活性染料與纖維素纖維的染色過程,涉及染料與纖維通過共價鍵形成的化學結合作用。從理論層面而言,該結合方式應賦予染色制品優異的染色牢度。但在工業化應用場景中,染色制品經檢測、使用、洗滌或儲存后,常出現褪色、變色或沾色等現象。尤其在深色系染色時,濕摩擦牢度與皂洗沾色牢度往往難以達到預期指標;淺色系染色時,耐日曬牢度與耐氯漂牢度亦常存在性能短板。究其成因,主要可歸結為染料自身性能特性及染色工藝控制兩大維度。
一、染色技術問題剖析
活性染料性能特性問題
在活性染料與纖維素纖維的染色體系中,盡管染料與纖維通過共價鍵結合,但該結合鍵的穩定性不足。當染料受濕氣、高溫、光照、酸堿環境及氧化劑作用時,其母體結構成分可能發生化學變化。例如,偶氮基可能出現分解,氨基可能被氧化,絡合金屬離子可能脫絡,或染料與纖維的共價鍵發生水解斷裂。上述化學變化均會導致染色制品出現色變現象,進而對其染色牢度產生負面影響。此外,活性染料與纖維素大分子形成的共價鍵在特定條件下發生水解斷裂,會導致染料從纖維表面脫落,直接影響染品的濕牢度與日曬牢度等關鍵性能指標。
染色工藝控制問題
活性染料的染色效果與工藝控制精度高度相關,任一環節的控制偏差均可能導致染色牢度下降。例如,化料工藝不當、染料水解失活、水質硬度偏高或鈣鎂離子含量超標導致染料聚集沉淀,以及固色工藝參數失準、染后水洗及皂洗工序不徹底等,均會導致浮色量增加。此類浮色染料包含部分或完全水解的染料、吸附于纖維表面但未參與鍵合反應的染料,以及乙烯砜硫酸酯基脫落但未與纖維鍵合的染料,由于其對纖維的親和力存在差異,導致去除難度較大。因此在實際生產中,僅通過常規水洗及皂洗工藝難以完全清除此類浮色染料。
二、系統性解決方案
染料品類科學選型與水質處理優化
1. 染料挑選
染色牢度與染料的分子結構及染色性能密切相關。為提升染色牢度,需科學挑選染料品類,重點關注以下技術參數:染料與纖維需具備強化學反應活性,以促進共價鍵高效形成;染料固色率需達到行業先進水平,確保色牢度穩定性;染料需具備優異的抗酸堿水解穩定性。
2. 水質螯合分散處理強化
活性染料易與水中鈣鎂離子或其他重金屬離子結合,生成不溶性或難溶性金屬染料絡合物。該類物質在電解質濃度較高的體系中會形成大小不同的凝聚物,并吸附于纖維表面,導致色點缺陷或浮色問題。因此需在染色過程中添加高螯合分散效能的助劑,通過強化水質凈化處理提升染色均勻性與色牢度。
染色工藝優化與新型染料技術創新
1. 工藝參數精細化調控
通過染色工藝優化及多活性基團新型染料的引入,可顯著提升染色效能并滿足更嚴苛的應用需求。在工藝實施層面,正確選擇工藝流程至關重要。推薦采用高濕度染色工藝,若使用中濕型常規染料(如KN型),可將染色溫度提升至75℃~80℃,隨后降溫至60℃~65℃,并加入堿劑實施固色反應。
2. 新型染料技術應用
當前活性染料的工業利用率通常為60%-70%,不僅造成染料資源浪費,還導致染色廢水色度負荷極高。因此需在染色工藝中強化凈洗流程設計,以降低浮色量并減少染料損耗。同時,通過在活性染料分子中引入雙活性基團(同種或異種活性基團),可大幅提升染色牢度與染色均勻性,使其適用于更廣泛的染色工藝條件。該類新型染料不僅在染色穩定性與色牢度方面表現卓越,還能在多元化染色工藝中展現優異性能。需注意的是,在實際應用中需確保新型染料與特定染色工藝條件的適配性,以充分釋放其性能優勢。通過持續的技術研發與工藝驗證,可進一步提升活性染料在工業應用中的綜合表現,滿足市場對高品質染色制品的嚴苛要求。
來源:百家號