【集萃網(wǎng)觀察】前言
活性染料具有色澤鮮艷、色譜齊全、色牢度好等優(yōu)點(diǎn),得到廣大印花工作者的青睞,被廣泛用于棉和粘膠等纖維素纖維織物的印花;钚匀玖嫌』ǔS煤T逅徕c作糊料,海藻酸鈉糊易于洗除,一般不影響印花織物的手感,但也有些活性染料使用海藻酸鈉糊印花后織物手感發(fā)硬,特別是做粘膠(人棉)織物印花時(shí)更加明顯,而且采用不同的糊料、活性染料、印花工藝對(duì)織物手感的影響程度不一樣。那么活性染料、糊料、印花工藝與印花織物手感有怎樣的關(guān)系呢?下面我們將對(duì)此作有關(guān)分析、試驗(yàn)和探討。
1 理論分析
1.1 活性染料印花的上色機(jī)理
活性染料印花通常是將活性染料、防染鹽S、尿素、堿劑(小蘇打)、海藻酸鈉糊合并制成印花漿,印制在織物上,通過烘干、蒸化(固色反應(yīng))、清洗、烘干等工序完成,其活性染料的上染反應(yīng)機(jī)理如下:
KN型(乙烯砜類)染料印花:
Cell-OH(纖維素)+D-S02C2H4OS03Na→D-S02C2H40-Cell
K型(一氯均三嗪類)染料印花:
Cell-OH+D-R-Cl→Cell-0-R-D+HCI (D是染料母體,R是活性基團(tuán))
M型是一氯均三嗪和乙烯砜復(fù)合的雙活性基染料,印花時(shí)乙烯砜基反應(yīng)活潑性強(qiáng),參與反應(yīng)的機(jī)率較高,先與纖維素發(fā)生鍵合反應(yīng),一氯均三嗪基也可能參與反應(yīng)。
1.2 活性染料印花糊料的選擇
從以上印花固色機(jī)理可以看出,染料是和纖維素上的羥基發(fā)生鍵合反應(yīng)而固色的,所以,要求糊料的化學(xué)結(jié)構(gòu)中不能有羥基,或有羥基但不易與染料發(fā)生鍵合反應(yīng),否則染料與糊料反應(yīng)而浪費(fèi)染料。顯然,含有羥基的淀粉等糊料是不適合的。海藻酸鈉是活性染料印花的良好糊料,它與纖維素一樣都是線形高分子聚合物。海藻酸鈉與纖維素結(jié)構(gòu)分別如下:
海藻酸鈉
可以看出,海藻酸鈉與纖維素對(duì)比,僅在第5位碳原子上以羧基一COOH取代了羥甲基CH20H而已,在2、3位碳原子上同樣具有次羥基(亦稱仲醇基—CHOH),由于有羧基存在,加堿生成羧酸鈉鹽—COONa。雖然海藻酸鈉也有羥基,但以次羥基CHOH的形式存在,反應(yīng)較不活潑,而且更主要的是海藻酸鈉存在陰荷性的羧基離子—C00一與陰荷性的活性染料(含有磺酸基、磺酰胺基等)相互排斥,使活性染料難以接近與次羥基鍵合,因此一般情況下,活性染料不會(huì)與海藻酸鈉發(fā)生鍵合反應(yīng)。
1.3 粘膠纖維結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)
粘膠纖維和棉纖維的基本組成物質(zhì)都是纖維素,屬于多糖物質(zhì),其分子中的葡萄糖;ú话▋啥说模┥嫌腥齻(gè)自由存在的羥基,羥基就是與活性染料發(fā)生化學(xué)鍵合的官能團(tuán)。但是,粘膠纖維和棉纖維還是有些差異,棉纖維素的聚合度10000左右,而粘膠纖維素的聚合度僅為250~500左右,具有較高的化學(xué)活性;粘膠纖維的吸濕性要比棉大很多,在5~80%相對(duì)濕度條件下的吸濕率之比約為2;粘膠纖維的截面結(jié)構(gòu)不均勻,外皮層的取向度較高,造成染料分子擴(kuò)散的困難;粘膠纖維在水中的溶脹高達(dá)70~100%,比棉纖維(40%)大很多。
由于粘膠纖維以上結(jié)構(gòu)特點(diǎn),要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)活性染料印花時(shí)要有所區(qū)別,保證擁有一定的染料滲透時(shí)間、充分的蒸化濕度和固色時(shí)間;而且在糊料和染料方面有一定的選擇性。
1.4 織物印花工藝蒸化過程中的化學(xué)反應(yīng)分析
活性染料印花蒸化時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是多方面的,主要有:
A、染料固色反應(yīng):染料在一定的堿性、濕度、溫度環(huán)境中與纖維素發(fā)生鍵合反應(yīng)而固色。
B、染料水解反應(yīng):一方面由于堿劑、溫度和水分的存在,印花色漿中少部分活性染料被水解失去活性而不能與纖維發(fā)生鍵合反應(yīng);另一方面已經(jīng)與纖維素發(fā)生鍵合反應(yīng)固色的活性染料中有少量又被堿性水解從纖維上脫落下來。
C、某些特定結(jié)構(gòu)的多活性基活性染料與纖維素發(fā)生鍵合反應(yīng)的同時(shí)又和海藻酸鈉及其衍生物、未完全羧甲基化淀粉類糊料等發(fā)生鍵合反應(yīng)。
D、少量活性染料與海藻酸鈉衍生物或淀粉類(未完全羧甲基化)糊料發(fā)生反應(yīng)。
2 試驗(yàn)
試驗(yàn)器材及藥品:CY-50型實(shí)驗(yàn)室磁棒印花機(jī)、101A-2型干燥箱、HunterLab測(cè)色儀等、瑞比試驗(yàn)小軋車、申新活性染料、外采活性染料、不同產(chǎn)地的海藻酸鈉、小蘇打、尿素、30S×30S、68×68粘膠平布半制品。