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固色剂的作用、机理及环境保护

来源:http://www.jixingchem.com/news592864.html   发布时间:2021/4/14 19:21:00

  东莞固色剂是印染工业中重要的助剂之一。其主要作用是提高织物上染料的湿处理色牢度。不溶性有色物质可以与染料在织物上形成,以提高耐洗性、耐汗渍性,有时还能提高耐光性。

  自然界中的植物,开着五颜六色的花朵,原本是用来吸引昆虫授粉的,但没想到,却引来了人们的喜爱,于是它们的衣服被染成了各种艳丽的颜色。纺织材料的染色通常在染色浴中进行,因此染料和纤维发生化学或物理结合,或者在纤维上产生不溶性有色物质。染料在纤维上耐洗、耐晒、耐摩擦的牢度称为染色牢度。

  活性染料在染色过程中与纤维发生化学反应,并在它们之间形成共价键,因此它们也被称为活性染料。1956年,英国首次生产活性染料。活性染料具有色谱广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强等优点,但也存在汗渍、潮湿、日晒牢度不足等缺点。固色剂的作用是提高染料在染色过程中的固色率和湿处理牢度。

  1.活性染料的染色机理

  1.棉纤维结构

  成熟棉纤维多由纤维素组成,纤维素是一种天然高分子化合物,是分子式为C6H10O5的多糖物质。棉纤维聚合物结构的恒周期构成了纤维素聚合物的空间结构。纤维素大分子的官能团是刚性基团,羟基是亲水基团,所以棉纤维具有吸湿能力。

  参与亲核反应的棉纤维素分子基团有C6、C2和C3。C6是一个伯羟基,它的反应速度最快。C2仲羟基也是高度活性和空间位阻的,因此反应速率低于C6;C3是一个仲羟基,它具有很大的空间位阻,可以形成分子内氢键,所以它的反应活性相对较低。


  2.活性染料的结构

  活性染料由发色团、活性基团、连接基团和水溶性基团组成。分子结构中的活性基团可以与纤维素纤维上的羟基和蛋白质纤维上的氨基共价结合。

  活性基团按反应性可分为X型、K型和KN型。x型活性基团反应性强,稳定性低,易水解,但染色速度快,适合低温染色。k型活性基团反应性弱,稳定性高,适合高温染色。KN活性染料的性能染色条件在X-K之间,但为了提高固色率,一般用M型和B型双活性染料代替单活性染料。

  3.活性染料染色工艺

  活性染料染色时,活性染料首先溶于水,染料和水同时进入纤维,附着在纤维上。染液中染料的耗尽程度取决于染料的亲和力和染液中电解质的浓度,染料在扩散过程中也与纤维发生反应。纤维素纤维在中性介质中无活性,染料和纤维只附着,纤维素纤维只能在碱性介质中共价键合。这是因为此时纤维素纤维形成负离子,其离子浓度随着pH值的增加而增加。这里把纤维素纤维看成弱酸,与碱剂反应中和。二、固色剂要求

  固色剂应该降低染料的溶解度。固色剂有以下要求:

  1.它能提高染色织物的色牢度。

  2.保持染色织物的自然色泽和耐光牢度。

  3.对人体无害。

  4.不影响环境,生物降解性好。

  5.便宜易得,原材料供应立足中国。

  6.适用于浸轧和浸渍处理,使用方便,不受工艺限制。

  书中还介绍了四个要点:固色剂的现状、固色机理的分类、无醛固色剂和功能性水性聚氨酯固色剂的种类。其中,固色机理是固色剂与染料形成不溶性湖,固色剂在纤维表面成膜,固色剂与纤维上的羟基交联,通过氢键吸引增加固色强度,通过耐酸性提高耐汗渍牢度,通过平滑剂提高摩擦牢度,通过紫外吸收基团提高耐晒色牢度。无醛固色剂也有五种主要类型:非反应性阳离子郭子树脂、反应性化合物或反应性树脂、氨化反应性树脂或化合物、铵盐聚合物和季铵反应性聚合物。