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。活性染料印花常用海藻酸鈉作糊料，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)，其分子中的葡萄糖剩基（不包括兩端的）上有三個(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。

　　2.1 活性染料與印花織物手感關(guān)系的試驗(yàn)：

　　試驗(yàn)l不同類型活性基的活性染料印花

　　印漿配制：

　　活性染料 6%

　　海藻酸鈉 X%

　　小蘇打 2.5%

　　尿素 10%

　　防染鹽S 1%

　　水 Y%

　　印花工藝流程：印花→烘干→蒸化→水洗→皂洗→水洗→烘干

　　工藝參數(shù)：飽和蒸汽溫度102℃、蒸化時(shí)間8分鐘試驗(yàn)結(jié)果如下：

　　2.2 試驗(yàn)2：不同條件下5#黑印花或染色對(duì)織物手感影響的比較

　　2.3 試驗(yàn)3：不同純度的海藻酸鈉糊對(duì)印花織物手感的影響

　　印花工藝不變，僅改用不同品質(zhì)海藻酸鈉糊，用黑KNB6%做印花比較。

　　A、用較純的海藻酸鈉糊調(diào)制色漿做印花；

　　B、用摻雜多的海藻酸鈉糊調(diào)制色漿做印花。

　　結(jié)果：用摻雜多的海藻酸鈉糊印花手感發(fā)硬。

　　2.4 試驗(yàn)4：印花助劑用量對(duì)印花織物手感的影響

　　通過試驗(yàn)我們得知：堿劑用量過高，印花得色不正常，對(duì)印花織物手感影響不明顯。如黑KNB 6%、小蘇打4%（偏高）時(shí)，色光淺且偏紅光，織物手感基本無變化；尿素用量的變化對(duì)印花織物手感的影響也不大，但對(duì)染料的得色深度有很大影響，甚至?xí)��?dǎo)致染料色相異常，尿素用量不足時(shí)色光偏紅偏淺。

　　3 結(jié)果與討論

　　從以上試驗(yàn)我們可以發(fā)現(xiàn)，活性染料粘膠印花織物手感發(fā)硬的問題與活性染料、印花糊料、印花工藝等因素有關(guān)。

　　3.1具有雙乙烯砜活性基的黑5#（黑KNB）染色不會(huì)影響織物手感（試驗(yàn)序號(hào)3#），糊料在不加染料的空白印花也不會(huì)影響織物手感（試驗(yàn)序號(hào)2#），只有在糊料和染料共同存在的印花中才會(huì)影響織物手感（試驗(yàn)序號(hào)l#），說明染料5#黑與部分糊料發(fā)生作用，導(dǎo)致糊料無法洗除而手感發(fā)硬；用8#黑（黑KBR）做同樣的試驗(yàn)，則在以上三種試驗(yàn)中都不會(huì)影響織物手感。由此可見，某些類型的活性染料在一定條件下印花會(huì)對(duì)粘膠織物手感產(chǎn)生影響（發(fā)硬）。

　　3.2 從試驗(yàn)1可以看出，單活性基或反應(yīng)活性不夠強(qiáng)的活性染料，不會(huì)與粘膠和糊料發(fā)生多重反應(yīng)，不會(huì)影響印花粘膠織物的手感，如活性基為單一氯均三嗪、單乙烯砜、活性不夠強(qiáng)的雙一氯均三嗪等活性染料。但是，活性強(qiáng)得多（兩個(gè)及以上）的活性基染料印花時(shí)，會(huì)不同程度地使粘膠織物手感發(fā)硬，可能是因?yàn)榛钚匀玖系囊粋�(gè)活性基與纖維素發(fā)生鍵合反應(yīng)的同時(shí)，另一個(gè)活性基又和特定的糊料成份（如海藻酸鈉的衍生物或不完全羧甲基化的瓜爾豆粉等）反應(yīng)，導(dǎo)致糊料無法洗除。我們還發(fā)現(xiàn)，同樣的雙乙烯砜活性基染料對(duì)印花粘膠織物手感發(fā)硬影響的程度也是不一樣的，多活性基染料反應(yīng)性越強(qiáng)則導(dǎo)致手感發(fā)硬的副反應(yīng)越強(qiáng)，手感發(fā)硬的現(xiàn)象越明顯。如黑5#是雙乙烯砜活性基染料，對(duì)粘膠印花織物手感有一定的影響，其程度與糊料、印花工藝有關(guān)；常用的黑色品種黑KNG2RC是由黑5#和多活性基的橙復(fù)配而成，且橙的反應(yīng)性比黑5#還要強(qiáng)，因而也不適合粘膠織物印花，比單獨(dú)的黑5#更容易出現(xiàn)手感發(fā)硬現(xiàn)象，做棉燈芯絨印花時(shí)有可能導(dǎo)致絨面倒毛，使絨頭不豐滿，因?yàn)楹贙NG2RC中的橙色組分極易發(fā)生使粘膠（或棉）織物手感發(fā)硬的多重副反應(yīng)。

　　二氯均三嗪染料（X型）的活潑性較強(qiáng)，雖然這類染料的一個(gè)活性基上有兩個(gè)氯原子都可以發(fā)生取代反應(yīng)，但是兩個(gè)氯原子空間距離比較近，且當(dāng)有一個(gè)氯被取代后而剩下的氯原子活潑性降低，難以發(fā)生取代反應(yīng)。所以，X型活性染料印花也不會(huì)影響織物手感。

　　3.3 糊料也可能成為粘膠織物印花手感發(fā)硬的因素。目前海藻酸鈉生產(chǎn)廠家為了降低生產(chǎn)成本，大都在海藻酸鈉中摻合了一些變性（如羧甲基化）的瓜爾豆膠等淀粉類成分，成糊率高，雖有厚度但流變性差、滲透性差，得色淺且不飽滿、糊料較難洗除、印花手感發(fā)硬。其原因是淀粉或瓜爾豆膠的羧甲基化不完全，未羧甲基化的成分可能與染料發(fā)生鍵合反應(yīng)。我們用摻雜不同海藻酸鈉糊做印花對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)摻雜越多的海藻酸鈉糊印花手感越差。若是絨類織物，甚至?xí)�影響絨感的飽滿度，產(chǎn)生倒毛現(xiàn)象。

　　3.4 試驗(yàn)中我們還注意到人棉活性黑印花在非常工藝參數(shù)下可能導(dǎo)致黑色泛紅（但同條件下的純棉印花均不會(huì)有泛紅現(xiàn)象），可能是粘膠纖維印花蒸化時(shí)還原性所致，而且色漿堿劑用量過高、尿素用量過少、蒸化時(shí)間過長等因素都會(huì)加重印花黑的泛紅現(xiàn)象，成為紅光黑甚至變成深咖啡色，不同的印花活性黑泛紅程度有所不同，申新公司開發(fā)的活性黑SPE就特別考慮提高這種工藝適應(yīng)性，減輕泛紅現(xiàn)象。

　　4 結(jié)論

　　活性染料印花粘膠織物手感發(fā)硬的問題與印花糊料、活性染料、印花工藝等因素有關(guān)。綜述如下：

　　4.1 活性染料印花一般不會(huì)影響粘膠織物的手感。單活性基活性染料、反應(yīng)活性不夠強(qiáng)的多活性基活性染料基本不會(huì)影響印花粘膠織物的手感，如活性基為單一氯均三嗪、單乙烯砜、雙一氯均三嗪的活性染料。申新染料公司開發(fā)的活性黑SPE充分考慮了上述因素，在粘膠織物印花手感方面具有良好的表現(xiàn)。

　　4.2 使用活性強(qiáng)的多（兩個(gè)及以上）活性基活性染料印花時(shí)，由于少部分糊料參與反應(yīng)而不能洗除，會(huì)不同程度地使粘膠織物手感發(fā)硬；摻雜多的海藻酸鈉糊會(huì)使手感發(fā)硬的現(xiàn)象更加明顯。（使用劣質(zhì)的海藻酸鈉糊還會(huì)使活性染料印花得色淺、色澤泛紅且萎暗、印透性差，甚至色花）

　　4.3 使用活性強(qiáng)的多（兩個(gè)及以上）活性基活性染料印花時(shí)，印花工藝條件也可能成為影響手感的因素。烘燥條件越劇烈、過烘，都會(huì)使手感發(fā)硬的現(xiàn)象加重。

來源：印染在線