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活性濕摩牢度問題

定型機、涂層機專業(yè)生成廠家無錫前洲興華機械2022年8月18日訊 活性染料染纖維素纖維，其上染機理與其它染料不同，染色結(jié)果，纖維上的染料不是靠氫鍵、離子鍵或范德華力物理性的染著在纖維上，而是以共價鍵的形式與纖維發(fā)生化學(xué)性的結(jié)合，染后染料分子成為纖維素大分子鍵的一部分。因此，從理論上講，染料與纖維之間的共價鍵結(jié)合，能賦予染色物優(yōu)良的染色堅牢度。然而，在實際生產(chǎn)中，其染色物在測試、洗滌、甚至在儲藏過程中，常會發(fā)生褪色、變色或沾色現(xiàn)象。尤其是染深濃色澤（如黑色、藏青色、咖啡色、皂紅色等）時的濕摩擦牢度，通常只有二級，往往達(dá)不到2-3級或3級。

造成濕摩牢度不良的原因

如何提高染色產(chǎn)品的濕摩牢度，滿足市場的需求？所謂染色布的濕摩擦牢度，是指用濕態(tài)的白布，在規(guī)定的條件下與染色布進行摩擦，然后根據(jù)白布的沾色程度，以標(biāo)準(zhǔn)灰色沾色樣卡評級。

顯然，造成濕摩牢度不良的原因有二:

1.織物（或纖維）表層的浮色染料，在摩擦過程中，白染色布向濕態(tài)白布的轉(zhuǎn)移。

2.染色布表面有色纖維的微屑，在摩擦過程中白染色布向濕態(tài)白布的轉(zhuǎn)移。

可見，織物（或纖維）表層浮色染料的多少與有色纖維微屑的多少，是決定濕摩牢度好壞的決定性因素。而影響浮色染料多少與有色纖纖維微屑多少的因素是多方面的。即與染料的性能有關(guān)，也與染整加工工藝有關(guān)。

要提高活性染料的濕摩擦牢度，必須從染料的選擇、工藝的制訂等多方面加以研究，有的放矢的落實相應(yīng)的技術(shù)措施才行。

染料的選擇

不同結(jié)構(gòu)的活性染料，其染色性能不盡相同。就染深濃色澤而言，選用染料時必須考慮的重點條件應(yīng)該是：

1、溶介度要高

因為，染深濃色澤染料用量多（通常>5% o．w．f），倘若染料溶介不良，不但會影響勻染效果與染深效果，更會造成浮色染料增多，各項色牢度下降。

2、固色率要高

因為，染料的固色率越高，染深性才可能越好。其浮色率（吸色率E值一固色率F值）才可能越低。

3、直接性要適中

這是因為直接性越大，染料的易洗性越差，染色后以物理狀態(tài)殘留在織物（或纖維）內(nèi)外的浮色染料越難以洗除，因而染料的直接性不宜太高。然而，染料的直接性也不宜太低，不然浸染染色時，會使吸色階段（一次吸色）吸色過慢、過少，導(dǎo)致固色階段（二次吸色）吸色過快、過多，不僅會影響勻染透染效果，而且會使浮色染料增加，降低各項濕牢度。

工藝的制訂

1、要提高燒毛質(zhì)量

由于織物表面的光潔度越差，與測試白布之間的實際接觸面積越大，摩擦系數(shù)就越大，織物（纖維）表面的浮色染料與纖維微屑向測試白布的轉(zhuǎn)移量就相對越多，因此摩擦牢度就相對越差。比如，在所有條件相同的情況下，染色織物的濕摩牢度，貢緞織物就好于平紋織物，更好于斜紋織物。

所以織物的燒毛要凈。為此，應(yīng)將傳統(tǒng)的前燒毛工藝改為退漿煮煉后燒毛。因為退煮前坯布帶漿，毛羽倒?fàn)钫辰Y(jié)，難以燒凈。（當(dāng)前漿料均以化學(xué)漿如聚乙烯醇、聚丙烯酰賾等為主，退煮前燒毛會使化學(xué)漿料進一步聚合老化，水溶性下降，導(dǎo)致后道退漿困難）。全棉織物，最好采用電輥接觸摩擦式燒毛機燒毛，其燒毛效果比氣體燒毛機更均勻，更光潔。對要求高的訂單，必要時在染色前再以纖維素酶做一次“拋光”。這不僅可以有效改善濕摩牢度，而且還可以提高色澤的艷亮度。

2、要提高絲光質(zhì)量

天然棉纖維的結(jié)晶區(qū)占70％，染料不可及。可以染色的非結(jié)晶區(qū)僅占30%。所以棉纖維具有吸色能力差，吸色容量低，難以染深的缺陷。為此染色前必須以濃燒堿絲光，來加以改善。因為絲光處理可以使棉纖維的非結(jié)晶區(qū)有所擴大，微結(jié)構(gòu)中的空隙增大增多，可以大幅度提高染料的擴散效果和固著效果，從而有效降低染色時的浮色率。所以良好的絲光效果，對提高各項濕牢度尤其是濕摩牢度，具有舉足輕重的作用。

在現(xiàn)實生產(chǎn)中，卻存在著二個負(fù)面問題，對絲光效果會產(chǎn)生嚴(yán)重危害。

第一、印染企業(yè)大多采用了堿一氧一浴，或酶-氧一浴冷軋堆短流程前處理工藝，該工藝“節(jié)能、減排”優(yōu)勢突出，而煉漂效果卻往往存在吸水能力不佳（毛效低）的缺憾（特別是粗厚織物與緊出織物）。因而絲光時，由于煉漂半制品本身的吸水能力差，加之濃堿冷絲光，堿液有一定粘度，導(dǎo)致燒堿液不能使織物（纖維）由表及里產(chǎn)生充分、透徹的絲光效果。往往是表層絲光效果好，芯層絲光效果差，即“表面絲光”。表面絲光的織物（纖維），其吸色能力和吸色容量自然較低，染深性自然較差。在染深濃色澤時，往往會因此造成過飽和染色。過多的染料堆積在織物（纖維）表面，從而導(dǎo)致染色牢度特別是濕摩牢度嚴(yán)重下降。因此說以犧牲染色質(zhì)量為代價，片面追求“節(jié)能、排減”，其實并不明智。最好是在冷軋堆退煮漂以后，再做一次汽蒸復(fù)氧漂，使織物的煉漂透徹性與吸水能力得到大幅度改善，從而得到表里如一的絲光效果，消除表面絲光給染色帶來的危害。

第二、一些印染企業(yè)為了“節(jié)能、排減、增效”，采用220 g/L以下的燒堿液絲光。由于燒堿濃度偏低，織物（纖維）的絲光效應(yīng)不充分（實為半絲光），染深濃色澤時，不但固著率低染深性差，浮色率高濕牢度下降，而且對堿液濃度的變化表現(xiàn)敏感，堿液濃度一旦波動，絲光效果就會隨之發(fā)生變化，染色后就會出現(xiàn)“色差”。因此說，采用220g/L以上(220 - 260g/L)燒堿液做“全絲光”，不僅染色后色澤穩(wěn)定，而且濕牢度也會有明顯改善。

3、要采用正確工藝染色

①染色用水要軟化

硬水中的鈣、鎂離子，會與活性染料形成不溶性或難溶性的金屬染料，還會與堿劑（純堿）生成不溶性的碳酸鹽（如CaC03、MgC03等）。這些金屬染料與金屬碳酸鹽在大量電介質(zhì)存在下，會結(jié)合成不溶性色淀，粘附在織物（纖維）的表面。這些色淀易洗性差，而且會使織物手感粗糙，所以會使?jié)衲味蕊@著下降。

為此染色必須使用離子交換水，或染色時在染料加入前，施加適量螯合分散劑，將水中的金屬離子絡(luò)合掉，以消除它們對濕摩牢度的影響。

②染色工藝要正確

中溫型活性染料，在浸染染色中存在二大缺陷：

第一，在鹽、堿共存的固色液中，染料會因電介質(zhì)（鹽、堿）濃度高，鹽析作用大，以及β-羥乙基砜硫酸酯活性基“消去反應(yīng)”的發(fā)生，自身水溶性的驟降，而產(chǎn)生不同程度的凝聚。尤其是些乙烯砜型染料，表現(xiàn)尤為嚴(yán)重。如C.1.5活性元青、C.1.19活性艷蘭、C.1.21活性翠蘭等。

染料的凝聚程度大，必然擴散不良浮色增加，因此不僅會造成色澤不勻不透（甚至色點、色漬），更會導(dǎo)致色澤的濕牢度（尤其是濕摩牢度）嚴(yán)重不良。

第二，在加堿固色階段（尤其是固色初始階段），染浴中的染料，會因鍵合固著反應(yīng)的迅速發(fā)生，原有吸色平衡的快速打破，以及純堿（也是電介質(zhì)）的加入，電介質(zhì)濃度的陡然提高，而產(chǎn)生不同程度的“驟染”。乙烯砜型染料的表現(xiàn)尤為突出。

染料“驟染”程度過大，必然會導(dǎo)致勻染透染效果不良，浮色染料大量增加，各項濕牢度低下。值得注意的是，不同結(jié)構(gòu)的活性染料，其實用性能并不相同，因而必須分別采用相適應(yīng)的工藝染色。

③助劑施加要正確

A 、電介質(zhì)的施加

A-l 電介質(zhì)的施加量

經(jīng)檢測，多數(shù)中溫型活性染料染深色，電介質(zhì)的最高用量以< 70 g/L為宜。部分個性強的活性染料，如活性翠蘭BGFN染深色，電介質(zhì)的最高用量必須< 60g/L，活性艷蘭KN-R染深色，電介質(zhì)的最高用量必須< 40g/L。理由是，電介質(zhì)用量過高，其得色深度實際提高并不多，而在加堿固色初期，卻會因鹽、堿（純堿也是電介質(zhì)）混合濃度過高，導(dǎo)致染料的“凝聚”程度與“驟染”程度過大，給染色質(zhì)量（特別是勻染效果與染色濕牢度）造成負(fù)面影響。

A-2 電介質(zhì)的施加法

這里最值得一提的是繩狀染色（噴射溢流機染色、氣流機染色）時，電介質(zhì)必須先加，染料必須后加（加料順序與卷染相反）。理由是，按傳統(tǒng)方法先加染料，以含染料的回流水來溶介電介質(zhì)，染料在電介質(zhì)的飽和溶液中會即刻絮聚而析出，壓入缸內(nèi)沾附在織物上，極易造成色點、色漬染疵。而先加電介質(zhì)，以含電介質(zhì)的回流水來溶介稀釋預(yù)先調(diào)勻的染料，則染料不會發(fā)生有害的“凝聚”或沉淀（經(jīng)檢測，常用中溫型活性染料在電介質(zhì)< 80g/L的中性浴中，溶介穩(wěn)定性良好）。

B、堿劑的施加

B-l 純堿的施加量

經(jīng)檢測，常用中溫型活性染料染棉，其最佳固色pH值為10.5-11.0（活性翠蘭60℃染色為12，80℃染色為11）。

B-2 純堿的施加法

堿劑的施加，務(wù)必要遵循以下二條原則：

一是，純堿的加入，必須建立在“吸色平衡且吸色均勻”的基礎(chǔ)上。也就是說，只有在中性鹽浴（吸色浴）中，真正達(dá)到吸色平衡而且經(jīng)移染實現(xiàn)吸色均勻之后，堿劑方可加入。

這是因為：

① 達(dá)到吸色平衡后，殘留染液濃度最低，而染液濃度越低，堿劑加入后染料的凝聚傾向越小，二次吸色速率越溫和，勻染效果和染色牢度會更好。

② 堿劑加入后，纖維上的染料會因發(fā)生固著而喪失移染能力。這會使吸色階段產(chǎn)生的不均勻性變?yōu)橛谰眯源命c。

二是，堿劑的施加，必須是“先少后多，分次加入”。

因為堿劑（純堿）加入越快，固色浴的堿性相對越強，鹽堿混合濃度也越高，染料的凝聚行為與上色行為越激烈，越容易產(chǎn)生染色質(zhì)量問題。實踐證明，固色浴的堿性由弱漸強，鹽堿混合濃度由低漸高，染色濃度由濃漸淡，可以有效緩解染料因堿劑的加入而產(chǎn)生的過激行為，確保染料均勻上色，充分固著，從而有效改善染色濕摩牢度。

4、染后處理要強化

中溫型活性染料的固色率不高，通常只有65-75%左右。因此染色后在織物（纖維）的內(nèi)外，必然有部分未與纖維發(fā)生反應(yīng)的染料（浮色），包括未水解未與纖維固著的染料和經(jīng)水解失去固著能力的染料，以及已發(fā)生消去反應(yīng)硫酸酯基脫落變?yōu)橐蚁╉炕磁c纖維或水反應(yīng)的染料。

其中未水解又未與纖維固著的染料，由于仍保留β-羥乙基砜硫酸酯活性基，直接性較弱，水溶性良好，最容易洗除。而硫酸酯基脫落變?yōu)橐蚁╉炕形磁c纖維或水反應(yīng)的染料，由于直接性高水溶性差，最難以洗除。這些浮色染料的存在是導(dǎo)致濕摩牢度低下的主因，所以染色后必須強化水洗、皂洗。

染后水洗的目的有二個：

第一，去除纖維上殘留的堿劑，防止高溫皂洗時，已鍵合固著的染料因高溫堿性而發(fā)生斷鍵水解，從纖維上脫落下來。

第二，去除纖維上殘存的電解質(zhì)以及部分未固著的染料和水解染料，防止高溫皂洗時，皂液中的染料和電解質(zhì)濃度過高，使纖維的二次沾色加重．降低皂洗效果。

皂洗的目的，是使水洗后依然殘留在纖維上的浮色染料進一步減少（由于這些浮色染料對纖維具有一定的親和力，在現(xiàn)實生產(chǎn)的條件下，要想將其完全去除是不可能的，所以只能是最大限度減少）。

欲提高皂洗效果，必須注意以下五點：

第一，染色后皂洗前的清洗，必須強化。如適當(dāng)提高水洗溫度，適當(dāng)延長水洗時間，適當(dāng)增加換水次數(shù)或適當(dāng)加快水的流動量等。提高皂洗前的清洗效果，是提高皂洗效果的基礎(chǔ)。

第二，選用洗滌能力、分散能力、乳化能力、攜污能力好的皂洗劑，這對提高皂洗效果很重要。

第三，皂洗液中加入1-2克／立升的螯合分散劑。螯合分散劑對皂洗液中的雜質(zhì)，具有良好的分散和懸浮功能，防止設(shè)備和織物的沾污，同時又具有良好的絡(luò)合能力，能將水中的鈣鎂離子螯合，防止生成鈣鎂染料的色淀，降低皂洗效果。六偏磷酸鈉，不宜在皂洗中使用，只能用于染色，因為它在高溫條件下，對金屬離子的螯合能力會顯著下降。

第四，皂洗一定要在中性條件下進行pH=6-7。

這是因為活性染料與纖維的結(jié)合鍵，耐酸堿性水解的能力有一定的限度，在酸堿性較強的高溫條件下，已鍵合的染料，有可能會發(fā)生水解斷鍵而變成新的浮色染料，即影響得色深度，又影響皂洗效果。

在實際生產(chǎn)中，為了提高產(chǎn)量，降低能耗，染色后有的出水不凈便皂洗，形成“堿性皂洗”；有的直接用酸中和，又往往形成“酸性皂洗”。

生產(chǎn)實踐證明，無論均三嗪型染料(K型、X 型)，還是乙烯砜型染料（KN型），或者是混合型雙活性染料（M型、ME型、A型、B型等），它們的染料-纖維鍵，都是在pH=6-7時最穩(wěn)定，pH值升高或降低，染料-纖維鍵的穩(wěn)定性都下降。“堿性皂洗”容易使乙烯砜型染料-纖維鍵水解斷裂，“酸性皂洗”容易使均三嗪型染料-纖維鍵水解斷裂，而含一氯均三嗪和乙烯砜兩個活性基的活性染料，對酸、堿的穩(wěn)定性，比單一活性基的染料相對較好些。

第五，一定要高溫皂洗。

這是因為，在皂洗過程中，織物上殘留的浮色染料，同時受著二種力的作用。第一，來自染料與纖維的親和力，具有附著傾向，第二，來自染料強水溶性基團-S03Na的親水性，具有溶解傾向。提高皂洗溫度，可以有效提高浮色染料的水溶性，降低染料的附著力，從而使纖維上的浮色染料，能更快更多溶落下來，提高皂洗效果。

在中性條件下高溫(95℃)皂洗，不必?fù)?dān)心染著在纖維上的染料會過多掉下來。因為與纖維發(fā)生化學(xué)鍵合的染料，已成為纖維素分子鏈的一部分，具有良好的結(jié)合牢度。有的廠家因為擔(dān)心皂洗落色多，會引起色光的變化，而采用60-70℃皂洗，這樣做染色牢度肯定沒有保障。

皂洗落色是正常的，因為活性染料的吸色率，總是高于固色率的，其中未固著的染料和水解染料，應(yīng)該最大限度洗下去。倘若皂洗落色過多，就必須從半制品的吸色性、染色的勻染透染性、染料固著的充分性，皂洗液的酸堿性等方面來檢查，而不能以低溫皂洗來彌補。

必要時做固色處理

生產(chǎn)實踐表明，活性染料的染色物，即使經(jīng)過水洗皂洗，纖維上的浮色染料仍有部分殘余，尤其是染深色大紅、棗紅、醬紅、翠蘭等色種，其濕摩牢度和皂洗牢度，往往很差，此時一般要做固色劑處理。

常用的固色劑或交鏈劑，進入纖維后，一方面與纖維上的染料（固著染料與未固著染料），發(fā)生離子鍵結(jié)合，染料的水溶性基團被封閉，使其水溶性下降。另一方面，它又會在纖維之間、染料之間產(chǎn)生交聯(lián)。因此染色物經(jīng)固色劑處理后，在做濕牢度測試時，染料不容易脫落，即使落入水中，對白布的沾色也較少，所以可以明顯地提高色布的皂洗牢度，濕燙牢度。

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