縮合,再引入季銨基的產(chǎn)品。因具有反應(yīng)性基團(tuán)和季銨鹽的陽離子基團(tuán),能與染料上磺酸基成鹽結(jié)合,又能與纖維、染料反應(yīng),因而能提高濕燙及皂洗牢度,但在翠藍(lán)色布上皂洗牢度的提高幅度不如第一類。這類固色劑固色后不會(huì)色變,也不會(huì)影響色澤鮮艷度并且能提高酸性染料染錦綸織物的染色牢度,所以適用于錦/棉織物一次性固色。

一般固色劑對(duì)摩擦牢度,特別是濕摩擦牢度的提高能力有限,一般只能達(dá)到2-3級(jí)。濕摩牢度除與固色劑有關(guān)外,更重要的與印花后的洗滌有關(guān),洗滌時(shí)千萬別用陰電荷性洗滌劑,如未洗清,則與陽荷性固色劑在織物上結(jié)合而造成濕摩牢度下降,要用非離子洗滌劑。

棉織物采用陰離子染料染色后,通常要進(jìn)行固色處理,以提高其濕處理色牢度。傳統(tǒng)固色劑由于含有游離甲醛而被淘汰,新型無醛固色劑不斷涌現(xiàn)。使用不同固色劑可以提高不同類型染料在織物上的色牢度。聚二甲基二烯丙基氯化銨固色劑(PDMDAAC)是一種陽離子型固色劑,有著良好的固色性能,但隨著人們對(duì)于織物色牢度要求的不斷提高,該固色劑已不能滿足一些深色染色品種的固色要求,研制固色性能更加優(yōu)異的固色劑顯得尤為重要。

提高濕處理牢度的非反應(yīng)固色劑的固色機(jī)理,分為封閉水溶性基團(tuán)和纖維表面成膜兩種。其主要類型可分為陽離子型固色劑和樹脂型固色劑。陽離子型固色劑主要通過陽離子與染料分子中的陰離子基團(tuán)形成離子鍵結(jié)合,從而封閉水溶性基團(tuán),達(dá)到提高濕處理牢度的目的。這類固色劑根據(jù)其表面活性又可分為表面活性劑固色劑和無表面活性固色劑兩類。在陽離子表面活性劑中,大部分均可不同程度地提高直接染料和酸性染料的濕處理牢度,提高程度主要取決于陰離子染料所生成的色淀的溶解度、染料的相對(duì)分子質(zhì)量、磺酸基或羧酸基的數(shù)目等。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。它雖有陽離子基團(tuán)(季銨基),但無表面活性。在發(fā)展初期,大都屬多乙烯多胺類衍生物,亦有以多胺類與多鹵化物反應(yīng)生成的高度交聯(lián)的、含多個(gè)季銨基團(tuán)的固色劑,如與三聚氯氰反應(yīng)生成的高分子縮合物。這類固色劑可改進(jìn)直接染料的耐洗色牢度,對(duì)色光及日曬牢度的影響較小。

織物印染固色劑的運(yùn)用

染色織物經(jīng)固色處理后,必須有一定等級(jí)的皂洗、水洗、耐日曬、耐汗?jié)n、耐摩擦、耐氯漂等牢度,還要不含甲醛、無毒、不影響織物手感和色變等。固色劑從過去常用的雙氰胺甲醛產(chǎn)物(國(guó)產(chǎn)固色劑Y、M、G)發(fā)展到無醛的高分子產(chǎn)品,目前又提出了可生物降解、無金屬鹽等“ECO”(生態(tài))標(biāo)簽的要求。滿足這些要求,還需要相當(dāng)?shù)墓ぷ?。例如,采用一般的無醛固色劑,要提高耐濕摩擦色牢度到達(dá)3級(jí)以上,至今仍然非常困難。聚氨酯生產(chǎn)技術(shù)在水性化方面取得的蓬勃發(fā)展,為高性能固色劑的合成提供了契機(jī),水性聚氨酯可以改善染色織物的鮮艷性、防污性和耐磨性。根據(jù)報(bào)道,連接有胺類化合物的水性聚氨酯通過與直接染料、酸性染料或活性染料等陰離子水溶性染料作用,得到了非常理想的固色效果。

真絲織物常用直接和酸性染料染色,而這些染料的濕處理牢度較差,一般都要用固色劑進(jìn)行固色處理。近年來,國(guó)內(nèi)外紡織印染業(yè)對(duì)活性染料耐氯漂牢度的要求越來越高,對(duì)采用固色劑提升活性染料耐氯牢度的研究十分活躍。能提升耐氯牢度的物質(zhì)一般為抗氧化性物質(zhì)或樹脂,以及能夠吸收有效氯的多胺類物質(zhì),這類物質(zhì)施加于織物上,可使活性氯與胺反應(yīng),從而避免或減少染料的降解?;钚匀玖喜荒退岬那忠u,而汗液中含有酸性物質(zhì),在汗?jié)n前提下,即在酸性前提下,活性染料與纖維構(gòu)成的共價(jià)鍵會(huì)水解

斷裂,招致汗?jié)n牢度的降低。欲提高固色劑汗?jié)n牢度,就要求固色劑應(yīng)有較強(qiáng)的耐酸能力,也就是要有對(duì)酸性物質(zhì)良好的緩沖能力。在固色劑分子中最好含有氮原子,這類固色劑的汗?jié)n牢度則比較好,如使用多元醇胺縮合而成的固色劑其汗?jié)n牢度比多元酸縮合物或萘二酚類縮合物的汗?jié)n牢度好。目前的固色劑大致可以分為陽離子聚合物型固色劑、樹脂型固色劑、交聯(lián)反應(yīng)型固色劑。

由于染料在不同纖維上的染色機(jī)理和染色牢度均不同,所以固色劑的固色原理也不相同。直接染料、酸性染料和活性染料因含有親水性基團(tuán),遇水時(shí)降低染料和纖維間的親和力。利用固色劑分子中的陽離子電荷和染料的陰離子基團(tuán)形成靜電結(jié)合,使染料與固色劑在纖維上生成不溶性色淀,降低染料的水溶性,從而提高濕處理牢度,提高染料的皂洗和白布沾色牢度,固色劑的陽離子性越強(qiáng),其皂洗、白布沾色牢度越好。如直接染料、活性染料用陽離子固色劑處理,生成色淀來提高濕牢度直接銅鹽染料用銅鹽處理,酸性染料染色后用鉻鹽處理,使染料與纖維間形成鰲合物,從而降低其水溶性,以提高染色牢度??梢园阉苄匀玖峡醋魇且环N活性的陰離子,它可以與固色劑的陽離子基團(tuán)在纖維上進(jìn)行離子交換,生成微溶和不溶于水的鹽類。應(yīng)用固色劑分子中的反響性基團(tuán)如羥基、環(huán)氧基等與染料分子上的反響性基團(tuán)、纖維素分子上的輕基交聯(lián),從而降低染料的水溶性,提高染物的皂洗、白布沾色牢度,提高染料的濕處理牢度。同時(shí),染料間或染料和纖維間通過交聯(lián),使斷鍵下來的染料不再從染料上轉(zhuǎn)移到熨燙布上,從而提高了濕燙牢度。固色劑能提高水溶液染料在纖維上的染色牢度是通過固色劑分子中的季銨鹽或叔胺鹽,在酸性介質(zhì)中靠一定強(qiáng)度的陽荷性與陰離子型染料結(jié)構(gòu)中的陰離子基團(tuán)離子鍵結(jié)合,形成不溶性的色淀沉積在纖維內(nèi)外;固色劑分子上的反應(yīng)性交聯(lián)基團(tuán)與纖維和染料上的活性基團(tuán)共價(jià)鍵結(jié)合;固色劑處理后的被染織物在烘干過程中,固色劑分子上的反應(yīng)性交聯(lián)基團(tuán)自行交聯(lián)成大分子,在織物和纖維表面形成一層具有一定強(qiáng)度的保護(hù)膜,從而把染料包覆在纖維上,使染料不易脫落;固色劑分子上的親染料的結(jié)構(gòu)基團(tuán),使固色劑與染料之間形成氫鍵與范德華力結(jié)合;固色劑分子中所含的基團(tuán)如亞胺基等,和染料分子上O、N等原子形成配位鍵結(jié)合,形成螫合物。根據(jù)固色劑的固色機(jī)理,固色劑在化學(xué)結(jié)構(gòu)上要具有陽荷性,具有反應(yīng)性交聯(lián)基團(tuán),能自行交聯(lián)及分子量大到足以在烘干過程中形成保護(hù)膜,并且含有與染料具有親和性的結(jié)構(gòu)基團(tuán),還具有對(duì)金屬離子的沉淀作用和絡(luò)合作用。另外,對(duì)于無甲醛固色劑,要求在生產(chǎn)時(shí)不使用含有甲醛的原料,生產(chǎn)過程和固色過程中也不能產(chǎn)生甲醛,固色處理后的被染織物也不會(huì)釋放甲醛。

利用固色劑在纖維表面形成薄膜增加染料的溶落難度,從而提高濕處理牢度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明凡是成膜性好的固色劑,其固色效果較佳。由烯烴聚合而成的高聚物,即使不含有反應(yīng)性基團(tuán)或陽離子基團(tuán),也能提高染色牢度,這是因?yàn)楦呔畚镌谌疚锷铣赡ぃ谷玖先苈錅p少,多胺類固色劑在提高其相對(duì)分子質(zhì)量以后固色牢度也能隨之提高。如果在成膜材料上引入反應(yīng)性基團(tuán)或陽離子基團(tuán),則更能提高其固色牢度,現(xiàn)在新型固色劑的研發(fā)大多走此途徑。

真絲面料是一種性能優(yōu)良、穿著舒適的紡織面料,制成的服裝吸濕、透氣、柔軟,深受消費(fèi)者喜愛。但真絲面料的抗皺性能較差,穿著使用一段時(shí)間后,容易產(chǎn)生較多折痕,大大影響織物外觀及品質(zhì)。為提高真絲織物的抗皺性能,一般要對(duì)真絲面料進(jìn)行抗皺整理,但傳統(tǒng)的抗皺整理劑一般存在甲醛釋放問題,有的整理后還對(duì)織物手感有影響。除此之外,很多的抗皺整理劑在處理真絲織物后,對(duì)織物的抗皺性能提高有限,達(dá)不到滿意的效果。目前防皺效果較好的有多元羧酸類防皺整理劑等,但價(jià)格相對(duì)較高,因此促使了其他類型防皺整理劑的發(fā)展。固色劑為丙烯酸胺環(huán)氧樹脂類化合物,用于真絲織物的酸性染料染色后的固色,固色劑自身發(fā)生自交聯(lián)反應(yīng),而固色劑分子鏈上大量的氨基、羥基及羧基基團(tuán),又和絲素分子鏈上羥基、羧基等產(chǎn)生價(jià)鍵交聯(lián),在真絲纖維無定形區(qū)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),這樣可有效地提高酸性染料的色牢度。經(jīng)應(yīng)用測(cè)試后發(fā)現(xiàn),固色后的真絲織物除了色牢度有所提高外,防皺性能也有較大的提升,是一種多功能助劑。固色劑是一種粘合劑,是將某些介質(zhì)相互交聯(lián)的物質(zhì)。其主要目的是為了促成分子鏈和加速交聯(lián)的促進(jìn)性助劑。使用時(shí)可直接加入漿料并攪勻后使用,也有先用水合后按照計(jì)算的比例再加入漿料,攪勻使用。在使用固色劑時(shí),需要注意在加入固色劑后必須在24小時(shí)內(nèi)使用完畢。加入固色劑的膠漿或水漿不可回收循環(huán)使用,因?yàn)楣躺珓┑幕厥樟鲜遣粎⑴c分子活動(dòng)的,所以將使用過加入固色劑的舊膠漿或水漿填充在新料中只會(huì)起到相反的作用,因此在做好用料的計(jì)算后及時(shí)再調(diào)料。在使用的前要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作,用量需在使用前進(jìn)行計(jì)算,否則盲目的操作。

結(jié)束語

總之,織物染色后處理使用的固色劑數(shù)以百計(jì),但在實(shí)際應(yīng)用中往往難以獲得比較滿意的效果。因此,固色劑的開發(fā)和研制,有賴于系統(tǒng)的固色理論作指導(dǎo);迫切需要對(duì)品目繁多的常用固色劑作系統(tǒng)的功能鑒定和準(zhǔn)確合理的分類。綠色環(huán)保的織物印染固色劑能廣泛應(yīng)用,可以進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)紡織印染工業(yè)的發(fā)展,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益定會(huì)顯而易見。

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