浅论染色用的防沾色皂洗剂

浅论染色用的防沾色皂洗剂

一、染色用的防沾色皂洗剂

活性染料、直接染料、酸性染料、分散染料等染色后都要进行水洗、皂洗工艺，需要皂洗剂。染色后用的皂洗剂可分为单纤维织物染色后用的防沾色皂洗剂和混纺复合纤维交织物染色后用的防沾色皂洗剂二大类。

1.单纤维织物染色后用的防沾色皂洗剂单纤维织物染色后用的防沾色皂洗剂目前主要有纤维素纤维织物(棉、麻、粘胶、天丝等)用活性染料染色后用的皂洗剂和蛋白质纤维织物(羊毛、丝绸)用酸性染料染色后用的皂洗剂二类。

(1)活性染料染色后用防沾色皂洗剂活性染料色谱齐全、色泽鲜艳,广泛应用于纤维素纤维织物的染色,染色时一般需用碱剂和盐类等，且活性染料有一定的上染率，即使上染固着的染料同时也会发生水解，其水解染料吸附在纤维上形成浮色。这些浮色、水解染料，未与纤维键合的染料和其他助剂杂质必须经过水洗皂洗工艺，把它们去除掉，并且不再回沾到纤维上，从而达到一定的色牢度。经研究这些水解染料，未固着的染料和助剂杂质大部份残存在织物纤维间的毛细网络水溶液中，也有部份分布在纤维内的孔道网络中，由于这两种状态的染料洗除难易不同，因此洗涤方式和条件也不同。

活性染料水洗(皂洗)过程很复杂，不仅发生物理性交换和冲稀作用，而且还有物理化学作用。对于它的研究国内外都很活跃，技术人员通过摸拟装置，按正式生产流程进行皂洗处理后，测试脱落在各槽中的染料含量，来分析水解染料(浮色)的去除率。实践证实了皂洗工艺按其先后可分为洗涤初始期和洗涤期二个阶段，其洗涤对象和洗涤时工艺要求见表1。

表1 洗涤工艺的二个阶段的对象

主要洗涤对象存在处水洗要求洗涤

初始期无直接性的盐

类物质

纤维表面

水流量要大。

流速及机械作用要大。

水温和洗涤剂影响较小。

洗涤期有直接性的水

解染料和碱剂

纤维表面：纤维间毛细网络

纤维内部: (纤维内孔道溶液

中;

孔道壁纤维素分子链上。)

水温要高使纤维溶胀。

洗液流速要快，使稀释交换速度快。

要使用洗涤剂和螯合分散剂。

从表1中可以看出，洗涤初始期主要是针对电解质，应该把织物上的电解质浓度降低到1～2g/L以下，然后再升温，并加入皂洗剂，如果皂洗时有较高的电解质浓度不利于水解染料解吸，也会引起染料的聚集，降低从纤维内扩散出来的速度。Luttringer研究认为，水解染料宜采用高温皂洗。Thomsen认为50%高亲和性水解染料在高温(95℃)时被洗掉。然而乙烯砜型活性染料就不宜在碱未洗净时采用高温洗涤，更不宜采用碱浴皂洗，碱剂应在洗涤初始期用大量流水快速去除。

皂洗剂在洗涤时可用关系式表示：

纤维·污垢+皂洗剂←→纤维·皂洗剂+污垢·皂洗剂

其中污垢包括水解染料、染色助剂和杂质，上述平衡式中的逆向符号表示存在的污垢再沉积于纤维表现的可能，皂洗剂如果没有防沾污效果，就会造成污垢再沉积于纤维表面，皂洗工艺不能很好完成。

从上述平衡中可以看到皂洗剂应与纤维有较强的亲和力，皂洗剂与污垢(染料杂质)也要有较强的亲和力。

活性染料染色后用的防沾污皂洗剂主要是去除未固着的染料和水解染料(俗称浮色)因

此防沾污皂洗剂必须具有渗透、吸附、分散、络合和洗涤五大作用：

①渗透作用：具有降低工作液界面张力、渗入浮色和纤维之间，削弱浮色在纤维上的附

着力，达到去除浮色的效果。

②吸附作用：对染色织物表面具有定向吸附作用，其吸附可能是相反电荷的离子基团产

生的静电吸附作用，也可能是分子中形成氢链的吸附。

③分散作用：把与浮色吸附后形成的胶体性质，从纤维上脱落下来分散在工作液中，并

形成稳定的悬浮分散体系。

④络合作用：通过螯合作用可以屏蔽染液中的金属离子达到防沾污效果。

⑤洗涤作用：可通过螯合类，螯合分散类，表面活性剂类或复配类，达到它的洗涤作用。

因此防沾污皂洗剂一般都是多种助剂复配而成。防沾污皂洗剂除了上述必须具有的五大

作用外，在应用过程中还必须具有以下四个性能：

①使用中泡沫要少，最好是无泡或者成泡时间要短。

②要能耐硬水，不受应用厂水质的影响。

③织物经其皂洗后不会变褪色。

④不受皂洗温度的影响，能在各种温度下有防沾污效果。

目前配制活性染料染色后用的防沾污皂洗剂的原料大都是这五大类：①无机盐类；②聚

丙烯酸类；③有机磷酸酯类；④高分子聚合物类；⑤表面活性剂类。推荐国内外几只用于活

性染料染色后的防沾污皂洗剂，见表2。

表2 国内外九只防沾污皂洗剂

品名外观主要成份PH值离子型上海PR-20浅黄色透明液体高分子聚合物6～7阴离子性

上海YH-206淡黄色液体高分子聚合物6～7阴离子性

上海TYR-900浅黄色透明液体聚丙烯酸类7阴/非离子性

浙江M-265浅黄色透明液体高分子盐类聚合物6～8阴离子性

上海LYF-S350淡黄色液体聚羧酸系化合物4阴离子性

上海LTF-S800淡黄色液体聚羟基化合物11.5±0.5阴离子性

上海SBL-722无色透明稠厚液丙聚酸高聚物 6.5～7.5阴离子性美 Mercosour DG无表面活性剂

德 Dekol SN聚丙烯酸酯阴离子性

Lavan RF无表面活性剂

实践证明螯合分散剂能在活性染料染色后的皂洗中起到防沾色作用。表3为5只螯合分散

剂对Ca2+、Mg2+的螯合值和防沾色效果(K/S值)。

表3 5只螯合分散剂的螯合值和沾色织物的K/S值

螯合分散剂MA-AA PAAS Na5P3O10ATMP DTPMP空白

Ca2+/mg·g-1178450140350435

Mg2+/mg·g-11282.561.770.863.6

K/S值0.2450.5630.6270.8550.8520.857从上表中可以看出，马一丙共聚物的抗再沾污性能最好，聚丙烯酸钠盐次之，它们都是

羧酸类聚合物在水中电离成阴离子后有强烈的吸附作用，吸附悬浮在水中的水解染料缔合

体、低聚物和助剂杂质粒子，使粒子表面带有相同的负电荷，产生相互排斥，避免了颗粒间

积聚沉积，起到了防沾色效果。

(2)酸性染料染色后用防沾污皂洗剂酸性染料品种多，色谱齐全、色泽鲜艳，它的分子

中含有磺酸基团(-SO3H)，属于水溶性阴离子型染料，它在弱酸性、酸性或中性浴中能与丝

绸、羊毛纤维分子上的酰胺基形成氢键结合，也能与锦纶纤维上的胺基和亚胺基生成离子键