教你如何快速搞懂固色劑原理
提高濕處理牢度的非反應性固色劑的固色機理,一般為封閉水溶性基團和在纖維表面成膜兩種。其主要類型可分為陽離子型固色劑和樹脂型固色劑。
一、非反應性固色劑
陽離子型固色劑主要通過陽離子與染料分子中的陰離子基團形成離子鍵結合,從而封閉水溶性基團,達到提高濕處理牢度的目的。這類固色劑根據其表面活性又可分為表面活性劑固色劑和無表面活性固色劑兩類。
①陽離子表面活性劑:
在陽離與表面活性劑中,大部分均可不同程度地提高直接染料和酸性染料的濕處理牢度,提高程度主要取決于陰離子染料所生成的色淀的溶解度、染料的相對分子質量、磺酸基或羧酸基的數目等。這一類固色劑有十六烷基氯化吡啶和Sapamin型 陽離子表面活性劑,這是較早期使用的固色劑。由于這類固色劑固色后,雖然熱水(水浸)牢度有所提高,但皂洗牢度改進并不明顯,且有使日曬牢度下降的缺點,故現在已不使用。
②無表面活性的季銨鹽:
這是一種不屬于樹脂又無表面活劑的固色劑。它雖有陽離子基團(季銨基),但無表面活性。在發展初期,大都屬多乙烯多胺類衍生物,亦有以多胺類與多鹵化物反應生成的高度交聯的、含多個季銨基團的固色劑,如與三聚氯氰反應生成的高分子縮合物。這類固色劑可改進直接染料的耐洗色牢度,對色光及日曬牢度的影響較小。這類固色劑和銅鹽混合使用,能顯著提髙酸性染料和活性染料的日曬牢度,具有交聯作用的牢度更好,但對織物強力有一定影響。這類固色劑在國內應用較少。
二、樹脂型固色劑
樹脂型固色劑是我國20世紀80~90年代使用量最大的一類固色劑,占固色劑總量的70%~80% ,其代表產物是固色劑Y。固色劑Y由于存在甲醛問題,目前已被其他樹脂型的固色劑所取代。
①雙氰胺和甲醛初縮體:
雙氰胺和甲醛的初縮體水溶液即固色劑Y,具有陽離子性,能與直接染料、酸性染料等陰離子染料生成不溶于水的色淀,也能在纖維表面成膜,從而達到固色的目的。它不能與陰離子表面活性劑(如洗滌劑、拉開粉等)混用,可與非離子、陽離子表面活性劑一起使用。固色劑的用量隨染料的化學結構、色澤的深淺、固色的工藝、織物的纖維類型等因素的不同而變化。固色劑M可以看作是固色劑Y與銅鹽的絡合產物,其主要性能基本同固色劑Y,并具有提高日曬牢度的作用。也可使硫化染料染色織物有良好的耐皂煮牢度。
由于這兩種固色劑含有游離甲醛和分子結構中存在的N—羥甲基會釋放甲醛,使被處理染色物上殘留的甲醛含量超過規定,對人體和環境造成較大的影響,因此它們的使用越來越少。特別是我國發布 GB 18401-2001《紡織品甲醛含量的限制》這一強制性標準以來,固色劑Y(或M)的使用,不僅在生產外銷的紡織品上受到限制,在生產內銷的紡織品同樣受到限制。所以已開始慢慢退出市場,被符合環保要求的無醛或低醛固色劑所取代。
②多胺類縮聚體:
這類固色劑由多乙烯多胺、雙氰胺等多胺類化合物或其他化合物縮聚而成的高聚物,呈陽離子性,既具有網狀結構,又可與陰離子染料生成大分子化合物,可提高染色織物的濕處理牢度,也可提高活性染料的濕熨燙牢度,用量和固色條件基本同固色劑Y。由于其與纖維的親和力較大,因此用于浸漬法時吸盡率較高。這類固色劑也是我國發展較快的品種之一。主要用于活性染料和直接染料的固色。不過在合成這類固色劑時應控制好雙氰胺的比例,因為雙氰胺比例高時會引起色變。
③季銨鹽高聚物:
這類固色劑由帶有季銨基的烯烴(如單烯丙基二甲基氯化銨和二烯丙基二甲基氯化銨)聚合而成的高聚物、均聚物, 或與其他單體共聚而成的共聚物。借助高分子樹脂的成膜性和高分子鏈上的陽離子基團達到固色的目的。這類固色劑是水溶性的,尤其 適用于活性染料,處理過的織物色光鮮艷,耐氯牢度好,耐曬、耐汗漬牢度好,并能保護活性染料不受酸性大的影響,但較高溫度的水洗牢度較差。