活性染料与纤维素纤维的染色过程,涉及染料与纤维通过共价键形成的化学结合作用。从理论层面而言,该结合方式应赋予染色制品优异的染色牢度。但在工业化应用场景中,染色制品经检测、使用、洗涤或储存后,常出现褪色、变色或沾色等现象。尤其在深色系染色时,湿摩擦牢度与皂洗沾色牢度往往难以达到预期指标;浅色系染色时,耐日晒牢度与耐氯漂牢度亦常存在性能短板。究其成因,主要可归结为染料自身性能特性及染色工艺控制两大维度。
一、染色技术问题剖析
活性染料性能特性问题
在活性染料与纤维素纤维的染色体系中,尽管染料与纤维通过共价键结合,但该结合键的稳定性不足。当染料受湿气、高温、光照、酸碱环境及氧化剂作用时,其母体结构成分可能发生化学变化。例如,偶氮基可能出现分解,氨基可能被氧化,络合金属离子可能脱络,或染料与纤维的共价键发生水解断裂。上述化学变化均会导致染色制品出现色变现象,进而对其染色牢度产生负面影响。此外,活性染料与纤维素大分子形成的共价键在特定条件下发生水解断裂,会导致染料从纤维表面脱落,直接影响染品的湿牢度与日晒牢度等关键性能指标。
染色工艺控制问题
活性染料的染色效果与工艺控制精度高度相关,任一环节的控制偏差均可能导致染色牢度下降。例如,化料工艺不当、染料水解失活、水质硬度偏高或钙镁离子含量超标导致染料聚集沉淀,以及固色工艺参数失准、染后水洗及皂洗工序不彻底等,均会导致浮色量增加。此类浮色染料包含部分或完全水解的染料、吸附于纤维表面但未参与键合反应的染料,以及乙烯砜硫酸酯基脱落但未与纤维键合的染料,由于其对纤维的亲和力存在差异,导致去除难度较大。因此在实际生产中,仅通过常规水洗及皂洗工艺难以完全清除此类浮色染料。
二、系统性解决方案
染料品类科学选型与水质处理优化
1. 染料挑选
染色牢度与染料的分子结构及染色性能密切相关。为提升染色牢度,需科学挑选染料品类,重点关注以下技术参数:染料与纤维需具备强化学反应活性,以促进共价键高效形成;染料固色率需达到行业先进水平,确保色牢度稳定性;染料需具备优异的抗酸碱水解稳定性。
2. 水质螯合分散处理强化
活性染料易与水中钙镁离子或其他重金属离子结合,生成不溶性或难溶性金属染料络合物。该类物质在电解质浓度较高的体系中会形成大小不同的凝聚物,并吸附于纤维表面,导致色点缺陷或浮色问题。因此需在染色过程中添加高螯合分散效能的助剂,通过强化水质净化处理提升染色均匀性与色牢度。
染色工艺优化与新型染料技术创新
1. 工艺参数精细化调控
通过染色工艺优化及多活性基团新型染料的引入,可显著提升染色效能并满足更严苛的应用需求。在工艺实施层面,正确选择工艺流程至关重要。推荐采用高湿度染色工艺,若使用中湿型常规染料(如KN型),可将染色温度提升至75℃~80℃,随后降温至60℃~65℃,并加入碱剂实施固色反应。
2. 新型染料技术应用
当前活性染料的工业利用率通常为60%-70%,不仅造成染料资源浪费,还导致染色废水色度负荷极高。因此需在染色工艺中强化净洗流程设计,以降低浮色量并减少染料损耗。同时,通过在活性染料分子中引入双活性基团(同种或异种活性基团),可大幅提升染色牢度与染色均匀性,使其适用于更广泛的染色工艺条件。该类新型染料不仅在染色稳定性与色牢度方面表现卓越,还能在多元化染色工艺中展现优异性能。需注意的是,在实际应用中需确保新型染料与特定染色工艺条件的适配性,以充分释放其性能优势。通过持续的技术研发与工艺验证,可进一步提升活性染料在工业应用中的综合表现,满足市场对高品质染色制品的严苛要求。
来源:百家号