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活性染料日哂牢度影響因素及改進的措施

? ? 國家標準中對活性染料染色織物的日曬牢度已有規定,如gb/t411-93中規定活性染料的染色布日曬牢度為4~ 5級:gb/


t5326—1997精梳滌棉混紡印染布標準和fz/t14007—1998棉滌混紡印染布標準均規定。分散、活性染料染色布日曬牢度為4級。在


常用的活性染料染色布中,中深色達標一般沒有問題,但對于一些淺色布或某些色種的布很難達到上述標準。如何通過染料的選擇


及工藝條件的改進提高產品的日曬牢度是染整企業及客戶共同關注的問題。  


1 日曬牢度的影響因素   


1.1 活性染料的結構   


1.1.1染料母體的影響   


活性染料按染料的母體進行分類,主要有偶氮型、蒽醌型,酞菁型,甲脂型等 一般淺色中黃、橙、紅色是不含金屬的單偶氮染料


:紅玉 紫、深藍、棕、灰、黑是含金屬的單偶氮染料或雙偶氮染料;蒽醌 酞菁型結構以藍色色譜為主。一般偶氮染料日曬牢度較


差,含金屬偶氮結構、蒽醌型、酞箐型和e0n型染料日曬牢度較好。


1)偶氮染料


偶氮染料的光褪色是一種光氧化反應,偶氮基上電子云密度越大,這種染料越容易被氧化。在偶氮基的鄰、對位引入吸電子基后,


電子云密度降低,光氧化反應不易發生,從而可提高染料的日曬牢度。反之,如果引入給電子基,偶氮基上的氮原子電子云密度增


大,使光氧化反應加速,會使染料的日曬牢度降低。


2)蒽醌型染料


一般來說,蒽醌型染料的日曬牢度比偶氨型染料高蒽醌型染料的光褪色比較復雜,氨基蒽醌在有氧的情況下,光褪色的第一步是生


成羥胺化合物,進一步反應更為復雜,取決于氨基生成羥胺的難易。因此氨基的鄰或對位如有給電子基,使氨基的電子云密度增大


,愈易氧化,染料的日曬牢度愈低。反之,在氨基的問位引入吸電子基,日曬牢度則提高。


3)酞菁型和甲脂型


這類染料是銅絡合物,日曬牢度很高,是一類牢度優異的藍色染料。



1.1.2 活性基的影響


  活性染料的日曬牢度還與活性基結構有關,比如,乙烯砜型日曬穩定性較好,一氯均三嗪和二氯均三嗪日曬氧化牢度尚可,但


二氟一氯嘧啶日曬穩定性就較差,同時活性基的位置不同,日曬穩定性也有所差異,如兩個含有雙異種活性基的紅色染料,當兩個


異種活性基的位置位于間位時,日曬牢度為5級,當兩個異種活性基的位置為對位時,其日曬牢度為4~5級。


  1.1.3 活性染料的連結基的影響


  活性染料的日曬牢度也與連結基結構有關。常見的連接基有甲氨基和亞氨基連結基,由于甲氨基電子云密度大,因而這類連接


基的染料日曬牢度稍差一些。


  1.2 織物性質的影響


  試驗證明,經活性染料染色的織物的含濕水平是影響染料日曬褪色速率的一個重要因素,例如將空氣相對濕度從45%提高到80%?


織物的日曬褪色速率可提高到原來的2~3倍,其原因是高的空氣相對濕度使促使纖維溶脹,水分和空氣容易擴散進入纖維,從而加


速染料的褪色。


  1.3 染色及后整理的影響


  1.3.1染色深度及浮色的影響


  染色織物的日曬牢度與染色深度有關。染色深度越大,染料在織物上聚集顆粒也越大,單位重量的染料暴露于空氣中的比例越


小,日曬牢度越高 對于淺色織物,染料在纖維上的聚集體比例較小,日曬牢度相應也趨于下降。工廠中日曬牢度等級不能滿足要


求的一般為中色和淺色,有的淺咖啡色織物,經過日曬牢度測試后,紅色色光幾乎完全失去,色變比較明顯。染色工藝的選擇是否


得當,染色后水洗和皂洗是否徹底,都會影響織物上存在的未固著染料和水解染料即浮色的量。浮色的日曬牢度明顯低于已經固著


的活性染料,因此,染色后處理情況不當也會影響織物的日曬牢度。1.3.2 固色劑的影響


  固色劑的使用大大提高了活性染料摩擦牢度 水洗牢度及沾色牢度。一般陽離子型低分子或多胺型固色劑處理后織物的水洗牢


度都在4~5級,但經這類固色劑固色的織物日曬牢度有所下降。季銨鹽型陽離子固色劑固色后的日曬牢度相對下降少些。


  1.3.3 柔軟整理的影響


  用陽離子型柔軟劑對棉織物進行柔軟整理會使活性染料的日曬牢度有所下降,主要是因為柔軟劑經過日曬,發生黃變,從而使


得織物的色光也發生變化。


  1.4 測試條件和衡量標準的影響


  日曬牢度的測試條件在一定程度上影響牢度等級。耐曬牢度測試儀器不同,光源不同,測試時含濕率的不同,對測定的牢度等


級都有影響,采用不同的標準也有影響iso/105b02—1994是按1~8級評定的:aatcc16 1998及aatcc 20afu是按1~5級評定的,不


同的標準評定出來的日曬牢度等級有所差異。

 


 2 提高織物日曬牢度的措施


  2.1 染料的選用


  在提高日曬牢度方面,染料的選擇是關鍵。應首先選用日曬牢度高的三原色。在三原色中,日曬牢度高的黃色染料多為吡啶啉


酮和以吡啶酮為偶合組分或以2-氨基-3,6,8-萘三磺酸為重氮組分的單偶氮染料,由于它們的偶氮基鄰位都引入了吸電子基,使


偶氮基上氮原子的電子云密度降低,不利于生成氧化偶氮化合物,從而阻止或減少光氧化反應的發生,因此這些染料的日曬牢度很


好,如c.i.活性黃2(k型,6~7級),c.i.活性黃145(km型,6~7級)等。


  藍色色譜日曬牢度高的染料多以蒽醌型、酞菁型、甲脂型為母體結構,涉及的染料如蒽醌結構的c.i.活性藍2(6~7級) c.i.


活性藍74(6~7級),酞菁結構的如c.i.活性藍14(7~ 8級)、c.i.活性藍15 (6~7級)。紅色色譜活性染料的日曬牢度普遍較


低,特別是淺色,只有一些偶氮基2個相鄰位置含有配位能力的羥基,與銅形成穩定的螯合環,可以提高日曬牢度,如c.i.活性紅


23(7級) c.i.活性紅7(6~7級) 現在各國染料大公司正在開發日曬牢度好的新型活性染料,以滿足市場的需要。


  臺灣永光染料公司推薦一套日曬牢度很高的適用于淺色染色的活性染料,它的三原色為everzol yellow c—gl,redc一3b及


blue—bb。萬得公司推出的megafixbl高日曬牢度活性染料,ciba(汽巴)公司的cibacronpn型,clariant(科萊恩)公司的


drimarenecl—c型都具有良好的淺色日曬牢度。同時對于需要拼色的色織物,各組分染料的日曬牢度等級應相當,其中一組分的日


曬牢度差,將會影響整個混合色的日曬牢度。混合色組分中含量相對較少的染料可選擇日曬牢度等級高的染料,從而保證織物整體


色牢度的日曬等級。


  2.2 皂洗劑的選擇


  染色過程中,應制定合理的染色工藝,充分皂洗、水洗,盡量減少水解染料和浮色的量以提高織物的日曬牢度。ltf一s800是


一種良好的活性染料皂洗劑,皂洗后織物的沾色牢度達到4~5級,大大減少了浮色的存在。上海大祥化學工業有限公司的c一80dx


也是效果良好的皂洗劑。


  2.3 固色劑選擇


? ? 目前的固色劑大致有3種:陽離子表面活性劑固色劑、非表面活性季銨鹽型固色劑和反應型固色劑。


  2.3.1陽離子表面活性劑固色劑


  大多是季銨鹽、锍鹽或磷鹽。此類固色劑與染料在纖維上生成色淀,雖水洗牢度很好,但往往會降低染料原有的日曬牢度。所


以當日曬牢度要求高時,盡量避免選用這類固色劑。


  2.3.2 非表面活性季銨鹽型固色劑


  該固色劑既不屬于合成樹脂,本身又不具有表面活性,一般含有兩個或多個季銨基團。此類固色劑和銅鹽混合使用也能提高活


性染料的日曬牢度 例如固色劑nfc是一種陽離子型多胺縮合體和特殊金屬鹽的混合物,應用時色變小,不影響染色的色光牢度,并


有很好的皂洗牢度。


  2.3.3 反應型固色劑


  活性染料染色以染料-纖維共價鍵結合,具有優良的濕處理牢度,但部分染料染色后會發生斷鍵,水解,針對這種情況,反應


型固色劑既具有與纖維結合的活性基團,又具有能與染料陰離子結合的陽離子基團,具有這種交聯作用的固色劑,牢度更好。


  這類固色劑如ltg一8080,不影響色光,且日曬牢度佳。另外用在真絲織物上的ltf—s6f固色劑,提高皂洗、摩擦等牢度的同


時不影響手感、色光和日曬牢度。其它的如上海大祥化學工業有限公司的固色劑3a粉、上海助劑廠的固色劑ds等,這類固色劑使用


后,織物的色變小,日曬牢度不下降


  2.4 柔軟劑的選擇


  2.4.1 陰離子型柔軟劑


  這類柔軟劑具有較好的潤濕性和熱穩定性,不會與一般熒光增白劑相互作用而降低白度和發生色變,如ltr-200、ltr-2210均


屬于此類產品。所以使用這類柔軟劑不會對色變產生影響 可以用在白色織物上。再如大榮化學株式會社的柔軟劑as一350 as一350?


conc使用后無黃變,同時具有一定的吸濕性。


  2.4.2 非離子型柔軟劑


  這類柔軟劑與陰離子型柔軟劑相似,整理后不會使織物泛黃,對鹽 硬水和堿土金屬都很穩定。如香港先進化工的advansoft?


6040柔軟劑 無黃變性,使用方便。


  2.4.3 陽離子型柔軟劑


  這類柔軟劑結合力強、耐高溫、手感柔軟豐滿,如:iltr-5510 、ltr-500。但當溫度較高或長時間暴曬會有一定的泛黃現象


。這類柔軟劑成本低、效果好,但對于漂白織物和有色光要求的織物,此類柔軟劑不適用。


  這是由陽離子柔軟劑發展起來的一類柔軟劑沒有泛黃、使染料色變和抑止熒光增白劑等弊病。但這類柔軟劑不如陽離子型柔軟


劑手感好,且價格比較昂貴,比如basf(巴斯夫)persistol kf就屬這類。


  2.4.5有機硅類柔軟劑


  有機硅類柔軟劑手感好,特別是氨基改性有機硅類,它可以賦予織物以特殊的風格。在選用時最好選用低氨值類的柔軟劑,黃


變小 且手感好。經此處理后織物經過日曬后 色變低。低黃變有機硅柔軟劑比較多,如ltr一3116、上海助劑廠的柔軟平滑劑109、


德國wacker(威凱)化學品有限公司的finish ct34e都是柔軟平滑性好、黃變性低的含硅乳液。


  2.5 紫外線吸收劑和日曬牢度增進劑


? ? 如果色織物處理條件已經固定,比如染色 固色、柔軟整理等各步驟已經完成,在此條件下提高色織物的日曬牢度,可以選擇


日曬牢度增進劑或紫外線吸收劑。這類助劑可以直接吸收照射在織物上的紫外線,防止染料被光氧化破壞。


  紫外線吸收劑ltf-nc可與含羥基的纖維素纖維和含氨基的錦綸纖維反應。一般情況下可使織物日曬牢度達到4級左右,可使淺


色織物日曬牢度提高1級左右。均安化工股份有限公司的a一6日曬牢度增進劑在提高日曬牢度方面效果也比較理想。


  3 小結


  影響織物的日曬牢度的因素有很多種,在實際生產中,盡量選擇合適的染料和紡織助劑,使色織物具有較好的日曬牢度。當然


,隨著市場的發展,市場對織物的要求也越來越高。要想使色織物具有良好的日曬牢度,就要綜合考慮、照顧到各個環節和影響因


素。


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