浅谈毛用活性染料的染色

 

    毛用活性染料和羊毛之间的反应与棉用活性染料和棉纤维之间的反应一样，它与羊毛纤维发生化学反应形成牢固的共价键结合，从而赋予羊毛织物高超的湿处理牢度，再加上其色泽相对鲜艳，在羊毛、羊绒纺织品的染色过程中受到生产者的高度重视。在新形势下，由于环境的恶化和人们环保意识的提高，毛用 活性染料在羊毛、羊绒纺织品的染色过程中又被赋予了新的意义。但毛用活性染料和别的染料一样也有它的缺点，真正用于生产实践时间还不是很长，许多方面还需要探讨。

1· 分类
    

     毛用活性染料是从20 世纪20 年代初开始研究，经过多年的深入研究和发展形了以下3 种相对成熟的染料。
    

     1. 1 均三嗪型、喹噁啉和嘧啶活性染料
    

     该类染料可以与羊毛纤维在酸性条件下发生亲核取代反应形成共价键结合［1］。
    

     1． 2 含有α-溴丙烯酰胺活性基团类染料
    

     这类染料可以与羊毛纤维发生亲核加成反应和亲核取代反应形成共价键结合。

 

     1. 3 乙烯砜型染料
    

     该类染料在染色过程中温度达到80 ℃ 以上，pH 值5 ～ 6 时，通过消除反应形成乙烯砜活性基的染料。这类染料与羊毛纤维发生亲核加成反应形成共价键结合。

 2· 应用
    

     2. 1 均三嗪型、喹噁啉和嘧啶型活性染料
    

     该类染料商品化的代表有Drimarene F、ＲealanＲC、Ｒealan E 系列染料，虽然这些染料有较好的色泽，甚至有些染料色泽还很独特，色泽也很鲜艳，各项牢度也很好，但由于成本较高，市场占有率低，现在基本淡出市场。
    

     2. 2 α-溴丙烯酰胺活性基团类染料
    

     该类染料商品化的代表是Lanasol 染料。由于该类染料与羊毛纤维既发生亲核加成反应又发生亲核取代反应，所以实质上它们是一种双活性基团染料。同时这类染料与羊毛的反应速率高，水解速率低，具有优良的固色率，许多染料的固色率达90%以上，使它们拥有优良的湿处理牢度，良好的染色重现性。由于该类染料具有较为鲜艳的色泽，目前在羊毛、羊绒染色领域，特别是羊绒染色领域受到较为广泛的应用，毫无疑问这是目前最优秀的毛用活性染料。需要注意的是部分染料对还原剂比较敏感，染色时染浴中最好不要有含或释放甲醛的羊毛保护剂，否则随着沸腾保温时间的延长，所染产品变色会越来越严重。另外，由于该类染料反应速率高，匀染性要差一点［2］。
    

     2. 3 乙烯砜活性基染料
    

     该类染料商品化比较成熟的代表有Lanasol CE系列和Ｒealan EHF 系列，由于此类染料乙烯砜基是在染色过程中，pH 值5 ～ 6，温度到达80 ℃以上时开始形成，进而同羊毛纤维亲核基团发生反应，所以该类染料可以通过合理控制染色温度和pH 值来控制染料同羊毛纤维的反应速度，达到匀染目的。此类染料色泽相对暗一点，牢度较好，该成本较低，是目前取代酸性媒介染料较好的选择之一。
    

     2. 3. 1 染色温度
 

     该类染料在染色过程中温度达80 ℃以上时开始形成活泼双键再同羊毛纤维发生加成反应。温度越高形成活泼双键同羊毛纤维反应的速度也越快，也就是说不同的染色温度，相同的保温时间可能得到不同的染色效果。生产实践证明，即使染色温度只提高1 ℃，固色率都会有一定提高。发现有些染料甚至有一个染色临界点，临界点上下吸尽率、固色率相差达10%左右，个别染料相差将近20%。这就给生产实践带来以下问题，必须严格控制生产工艺。
     

     众所周知，通常情况下高海拔地区的沸点温度低于平原地区，许多地区的沸点达不到94 ℃，固色率相对要低一点。染料就不能很好地、有效地被利用，造成一定的浪费，甚至个别染料未反应、发生水解的染料太多，导致后道水洗困难，而无法使用。重现性不好。由于固色率受保温温度的影响，温度控制不好固色率也会出现波动，最终可能导致缸差增大或对不上色，影响染色效果。这就要求染色过程中一定要加强管理，确保大小样染色条件，染色工艺一致。
     

     低温染色的实现。为了提高固色率，更好地利用染料，保护羊毛、羊绒，活性染料也有必要进行低温染色。该类染料的低温染色不同于传统的酸性染料低温染色，酸性染料低温染色可以通过在温度较低时使羊毛快速溶胀，鳞片打开，让染料快速进入羊毛纤维内部来实现。但这类染料不仅需解决这一问题，还需加速低温条件下活泼双键的形成，并促进其与羊毛纤维的加成反应。实践证明，通过这一努力即使染较深的黑色织物，保温温度降到90 ℃左右也可达到比较满意的效果。但低温染色助剂未能解决保温温度波动导致的重现性差的问题，某种程度上说它放大了这一问题。
   

      2. 3. 2 碱固色
    

     乙烯砜类红4% ( owf) ，后处理20 min，不同碱固色处理后织物的碱汗渍牢度见表1。

    由于该类染料相对于α-溴丙烯酰胺类染料固色率低，水解染料、未反应染料较多，对后道水洗碱消耗也多，加上氨水的挥发，氨水很难将后处理浴维持在pH 值8. 5 以上，而碳酸钠可以做到，所以氨水的后处理效果不如碳酸钠。该实验中摩擦、水洗牢度都较好，相差也不大，因而不再做详细说明。
    

     2. 3. 3 后水洗
    

     由于该类染料固色率相对较低，有较多的水解染料和未反应染料需冲洗掉，冲洗效果直接影响产品的色牢度，最终影响成品的质量。目前市场上有许多帮助后水洗的助剂，但发现这些助剂大多来自于棉用活性染料的染色。尽管二者后水洗的原理相同，但对于散染和条染而言，需要更为高效的洗涤。
    

     2. 3. 4 牢度
    

      该类染料与羊毛纤维发生了加成反应，形成共价键，有较好的湿处理牢度。对于羊毛、羊绒的粗纺织物、针织物而言，只要碱洗和后水洗处理好，应该没有多大问题，但对于羊毛、羊绒的精纺织物而言，煮呢牢度是该类染料的一个弱点。表2 是3 家公司4 种黑染料4%( owf) 所染精纺羊毛面料后实测的煮呢牢度。

      从表2 可以看出，这些染料的煮呢毛沾色牢度都不好。这种会使拼色产品产生颜色变化。对于颜色反差较大的交织产品( 如黑、白色交织) 很难产生颜色分明的对比效果。实际生产中还发现，有些染料在煮呢、蒸呢前后颜色也会有一定的变化，需要在染色时提前考虑，留出颜色变化的余量。
   

    2. 3. 5 毛根毛尖现象
    

      许多染料在羊毛染色过程都会出现毛根毛尖现象，该类活性染料也会出现这一问题。在染较深的黑色时这一问题很突出，产品颜色很难或几乎不能达到媒介染料染黑色时的覆盖效果及染透的效果。
    

     2. 3. 6 手感
    

      经过大量生产实践比较，该类活性染料染色后的羊毛、羊绒能够很好地保持羊毛、羊绒本身的滑糯、蓬松特性，对后续加工比较有利，而媒介染料染色后的羊毛、羊绒相对有一点涩。
    

3 ·结语
    

     毛用乙烯砜活性基活性染料的商品化应用有三四十年的历史，在最初的发展阶段受到许多因素的制约。随着人们环境保护意识的增强，媒介染料的使用受到的限制越来越多，这就为乙烯砜活性基活性染料的发展提供了一个良好的机遇。以上各问题的存在要求从事染料生产、科研的工作者不断改进、完善该染料的各项性能以适应染色生产实践，最大程度地满足消费者的需要。同时作为一个实际生产染色技术人员，一方面要转变思想观念，将思想转变到保护环境、爱护环境的观念上来，充分认识、接受这个染料，在生产实践中严格控制工艺条件，不断摸索，改进生产工艺，扬长避短最大程度地满足消费者的需求，最大程度地满足环境保护、可持续发展的需求。