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几种常用染料的染色方法---活性染料染色
活性染料染色方法
活性染料根据其活性基因不同，一般可以分为两类。
1.普通型（或称冷染性）活性染料
国产X型活性染料属此类。这类染料的活性基因为含有两个活泼氯原子的三聚氯氰。它的化学性质非常活泼，反应能力较强，但染液的稳定性较差，能在低温（20～30℃）下与纤维发生化学反应而染色，同时也只需在低温和较弱碱剂（pH
=10.5左右）的条件下完成固色。
2.热固型活性染料
国产K型活性染料属此类。它的活性基因也是由三聚氯氰组成，只是活性基团上仅有一个活泼氯原子。它的化学活性较低，反应能力也差，染液相对稳定。因此在与纤维进行反应时要求条件较为剧烈，固色温度要达90℃左右，同时还需较强的碱剂，固色时间也要比X型活性染料长。
属于热固型活性染料的种类较多，它们具有不同的活性基因。由于所含活性基团的反应活性不同，反应条件也各不相同。比如国产KN型活性染料，它的活性基团为β－羟基乙烯砜硫酸酯基，故又称乙烯砜型活性染料，它的反应活性介于X型与K型活性染料之间，固色温度为60～65℃。除此之外，还有含双活性基团的M型活性染料和含其他活性基团的活性染料。
(一)活性染料染色性能
活性染料染色时，能将染料直接染到布上，同时由于它有较好的扩散能力，容易使染料扩散进入纤维内部，但由于此时尚未与纤维起化学反应，很容易用水把大部分染料洗掉，因此必须用碱剂促使染料与纤维产生化学反应，把染料固着在纤维上。前者称为染色，后者称为固色。活性染料与纤维素纤维的键合反应可用下述通式表示：
D-T-X +
HO-Cell －→
D－T－0-Cell +
X- （1）
D-SO2－CH=CH2
+ HO-Cell-→D-SO2－CH2－CH2－O－Cell
（2）
(1)式是三聚氯氰型活性染料与纤维素纤维在碱剂存在下所发生的键合反应。在碱剂作用下，纤维上羟基离解而使纤维素纤维带负电，成为亲核试剂进攻活性基团中带正电的反应活性中心，发生亲核取代反应，使染料和纤维合为一体。
(2)式是乙烯砜型活性染料与纤维素纤维产生键合反应，使染料固着在纤维上。由于不产生原子间的取代，而产生了饱和化合物，故称为加成反应。
活性染料在溶液中以阴离子形式存在，与直接染料相似，食盐对它也有促染作用。
（二）活性染料染色工艺
活性染料染色可根据不同的染色要求，分别采用卷染与轧染两种方法。
1.卷染
卷染工艺适宜小批量、多品种的生产。它染色方便，周转灵活，能染浅、中、深色。由于染料类型不同，对纤维的直接性大小亦不相同，因此染色条件、固色温度、碱剂用量和电解质用量等也各不相同。现将一般的染色列表2-2。
表2－2
活性染料卷染处方及工艺
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项 目 |
X型 |
K型 |
KN型 |
M型 |
|
浅 中
深 |
浅 中
深 |
浅 中
深 |
浅 中
深 |
|
染液 |
染料（对织物重％） |
0.3↓ 0.3－2
2↑ |
0.3↓ 0.3－2
2↑ |
0.3↓ 0.3－2
2↑ |
0.3↓ 0.3－2
2↑ |
|
染色液 |
食盐（ｇ／Ｌ） |
3－10
10－20 20－30 |
5－12
12－20 20－30 |
15－20
20－25 25－30 |
3－15
10－20 20－30 |
|
固色剂 |
碱剂（ｇ／Ｌ） |
5－10
10－15 15－20 |
10 10－15
15－20 |
10 10－15
15－20 |
10 10－15
15－20 |
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皂洗液 |
肥皂（ｇ） |
500（或皂粉、净洗剂） |
|
工艺条件 |
染色
固色
冷洗 |
道数 温度（℃）
4－6
室温
4－6
室温 |
道数 温度（℃）
6－8
40－50
6－8
75－95 |
道数 温度（℃）
6－8
60
6－8
60 |
道数 温度（℃）
6－8
60－95
6－8
60－95 |
活性染料卷染操作是将煮练后的织物以80～90℃热水来回洗涤3道，然后以冷水走几道至接近染色温度，加入溶解好的染料染2至3道，将电解质放入后再染3至4道，加固色剂染5至6道。固色完毕经冷水、热水、皂洗、热水、冷水、烘干等完成整个染色过程。
在染色操作中对染色物的pH值宜控制在中性左右，过高则染色不匀，并且易造成染料的水解。活性染料水解以后，便失去了上染纤维的能力。所以，在染色以前要水洗两次，部分K型活性染料则需高温沸染。为保持染色和固色温度，染缸上应加罩，防止由于蒸汽逸散和布卷温度不均而影响质量。
固色用碱剂，也可用磷酸三钠。
2.轧染
活性染料的轧染分一浴和二浴法。一浴法是将染料和碱剂放在一起，采用的碱剂是小苏打，轧后经汽蒸或焙烘，小苏打分解出Na2C03，使pH升高，有利于染料固色，X型活性染料多用一浴法。二浴法是经浸轧染料溶液后浸轧含碱剂的固色液，再汽蒸固色，采用的碱剂可以是纯碱或磷酸三钠，也可在第一浴中加入小苏打，第二浴固色时加纯碱。下面以二浴法工艺为例进行介绍。
(1)二浴法工艺流程：
浸轧染液→预烘→烘干→浸轧固色液→汽蒸→水洗→皂洗→水洗→烘干。
(2)处方及工艺条件：
见表2—3
表2—3
活性染料轧染二浴法处方及工艺
|
用料 |
处方（ｇ／Ｌ） |
工艺条件 |
|
轧
染
液 |
染料
润湿剂
5％海藻酸钠
尿素 |
浅 |
中 |
深 |
浸轧方式：一浸一轧
温度 X型20～30℃K型70～80℃
轧余率70～80％ |
|
4以下
2～5
3～40
0～50 |
4～24
2～5
30～40
0～5 |
24以上
2～5
30～40
0～50 |
|
固
色
液 |
X
型 |
食盐
纯碱 |
20～30
5～10 |
20～30
10～15 |
20～30
12～18 |
浸轧方式：一浸一轧
温度 20～30℃
汽蒸温度100～103℃
汽蒸时间X型15～60S
K型3～6min |
|
K
型 |
食盐
纯碱 |
20～30
8～12 |
20～30
12～18 |
20～30
15～20 |
在固色液中加入食盐是为了抑制染料的脱落。因染料对纤维有一定的直接性，轧槽内染液的平衡浓度一般低于补充液浓度。为了避免初开车时得色过深，应向轧槽内加水冲淡，一般加水量为染液的5%～20%。
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