提高活性染料轧染得色稳定性的实用技术
崔浩然（常州市新浩印染有限公司 江苏 常州 213003）

    摘要：经检测，结构不同的活性染料，对汽蒸固色浴的组成（特别是烧碱用量的多少），具有截然不同的要求。因而，在实际轧染中，固色浴的组成必须改变“一刀切”的习惯，要因染料而异。不然，必定会造成得色深度下降，得色色光波动，返工复修率提高。
    关键词：活性染料；轧染；得色稳定性
    中图分类号：TS 193.632文献标识码：A文章编号：1005-9350(2012)05-0050-03
    中 温型活性染料，采用轧烘——轧蒸法连续轧染时，汽蒸前的固色浴通常由电介质——食盐、碱剂——纯碱与烧碱、抗还原剂——防染盐S等组成。防染盐S在汽蒸箱 中通常有还原性气体存在。这容易导致活性染料的色光变萎暗，(染浅色较明显）。防染盐S具有弱氧化性，可以抵消还原性气体对染料色光的影响。
    电介质的作用有二
    （1） 利用电介质在水中的盐析作用，降低对染料的溶解度。从而减少前道（轧烘）织物在浸轧固色浴过程中的染料脱落量。（注：在中温型活性染料中，有许多染料在碱 性浴中的溶解稳定性差，容易发生聚集、絮集。其凝聚物会随液面泡沫沾污织物，造成色点、色渍染疵。而且，染料浓度越高问题越严重）。
    （2） 在碱性浴中，纤维素纤维孔隙中溶液的pH值，总是低于外相溶液的。这对提高染料——纤维间的固色速率与固色率具有负面影响。电介质的加入，则能明显提高纤 维内相[OH-]的浓度。由于纤维内相pH值的提高，会使纤维素的负离子化程度[Call-O-]显著增大。因而，可加快染料——纤维间的固着速度（相对 降低染料——水之间的水解率），提高得色深度。
    所以，固色浴中施加较高浓度的电介质是必须的。经实践，轧染浅淡色时，电介质100～150g/L为宜；轧染中深色时，电介质200～220g/L为宜。（注：在常温条件下，工业食盐的饱和浓度为300g/L左右）。
    碱剂的作用也有二
    （1）在碱性条件下，纤维素大分子链中C6位上的伯羟基（-CH2OH）与C2、C3位上的仲羟基（-CHOH），会负离子化[Call-O-]，其亲核反应性会显著增强，从而容易与染料发生共价键结合。
    （2） 在碱性条件下，活性染料分子结构中的活性基团，才会产生强劲的反应活性。其中，均三嗪基才能与纤维素负离子产生亲核取代反应，生产纤维素酯。乙烯砜基才能 与纤维负离子生亲核加成反应，生产纤维素醚。从而使染料分子成为纤维素大分子的一部分，而产生实质性的染色牢度。所以，固色浴中施加碱剂液是必须的。
    但 是，这里有一个技术问题不可忽视，即固色浴pH值的高低，必须与所用染料的反应性能相适应。不然，势必会导致固着率下降，得色变浅。原因是，母体、架桥 基、活性基不同的活性染料，其反应能力大小不一。在特定的汽蒸条件下（100～102℃、70～90s），反应性高的染料最适合的固色pH值较低，反应性 低的染料最适合的固色pH值较高。倘若固色浴的pH值与之不符，不是染料固色不充分，便是染料水解量增多，都会对染色结果造成负面影响。这一点，可从以下 检测结果得到佐证。
               
    实验条件：
    （1）工艺操作：一浸一轧，轧余率62%。80℃预烘干、100～101℃汽蒸90s，95℃以上皂洗5min，水洗烘干。
    （2）固色液组成（g/L、mg/L）：（3）以美国Detacolor SF600X测色仪测试以单一纯碱20g/L固色的色力度做100%比较。
              
    从上表可看出：
    常用中温型活性染料，在8～30g/L浓度范围内，绝大多数染料品种，都是以纯碱20g/L+36°Bé烧碱5mL/L复合碱剂固色，固着率最高，比单一纯碱20g/L固色，要高2%～10%。
    众 所周知，中温型活性染料在较低温度（60℃）与较长时间条件下作浸染，其最佳固色pH值为11左右。这是因为此时纤维素的负离子[Cell-O-]浓度相 对最高（据测定[Cell-O-]/[OH-]的比值约为28）。因而，与染料的反应速率相对最快。当染浴的pH＞11以后，染液中的[OH-]浓度比 [Cell-O-]浓度增加更快。因此，染料的水解速度会随着固色浴pH值的提高，逐渐大于固着速度，使得色逐步走浅。因而，中温型活性染料浸染染色时， 最适合以单一纯碱作固色碱剂。
    中温型活性染料作连续轧染时，尽管提高了固色温度（100～102℃），染料的反应速率可大幅度提高（据测 定，固色温度提高10℃其反应速率可提高2～3倍）。但实验表明，染料——纤维间的固着反应要在短暂的时间内（70～90s）充分完成仍显不足。所以，对 多数染料来说，尚需适当提高固色浴的pH值。即适合以纯碱为主另加少量烧碱作固色碱剂。不过，烧碱的施加量必须恰当，不然，反而会因染料水解量增加而产生 色浅（详见上表）。
    检测结果显示，以下三只染料有特殊表现，需要注意。
    （1）活性艳蓝AES，最适合单一纯碱固色。复合碱剂固色得色会变浅。
    原因是：活性艳蓝AES具有活性艳蓝A(B)-RV相当的分子结构，属单乙烯砜型染料。它对碱敏感，具有强劲的反应活性。在固色pH值较低的条件下，就可以获得较高的固色率。固色pH值偏高反而会因水解量增加使得色变浅。
    （2）活性翠蓝AES，采用纯碱20g/L+36°Bé烧碱10～15mL/L较高pH值（pH=12.3～12.4）固色，其得色量比单一纯碱固色要提高10%～20%。
    原因是：活性翠蓝AES具有活性翠蓝A(B)-BGFN相当的分子结构，属于铜钛菁乙烯砜型染料。它对碱不甚敏感，反应性较低，即使在100～102℃条件下，在短暂的时间（70～90s）内实现充分固色，仍显不足。所以，还需要较高的固色pH值。
    （3）活性海军蓝AET，染色深度在8～30g/L范围内，采用单一纯碱（20g/L）固色，其得色深度相对最高。采用纯碱——烧碱复合碱剂固色，其得色深度会随烧碱用量的增加大幅度下降。而且，染料浓度越低下降幅度越大。
    比如，以活性黄AES 1.6g/L、活性红AES 0.5g/L、海军蓝0.45g/L，拼色轧染14s×14s/60×60纯棉布，随着固色浴碱度的增强，其色泽会发生显著变化。
               
    显然，这是由于海军蓝AET，随着固色浴碱度的增强，上染率下降的幅度远远大于其它染料造成的。这表明，活性海军蓝，无论是单染还是与其它染料拼染，尤其是染中浅色，仅适合采用单一纯碱20g/L固色，而不宜采用复合碱剂固色。
    倘若以其做主色，与其它染料拼染深浓色泽，需要采用复合碱剂时，36°Bé烧碱的实用量必须准确、一致。而且要＜5mL/L。
    可见，中温型活性染料连续轧染时，倘若固色碱剂使用不当，或者固色浴的配料浓度不稳定（尤其是烧碱的施加量），其染色结果，必然要产生深浅差异与色光差异。
    这 里还有技术关键要引起重视，那就是随着连续轧染的进行，从轧烘后的织物上脱落到固色浴中的染料浓度越来越高。部分耐盐耐碱溶解稳定性差的染料，如活性翠 蓝、活性艳蓝、活性嫩黄等，会发生凝聚，其絮聚物容易随泡沫沾染织物，造成色点色渍染疵（这是一个顽症，常常因此难以开车）。
    实验证明，固色浴中施加适量起泡沫性小而助溶增溶功能与分散扩散功能超强的分散匀染剂，可以有效抑制染料的凝聚，消除或减轻色点色渍隐患。
    综合以上分析，有理由得出如下结论：
    （1）必须根据所用染料的反应性能，来确定固色浴的配方，绝对不可一刀切。
    （2）固色浴配料计量必须准确、一致。特别是烧碱的施加，必须提升到染料的同等高度来对待。
    （3）固色浴必须采用酚酞一甲基橙双指示剂快速滴定法跟踪滴定。以确保烧碱、纯碱浓度的稳定。
    （4）固色浴中要施加适量效果好的分散匀染剂。以消除色点色渍隐患。