如何正确使用好酸性金属络合染料

酸性金属络合染料，如1∶1型金属络合染料在生产中，可以像普通酸性染料一样染羊毛、蚕丝和锦纶织物。据文献记载，金属络合染料，用普通酸性染料的染色方法，无需再用铬媒剂，就能直接与羊毛产生盐结合，染法方便，染色牢度与媒介染料相近。如采用酸性络合黄N－WA、红N－WA、蓝N－WA和黑N－WA染料(上虞光明化工厂)对羊毛针织物、真丝双绉和锦纶(尼丝纺)进行染色试验，处方与工艺条件见表1。
　　

　　表1　酸性金属络合染料染色处方和工艺条件

　　试验证明，这些酸性络合染料对以上三种纤维的染色，不仅具有良好的上染率，而且得色均匀，特别对不同品质的羊毛可改善尖染现象，对条干不匀的锦纶具有良好的覆盖性，且价格、色牢度和拼混染色等综合效果均较理想。
　　酸性金属络合染料是将作为媒染剂的金属离子，如铬(Cr)、铜(Cu)和镍(Ni)等，以配价键的形式结合引入染料分子中，形成1∶1型酸性络合染料。这类染料也有两种：一种是强酸性，如派拉丁(Palatina)、宜和仑(Neolan)；另一种呈弱酸性，如依加仑(Irgalan)和兰纳素(Lanasyn)等。这两种染料都是介于酸性染料和媒介染料之间的一类染料。染料分子中既有磺酸基和羧基，具有酸性染料的性质，又有羟基，具有媒染染料的性质，所以统称为酸性络合染料。采用这类染料染锦纶，无论是锦纶6(聚已内酰胺)，还是锦纶66(聚乙二酸乙二胺)都不会因它们的物理形态差异和末端氨基数的不同，而产生染色条干不匀现象。它与锦纶纤维不仅能产生化学键结合，同时还具有氢键和范德华力的作用，上染率高；各项色牢度优良(见表2)。

表2　酸性金属络合染料的色牢度

　　注：(1)染色深度　黄、红、蓝均为1.5%(owf)以下同；黑色蚕丝为4%，锦纶为2.5%；(2)工艺条件和助剂见表1。
　　酸性金属络合染料在应用时需注意以下几点：
　　(1)谨慎选用染料
　　含铜、铬和镍的金属络合染料是用特定结构的染料与金属络合剂预先制成金属络合物染料。酸性金属络合染料有93只。欧盟规定：当它用于有关纤维染色时，使用的每一种金属络合染料染色后，染液被排放到废水中进行处理的量应小于7%，即金属络染料的上色率要超过93%；与此同时，铜或镍应不超过75mg/kg纤维，铬应不超过50mg/kg纤维。因此，所选染料需要一定的纯度。
　　(2)染色用水
　　酸性染料的染色用水硬度最好在100－150mg/kg。如果水质硬度偏高，则可添加0.5－2g/L螯合剂，以改善水质，确保染色。但磷酸盐类或表面活性剂之类的螯合作用，影响色泽鲜艳度和色牢度。发现，澳素(ORTHO)化学有限公司提供的螯合剂88，对染料中的金属离子螯合影响较小(见表3)。因此，染色时必须筛选螯合剂，切勿盲目使用。

表3　金属络合染料染色时螯合剂对色泽的影响

　　注：(1)直接混纺翠蓝D－BGL属铜菁化学结构；(2)酸性络合黄、红、蓝三原色属1：1金属络合染料；(3)CIE　LAB色差公式检测结果表明，螯合剂88(澳素)对染料分子结构中的金属离子影响较小。
　　(3)化料方法
　　由于酸性络合染料的溶解性不一致，所以化料时要区别对待。一般先用冷水调成浆状，然后用热水或沸水冲化稀释，使之溶解。有时因为商品化染料中加有填充剂，以致溶解困难，必要时需边煮边搅拌，直至充分溶解，最后经筛滤缓慢注入缸内，防止形成点(斑)。
　　(4)织物前处理
　　由于织物中存着油脂、浆料、杂质和天然色素。有时不仅要脱除浆料，甚至还要经过半漂，才能进行染色。实践证明，纯纺织品的前处理较容易，而混纺的纺织品则难，但在染色前必须具备良好的渗透(润湿)性，视具体品种而定。
　　(5)酸的作用
　　无论硫酸、蚁酸(甲酸)和醋酸，它们都是酸性和酸性络合染料的促染剂。有时为了使染料进一步上染(吸尽)，往往要在染色中、后期追加酸的用量。但追加时需事选稀释，关闭蒸汽阀，停止加热，缓慢加入，以防染花。
　　(6)元明粉的作用
　　有时酸性络合染料需pH值在4以下进行染色，所以元明粉可作为缓染剂。反之，如果染浴介质pH值在4以上，则不宜采用元明粉，因为它会增加染料的聚集倾向，而应采用非离子表面活性剂，如平平加O和乳化剂OP等作缓染剂。用量应根据颜色深浅、染色设备而定。用量过多会使羊毛毡化，手感粗糙，影响染液中的染料吸尽，在液流机上还会因泡沫增加，而影响循环交换系统的正常工作；有得少了则效果不佳。
　　(7)中和
　　碱剂主要用于强酸性介质染色后的中和处理，目的是经过染色让已经离子化的氨基恢复为非离子化氨基，使纤维继续与染料进一步结合。用量可根据中和之前染物的实际pH值决定。一般氨水为1mL/L、纯碱为2－3g/L，在温度40－50℃时处理20－30min，中和完毕，再充分水洗。
(8)染色终止，出缸水洗温度不宜过底，一般应控制在50－60℃，主要防止织物产生折皱，尤其是羊毛和锦纶一旦有折皱，将难以修复。
　　(9)固色剂处理
　　对色牢度要求高的织物，酸性络染料染色后可采用阳荷性固色剂(粉状)2%－6%(owf)，浴比1：20－30，温度55℃，浸渍30min。尤其是蚕丝织物，通过固色，一般色牢度可以提高0.5－1.5级。试验表明，锦纶织物无需固色处理。
　　(10)酸性金属络合染料不同程度地存在着热敏性，尤其是红色和蓝色。所以，在干燥过程中温度不宜过高，以防色变后不能复原。