耐碱分散染料文献综述

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高耐日晒色牢度分散染料发展状况综述

高耐日晒色牢度分散染料发展状况综述
据专利介绍,采用相似方法还可以由1-氨基- 4-羟 基-2-氯蒽醌与二醇类化合物在苯酚的存在下,于含水可 混溶惰性溶剂的碱性介质中缩合制得新染料。
2.3 1,4-二氨基蒽醌衍生物 由1,4-二氨基-2,3-二氯蒽醌与苯酚缩合得到的分散
紫HFRL(C.I.分散紫26/31)是一个非常重要的分散染料 品种。该染料广泛用于涤纶及其混纺织物的染色与印花, 适用于高温高压法和热熔法染色,也可用于三醋纤染色 和涤纶的直接印花,纯品当作有机颜料,还可用于塑料的 着色。
Review of the development of disperse dye with high light fastness
Wang Xuesong, Zhang Lifu, Zhang Yeqing, Sun Yanfeng (Hangzhou Jihua Jiangdong Chemical Co. Ltd., Hangzhou 311228, China) Abstract This paper introduces the research and production status of disperse dye with high light fastness three aspects including from azo, anthraquinone and heterocyc, which involves the brief synthesis and preparation method, technical indexes and application effect, and discusses the research methods and development direction. Key words high light fastness; azo; anthraquinone; heterocyc; dye matching

棉用活性染料的固色机理耐碱性的研究现状分析文献综述【文献综述】

棉用活性染料的固色机理耐碱性的研究现状分析文献综述【文献综述】

毕业论文文献综述化学工程与工艺棉用活性染料的固色机理耐碱性的研究现状分析1前言活性染料是棉染色中最常用的染料,其消耗量也呈上升趋势,预计这个势头在今后几年中仍将保持。

活性染料之所以受欢迎,是由于其价格适中,得色量高,以及合适的色牢度。

其唯一的缺点是染料的水解问题。

棉用活性染料的水解问题是影响棉纤维固色率提高的重要因素之一。

【1】本文总结了多种活性染料随介质pH及染色条件的变化规律,阐述了棉纤维固色中活性染料的固色机理及分类,以及碱控型活性染料的结构特点与固色影响因素,活性染料在棉纤维固色中的水解动力学、应用研究现状及发展趋势。

2 主体2.1活性染料的分类活性染料主要应用于棉布的印染,还可与分散染料一起应用于涤/棉,涤/粘混纺织物的印花与染色;也应用于丝绸印染和羊毛染色。

活性染料根据其带有的反应性基团的不同而分为若干系列【2】:(1)X型:染料分子中含有二氯均三嗪活性基,活性较高,染色及固色温度较低(20~40℃),为普通型或低温型。

其特点为匀染性较好,稳定性较差,不耐酸性水解,不宜染深色,固色率约60%。

例:活性红X-3B(2)K型:染料分子含有一氯均三嗪活性基,由于三聚氯氰中的两个氯原子为其它基团所取代,活性较X型低,染色固色温度较高(80~100℃),也称“热固型”染料。

和纤维亲和力大,可染深色,固色率约60~90%。

印花和轧染。

(3)KN型活性染料含有羟乙基砜硫酸酯反应基团,属于中温型活性染料。

染色温度40-60℃,适用于棉布卷染染色,冷扎堆工艺染色,以及防拨染印花的底色;也适用于麻纺织品的染色。

(4)M型:染料分子含有一氯均三嗪和β-羟乙基砜硫酸酯的双活性基染料,反应活性强,耐酸耐碱稳定性高于K和KN型,固色率高。

适用于棉、麻中温染色及印花。

(5)KE型活性染料含有双活性基团,属于高温型活性染料,适用于棉、麻织物染色。

固色牢度高,得色丰满。

几种代表性的活性染料结构示例如下:(1)X型:图1 活性红X-3B(2)K型:图2 C.I.活性红43(3)KN型:图3 活性艳蓝KN—R(C.1.活性蓝19)(4)M型:图4 活性艳红M-8B(5)KE型:活性艳红KE-3B2.2活性染料固色机理活性染料的固色:是在一定的碱性和温度条件下,染料的活性基团与纤维发生反应形成共价键结合(简称键合),而固着在纤维上的过程。

耐碱涤纶匀染剂TF-212WL的应用性能研究

耐碱涤纶匀染剂TF-212WL的应用性能研究

耐碱涤纶匀染剂TF-212WL的应用性能研究
王兰;王磊;郑灵芝;肖祥广;金鲜花
【期刊名称】《纺织导报》
【年(卷),期】2024()3
【摘要】前处理染色一浴法要求涤纶匀染剂耐碱稳定性好,而目前普通涤纶匀染剂多为脂肪醇聚氧乙烯醚与脂肪酸酯类的复配物,其在强碱条件下易水解,失去对分散染料的亲和力、乳化力等,无法用于前处理、染色一浴用匀染剂。

针对这一问题,文章研究了耐碱涤纶匀染剂TF-212WL在不同碱剂条件下的应用性能,结果表明,其在不同碱剂条件下均能明显提高耐碱分散染料的高温分散性及移染性能。

【总页数】3页(P69-71)
【作者】王兰;王磊;郑灵芝;肖祥广;金鲜花
【作者单位】传化智联股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TS192.2
【相关文献】
1.涤纶超细纤维碱性染色匀染剂的研究
2.涤纶高温分散匀染剂研究进展
3.架桥型酸性匀染剂应用性能研究
4.阳离子Gemini表面活性剂对涤纶织物的匀染性能研究
5.匀染剂RDP-2000的开发和应用性能研究
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耐碱分散染料文献综述

耐碱分散染料文献综述

耐碱分散染料的发展近况摘要:分散染料最初用于醋酯纤维染色,然后逐步演变发展而成一类重要的染料。

它是随着合成纤维的迅速增长而发展的,尤其与涤纶纤维的产量增长休戚相关。

在节能减排、绿色环保的理念越来越被人们所倡导的今天,高污染、高能耗的印染行业想要继续生存、发展,就必须改进技术,节约成本,降低污染。

耐碱性分散染料的研究,就是其中的一大体现,它有着传统分散染料无法比拟的优势。

关键词:耐碱分散染料、节能环保、涤纶纤维、印染一、分散染料的水解机理涤纶纤维的染色加工主要采用酸性条件(pH值为4.5~5.5)染色。

这是因为在碱性条件下(pH值为9~11),分散染料化学成分不稳定,容易产生色变现象。

分散染料是聚酯类纤维的常用染料,从结构上,分散染料主要分为偶氮结构、蒽醌结构和杂环结构三大类。

其中偶氮类分散染料占其总体的75%,色谱较全。

一般认为,杂环结构的分散染料耐碱性最好,蒽醌结构次之,偶氮结构最差。

所谓不耐碱,就是随着pH值的升高,分散染料的分子结构遭到破坏,从而改变了上染色泽(1)。

根据长期以来的研究发现,分散染料耐碱性能的优劣,并不是染料分子基团的主体造成的,其主要原因是分子中的取代基影响。

譬如蒽醌类染料中如果有碱性条件下水解的酯基、酰胺键等等,就不再具有耐碱性。

因此,染料中取代基的耐碱性能,很大程度上决定了染料的耐碱性能。

譬如,当取代基为苯磺酰基、酰胺基、酯基时,染料的耐碱性很差;当取代基是氰基、羟基、醚基时,染料的耐碱性较好,能在弱碱性条件下使用;当取代基为硝基、羰基、氨基时,染料的耐碱性就更强,可以在强碱环境下使用(2)。

此外,构成碱性溶液的物质也影响着分散染料的耐碱性。

譬如同样pH是9,用碳酸钠调节的溶液中染料的耐碱性很好,而同是pH为9,用氢氧化钠条件的溶液中,染料的耐碱性就很差。

这是OH-的质子化引起的(3)。

二、耐碱分散染料的优势在节能减排、绿色环保的理念越来越被人们所倡导的今天,高污染、高能耗的印染行业想要继续生存、发展,就必须改进技术,节约成本,降低污染。

涤纶碱减量和染色—浴处理工艺研究

涤纶碱减量和染色—浴处理工艺研究

涤纶碱减量和染色—浴处理工艺研究曹机良;孟春丽;陈云博【摘要】采用3只耐碱分散染料在高温条件下对涤纶进行碱减量和染色一浴处理,处理浴由分散染料和氢氧化钠组成,研究氢氧化钠和染料质量浓度及温度和时间等工艺因素对涤纶减量率、K/S值和色光的影响,测试涤纶的强力损失和色牢度,并用扫描电子显微镜(SEM)观察染色品表面形态结构.研究结果表明:涤纶的减量率随氢氧化钠质量浓度及温度和时间的增加而提高,分散橙HA耐碱性稍差,分散红HA-3B 和分散蓝HA具有较强的耐碱性;涤纶在由分散染料和氢氧化钠组成的处理浴中进行染色和碱减量一浴加工的最佳工艺为氢氧化钠5 g/L,130℃保温60 min,碱减量处理后织物的减量率约为17.48%,强力损失约为22.07%,处理后涤纶纤维表面被“剥蚀”.【期刊名称】《丝绸》【年(卷),期】2016(053)002【总页数】7页(P19-25)【关键词】涤纶;染色;碱减量;减量率;一浴【作者】曹机良;孟春丽;陈云博【作者单位】河南工程学院材料与化学工程学院,郑州450007;河南工程学院材料与化学工程学院,郑州450007;河南工程学院材料与化学工程学院,郑州450007【正文语种】中文【中图分类】TS195.2为解决涤纶亲水性、手感等方面的缺陷,常对其进行仿真丝处理,处理后的织物可获得真丝般手感,亲水性也得到一定的提高[1-2]。

大多数涤纶的染色在仿真丝整理后进行,分散染料是其常用染料,染色后织物可获得优良的色泽和满意的牢度[3-4]。

传统的涤纶染色和仿真丝处理一般分两步进行:首先在烧碱和阳离子表面活性剂溶液中对涤纶进行仿真丝处理,然后用分散染料对涤纶进行染色[5]。

两步加工能保证涤纶仿真丝和染色产品的质量,但其工艺流程复杂,能源和化学品消耗大,不符合当前节能减排的发展趋势[6-7]。

因此,如何缩短涤纶仿真丝和染色工艺流程成为当前研究的方向之一。

仿真丝处理需要在碱性条件下进行,故涤纶仿真丝和染色一浴加工的实现需要采用耐碱分散染料。

耐碱分散染料的发展及应用

耐碱分散染料的发展及应用

耐碱分散染料的发展及应用作者:郝芬唐敬淋杜金梅许长海来源:《现代纺织技术》2021年第04期摘要:为解决常规分散染料染涤纶中低聚物析出、染色重现性差、费水费电等一系列问题,耐碱分散染料及相应碱性染色工艺得以关注,利用染料的耐碱性,将前处理与染色一浴进行,并通过织物K/S值、色差来表征染色效果。

本文探讨了耐碱分散染料的发展与应用,阐述了分散染料碱性染色存在的问题及发展现状。

耐碱分散染料及碱性染色技术的应用,不仅使得涤纶染色产品的质量获得改善,在经济、环保方面也取得了一定的效益。

因此,耐碱分散染料及碱性染色技术是涤纶染色发展的新方向。

关键词:耐碱分散染料;碱性染色;涤纶;染色重现性;低聚物中图分类号: TS193.5文献标志码:A文章编号:1009-265X(2021)04-0102-05Abstract: In order to solve problems of conventional polyester dyeing such as precipitation of oligomers, poor dyeing reproducibility, water and electricity consumption, alkali-resistant disperse dyes and corresponding alkaline dyeing processes have been concerned. The pretreatment and the dyeing process were carried out in one bath by utilizing the alkali resistance of the dyes, and the dyeing performance was characterized by the K/S value and the color difference. The development and application of alkali-resistant disperse dyes were mainly discussed, and the problems and development of these dyes were described. The application of alkali-resistant disperse dyes and alkaline dyeing technology not just improved the quality of polyester dyed products, but also achieved certain benefits in terms of economy and environmental protection. Hence, alkali-resistant disperse dyes and alkaline dyeing technology are new development directions of polyester dyeing.Key words: alkali-resistant disperse dye; alkaline dyeing; polyester; dyeing reproducibility; oligomer近幾年,由于涤纶产值逐年增加,与涤纶息息相关的分散染料特别是耐碱分散染料成为科研工作者的关注热点[1]。

改善耐碱性分散染料移染性的探讨

改善耐碱性分散染料移染性的探讨

( P e n g l a i J i a x i n D y e C h e m i c a l C o . , L t d . , P e n g l a i 2 6 5 6 0 1 , C h i n a )
Ab s t r a c t Re s e a r c h a b o u t a l k a l i r e s i s t a n c e d i s p e r s e d y e s h o ws t h a t s u b s t i t u e n t c h a n g e o f d y e c o u l d i mp r o v e t h e a l k a l i r e s i s t a n c e p r o p e r t y a n d d e c r e a s e t h e h y d r o p h i l i c i t y c h a r a c t e r i z e d a s d e c r e a s e o f t h e mi g r a t i o n p r o p e r t y .Ma n y l e v e l l i n g a g e n t s i s s c r e e n e d i n o r d e r t o i mp r o v e mi g r a t i o n p r o p e r t y o f a l k a l i r e s i s t a n c e d i s p e r s e d y e . T h r o u g h l o t s o f e x p e r i me n t s , mi g r a t i o n a n d a p p l i c a t i o n p r o p e ti r e s o f a l k a l i r e s i s t a n c e d i s p e r s e d y e i s i mp r o v e d , t h e a p p l i c a t i o n ie f l d o f a l k a l i r e s i s t a n t d i s p e r s e d y e s i s e x p a n d e d a n d o n e - t i me r i g h t d y e i n g r a t e i s a l s o i n c r e a s e d .A l l t h e s e c h a r a c t e r i s t i c s a r e i n c o mp a r a b l e t o

分散染料耐碱性能评定方法的研究

分散染料耐碱性能评定方法的研究

分散染料耐碱性能评定方法的研究作者:郝芬荆丽丽杜金梅蒋阳许长海来源:《丝绸》2022年第01期摘要:分散染料碱性染色工艺已经获得应用和推广,为了提供一种简单易行的评定分散染料耐碱性能的方法,本文探讨了高温高压染色条件下分散染料的耐碱性能。

结果表明,升温速率2 ℃/min,染色温度130 ℃,保温时间30 min,分别采用常规弱酸性条件(pH值约为4.8),2 g/L的CH3COONa、2 g/L的Na2CO3和2 g/L的NaOH的染浴上染涤纶织物,依据碱性条件与常规弱酸性条件染色织物的色差ΔECMC,可有效鉴定出不同分散染料的耐碱性,并根据等级划分将分散染料分为高耐碱性(优)、一般耐碱性(良)、弱耐碱性(中)、不耐碱性(差)四级。

关键词:分散染料;耐碱性;涤纶织物;染色;评定;高温高压中图分类号: TS190.9 文献标志码: A 文章编号: 1001-7003(2022)01-0064-05引用页码: 011110DOI: 10.3969/j.issn.1001-7003.2022.01.010涤纶织物的前处理通常在碱性浴中完成,而分散染料染色是在酸性浴中进行。

前处理后的涤纶织物必须通过洗涤去除碱剂,否则染色过程中染浴pH值会产生波动,导致染色缸差、色光不正或色光变化等疵病,影响织物质量[1-2]。

同时,涤纶织物在酸性浴染色时会析出低聚物,引发产品质量下降、染色设备难以清洗等一系列问题[3]。

如果涤纶织物的分散染料染色能够在碱性条件下进行,就能够实现前处理、碱减量及分散染料染色一浴一步工艺,可有效避免酸性染色所带来的弊端并能减少废水排放、缩短工艺流程[4-5]。

涤纶染色常用的分散染料在碱性条件下会发生水解,染色无法顺利实施。

所以,涤纶碱性染色技术的关键是分散染料的耐碱性[6]。

如果不掌握分散染料的耐碱性,而直接进行碱性条件染色,易引起染色质量问题[7-9]。

由于染料结构与其耐碱性的关系尚未确定,以及缺乏分散染料的耐碱程度评判方法和碱性染色的分散染料选用标准,从而导致染整工作者选择染料时没有针对性。

棉用活性染料的固色机理耐碱性的研究现状分析文献综述【文献综述】

棉用活性染料的固色机理耐碱性的研究现状分析文献综述【文献综述】

毕业论文文献综述化学工程与工艺棉用活性染料的固色机理耐碱性的研究现状分析1前言活性染料是棉染色中最常用的染料,其消耗量也呈上升趋势,预计这个势头在今后几年中仍将保持。

活性染料之所以受欢迎,是由于其价格适中,得色量高,以及合适的色牢度。

其唯一的缺点是染料的水解问题。

棉用活性染料的水解问题是影响棉纤维固色率提高的重要因素之一。

【1】本文总结了多种活性染料随介质pH及染色条件的变化规律,阐述了棉纤维固色中活性染料的固色机理及分类,以及碱控型活性染料的结构特点与固色影响因素,活性染料在棉纤维固色中的水解动力学、应用研究现状及发展趋势。

2 主体2.1活性染料的分类活性染料主要应用于棉布的印染,还可与分散染料一起应用于涤/棉,涤/粘混纺织物的印花与染色;也应用于丝绸印染和羊毛染色。

活性染料根据其带有的反应性基团的不同而分为若干系列【2】:(1)X型:染料分子中含有二氯均三嗪活性基,活性较高,染色及固色温度较低(20~40℃),为普通型或低温型。

其特点为匀染性较好,稳定性较差,不耐酸性水解,不宜染深色,固色率约60%。

例:活性红X-3B(2)K型:染料分子含有一氯均三嗪活性基,由于三聚氯氰中的两个氯原子为其它基团所取代,活性较X型低,染色固色温度较高(80~100℃),也称“热固型”染料。

和纤维亲和力大,可染深色,固色率约60~90%。

印花和轧染。

(3)KN型活性染料含有羟乙基砜硫酸酯反应基团,属于中温型活性染料。

染色温度40-60℃,适用于棉布卷染染色,冷扎堆工艺染色,以及防拨染印花的底色;也适用于麻纺织品的染色。

(4)M型:染料分子含有一氯均三嗪和β-羟乙基砜硫酸酯的双活性基染料,反应活性强,耐酸耐碱稳定性高于K和KN型,固色率高。

适用于棉、麻中温染色及印花。

(5)KE型活性染料含有双活性基团,属于高温型活性染料,适用于棉、麻织物染色。

固色牢度高,得色丰满。

几种代表性的活性染料结构示例如下:(1)X型:图1 活性红X-3B(2)K型:图2 C.I.活性红43(3)KN型:图3 活性艳蓝KN—R(C.1.活性蓝19)(4)M型:图4 活性艳红M-8B(5)KE型:活性艳红KE-3B2.2活性染料固色机理活性染料的固色:是在一定的碱性和温度条件下,染料的活性基团与纤维发生反应形成共价键结合(简称键合),而固着在纤维上的过程。

分散染料60年发展概述(续四)

分散染料60年发展概述(续四)

分散染料60年发展概述(续四)陈荣圻【期刊名称】《染整技术》【年(卷),期】2017(039)001【总页数】6页(P54-59)【作者】陈荣圻【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TS190.2传统的涤/棉混纺织物染整加工时,分散染料和活性染料因染色pH分别为弱酸性和碱性,所以采用二浴二步法,工艺流程复杂,耗能、耗水。

在80年代中期,开发了分散染料碱性染色法,分散/活性一浴一步法染色随之产生。

传统前处理退浆、精练特别是涤纶超细纤维高速纺丝时,施加了大量油剂,其高密度和超高密度织造时又施加了大量的浆料,都在碱性条件下进行,而分散染料染色却在酸性介质中进行,从而促使碱性染色的发展。

碱性染色的优点是易于去除涤纶纤维中的共聚物。

涤纶纤维中含有2%左右的共聚物(在超细旦涤纶纤维中含量更高),以环状物为主,约占95%左右。

如下式所示:5%左右为链状物,如下式:共聚物不溶于100 ℃以下的水中,在染色温度130 ℃中,溶解度约0.54 g/L,当染液温度由110 ℃升温至130 ℃时,齐聚物从纤维内部向外部迁移,粘附在纤维表面,在传统的酸性介质染色时,在分散剂作用下呈焦油状,最终成为凝聚物。

这种凝物中包含有染料、共聚物、分散剂、纤屑等杂质,粘附在织物上,形成难以洗去的染疵;粘附在染色机内壁,形成难以去除的积垢,能沾污和擦伤织物;粘附在热交换器和管内壁,影响热交换效率。

如在碱性介质染色,在碱的作用下,共聚物分解出对苯二甲酸钠盐,即使有硬水存在,成为钙、镁盐不溶性物去除也较容易。

由于以上原因,日本首先推出了碱性染色新方法。

不久,欧洲也开发了分散染料碱性染色体系。

实际上,从分散染料染色机理来说,设定染色要在弱酸性介质中(pH=4.5~5.5)进行,并不是一个必要条件。

只是因为许多分散染料分子结构中存在一些水解基团,为了保护这些基团,弱酸性介质染色才是最好的选择。

例如:造成色泽变淡或变萎。

如果染液的pH偏酸性(pH<3)或碱性(pH>8),都能促成水解反应的进行。

megaperse^■ cf系列耐碱分散染料的应用

megaperse^■ cf系列耐碱分散染料的应用

第36卷第12期 2019年12月印染助剂T E X TILE A U X ILIA R IE SV o l.36 No.12Dec.2019 Megaperse®C F系列对減分散染料的启用唐燕迅、杭新花2(1.上海万得化工有限公司,上海201203; 2.江苏伊思达纺织有限公司,江苏常州213161)摘要:介绍了一组可以在PH=4~14及氧化剂存在下染色并稳定发色的分散染料,给出了应用于筒子纱及涤棉织物的碱性染色工艺,对纯涤纶碱性浸染与碱减量整理同浴的可行性进行了实验探索。

与传统酸性染色工艺对比,该工艺质效优势显著,适应性宽,应用前景广阔。

关键词:分散染料;碱性浸染;低聚物;碱减璗中图分类号:TQ613 文献标志码:B 文章编号:1004-0439(2019)12-0052-05Application of Megaperse® CF series alkali resistant disperse dyesTANG Yanxun\ HANG Xinhua2(1.Shanghai Wande Chemical Co.Ltd.,Shanghai201203, China;2.Jiangsu Easta TextileCo.Ltd.,Changzhou213161, China)A b stract: A group of disperse dyes which could be dyed and produce stable color in the range of pH=4~14 and in the presence of oxidant were introduced.The basic dyeing process for cheese yam and polyester/ cotton fabrics was provided.The feasibility of alkaline dip dyeing and alkali deweighting finishing of pure poly­ester in the same bath was pared with the traditional acid dyeing process,this process had obvi­ous advantages in quality and efficiency,wide adaptability and wide application prospect.Key w ords: disperse dyes;alkaline dip dyeing;ligomer;alkali deweightingi分散染料酸性染色工艺的短板U低聚物侵扰涤纶低聚物是聚酯高分子缩聚反应过程中的副 产物,其结构有线形与环形两种。

HA系列碱性染色分散染料的性能

HA系列碱性染色分散染料的性能

HA系列碱性染色分散染料的性能顾宇洁;高亚楠;张丽;徐露露【摘要】分别从染料上染曲线、染色温度和时间、染料提升力、染色pH等方面讨论HA系列碱性染色分散染料的染色工艺.结果表明,较优的染色条件为:在130℃染色保温40~50 min,提升性在4%~6%、黑HA提升性在6%~8%,染色pH 在8.0~12.0,可获得较好的染色效果.染色后经过还原清洗,150~160℃定型,织物的耐肥皂和苏打水色牢度、耐汗渍色牢度、耐水色牢度均可达到4~5级.【期刊名称】《染整技术》【年(卷),期】2018(040)011【总页数】3页(P21-23)【关键词】分散染料;碱性染色;涤纶织物【作者】顾宇洁;高亚楠;张丽;徐露露【作者单位】上海安诺其集团股份有限公司,上海201703;上海安诺其集团股份有限公司,上海201703;上海安诺其集团股份有限公司,上海201703;上海安诺其集团股份有限公司,上海201703【正文语种】中文【中图分类】TS195涤纶纤维是市场上最常用的合成纤维之一。

在传统的涤纶织物染整加工中,前处理退浆、精炼以及一些超细纤维的碱减量都是在碱性条件下进行的,而常规的分散染料却需要在弱酸浴条件下染色,导致其染整加工时间的延长,水、电能源消耗大,降低了生产效率,也增加了企业环保的压力。

采用碱性染色分散染料可有效避免上述问题;同时,高温碱性条件对涤纶纤维低聚物有较好的溶解性,可避免低聚物引起的色点、色花、色斑等质量问题。

1 实验1.1 材料和仪器织物:涤纶布75 D×120 D。

染化料:安诺可隆橙HA、安诺可隆红HA-3 B、安诺可隆蓝HA、安诺可隆藏青HA、安诺可隆黑HA(上海安诺其集团股份有限公司),冰醋酸、无水乙酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、无水碳酸钠、低亚硫酸钠。

仪器:JA2603B型电子天平(上海精科天美科学仪器有限公司),SandoLab小样机(杭州三锦仪器设备有限公司),SW-24型耐洗色牢度试验机、YG631型耐汗渍色牢度仪、HD101A-2电热鼓风烘箱(南通宏大实验仪器有限公司)。

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耐碱分散染料的发展近况摘要:分散染料最初用于醋酯纤维染色,然后逐步演变发展而成一类重要的染料。

它是随着合成纤维的迅速增长而发展的,尤其与涤纶纤维的产量增长休戚相关。

在节能减排、绿色环保的理念越来越被人们所倡导的今天,高污染、高能耗的印染行业想要继续生存、发展,就必须改进技术,节约成本,降低污染。

耐碱性分散染料的研究,就是其中的一大体现,它有着传统分散染料无法比拟的优势。

关键词:耐碱分散染料、节能环保、涤纶纤维、印染一、分散染料的水解机理涤纶纤维的染色加工主要采用酸性条件(pH值为4.5~5.5)染色。

这是因为在碱性条件下(pH值为9~11),分散染料化学成分不稳定,容易产生色变现象。

分散染料是聚酯类纤维的常用染料,从结构上,分散染料主要分为偶氮结构、蒽醌结构和杂环结构三大类。

其中偶氮类分散染料占其总体的75%,色谱较全。

一般认为,杂环结构的分散染料耐碱性最好,蒽醌结构次之,偶氮结构最差。

所谓不耐碱,就是随着pH值的升高,分散染料的分子结构遭到破坏,从而改变了上染色泽(1)。

根据长期以来的研究发现,分散染料耐碱性能的优劣,并不是染料分子基团的主体造成的,其主要原因是分子中的取代基影响。

譬如蒽醌类染料中如果有碱性条件下水解的酯基、酰胺键等等,就不再具有耐碱性。

因此,染料中取代基的耐碱性能,很大程度上决定了染料的耐碱性能。

譬如,当取代基为苯磺酰基、酰胺基、酯基时,染料的耐碱性很差;当取代基是氰基、羟基、醚基时,染料的耐碱性较好,能在弱碱性条件下使用;当取代基为硝基、羰基、氨基时,染料的耐碱性就更强,可以在强碱环境下使用(2)。

此外,构成碱性溶液的物质也影响着分散染料的耐碱性。

譬如同样pH是9,用碳酸钠调节的溶液中染料的耐碱性很好,而同是pH为9,用氢氧化钠条件的溶液中,染料的耐碱性就很差。

这是OH-的质子化引起的(3)。

二、耐碱分散染料的优势在节能减排、绿色环保的理念越来越被人们所倡导的今天,高污染、高能耗的印染行业想要继续生存、发展,就必须改进技术,节约成本,降低污染。

耐碱性分散染料的研究,就是其中的一大体现。

耐碱分散染料比起传统的分散染料有其不可比拟的优势,除了节能减排之外,它还有以下一些优点:第一,普通分散染料需要在弱酸性的条件下染色才能达到最佳效果。

大多数混纺织物胚布前处理时需要在碱性环境当中退浆,超细涤纶纤维则需要在碱性条件下开纤,倘若纤维上的碱剂未洗净,在酸性浴中染色就会引起染浴pH值波动,从而造成染色质量不稳定。

对于耐碱分散染料来说,则没有这种缺陷。

第二,聚酯特别是聚酯长丝织物,在织造过程中常常要上浆(丙烯酸酯类)或上蜡。

这些物质在碱性条件下很容易去除,而在酸性条件下则去除困难,所以在碱性条件下对匀染非常有利。

第三,分散染料碱性染色时产生的低聚物大量附着在纤维表面,使纤维变得粗糙,摩擦系数增大,从而影响纤维性能及外观质量,造成染斑、色点、染花、色泽变化、手感差等现象,更会影响以后的加工过程,因此很难获得高品质的产品。

采取碱性染色艺,可有效改善和解决以上问题,通式便于设备保养,延长设备使用寿命(4)。

第四,现在的纺织品市场上,纯涤纶的织物已经几乎绝迹,涤棉混纺织物因其良好的穿着舒适感、挺括的服装效果,相对低廉的价格,占据了不小的市场份额。

对于涤棉织物,传统的染色方法是采用二浴二步法,工艺流程长, 生产成本高, 并且增加了废水的排放, 造成环境的污染。

如果采用耐碱的分散染料和活性染料同浴染涤棉织物,就可以用分散/活性一浴二步染色法完成,。

在活性染料的碱性固色过程中,分散染料不受影响,甚至在助剂的配合下能达到一浴一步完成染色节省了成本。

三、噻唑类单偶氮杂环蓝色耐碱分散染料图1 噻唑单偶氮蓝图1是一种蓝色耐碱分散染料的结构通式(5),式中R1=H,-CH3,-C2H5,-C2H4CN;R2=-C2H4CN、-C3H6CN、-C4H8CN;R3=H,-CH3,-C2H5其合成的主要思路是用3-氨基-5硝基苯骈异噻唑为重氮组分,偶合组分为苯胺类化合物,在偶合组份上引入耐碱性强的特点取代基,制得耐碱性的分散染料。

具体方法是(6):(1)向百分比浓度为95%~98%的硫酸中加入3-氨基-5硝基苯骈异噻唑,在40~70℃下保持30~90分钟,再降温至5~10℃,慢慢加入亚硝酰硫酸并保持2.5~3.5小时,制得重氮组份;(2)将偶合组份溶解于质量百分比为 1.5%~2.5%的硫酸中得到偶合组份的硫酸溶液,偶合组份如图2图2 重氮中间体(3)向该硫酸溶液中加入步骤(1)得到的重氮组份,在0~5℃环境下反应,直到重氮组份消失,经过滤、水洗、烘干得到单偶氮杂环蓝色耐碱分散染料化合物。

经过实验证明,这种组份的蓝色分散染料可以在pH值为3~11的环境下使用,可用于涤纶机织物退浆、染色一步法加工、,能用与涤纶针织物的开纤、染色一步法加工,可明显缩短涤纶纤维染色加工的工艺流程,减少用水量和废水排放量。

四、噻唑类单偶氮杂环红色耐碱分散染料类似于上文提到的噻唑类单偶氮杂环蓝色耐碱分散染料的结构,还有几种红色的分散染料已经获得专利,其结构通式如下(7):图3 噻唑类单偶氮杂环红色耐碱分散染料然而虽然结构类似,它与上文提及的蓝色染料又有一些区别。

这种红色染料是一种混合物,由染料和助剂两部分组成,它由47份(质量分数)的分散红179和53份的分散红153组成。

然后按照染料部份与助剂部份1:1.2的比例添加助剂,助剂是木质素磺酸钠和扩散剂MF按照40:60的质量比例混合而成。

经过实验证明,这种染料在pH值在5~10的范围内,上染涤纶织物时的色光几乎不变,具有很好的耐碱性能。

五、吡啶酮系黄耐碱分散染料吡啶酮偶氮染料是黄、橙色调的重要品种,而且有发色强度过高,染色性能优异,耐光牢度高等特点。

长期以来,以含有氰基-N-烷基吡啶酮为偶合组份合成的染料,在鲜艳嫩黄色品种中占有重要地位(84),如图4。

但是这类染料在pH6.7以上的环境下,就有了明显的变色,譬如下图所示的C.L分散黄119:图4 C.L分散黄119这是因为,吡啶酮系染料存在腙体与偶氮体互相异构的平衡(如图5),而且随着酸、碱性的增强,分别有利于腙式或偶氮式阴离子稳定的构成(9)。

并且色、H变化而增大。

变点对应的pH值,随着“3-”位上的取代基R由-CN、-CONH2图5 腙体与偶氮体互的相异构平衡吡啶酮系黄耐碱分散染料是开发较早的一类耐碱分散染料,其结构式如下(10):图6 吡啶酮系黄耐碱分散染料通式其中:X为-Cl、-Br、-OCH3,X2为Cl、-Br、-OCH3、-CN、-NO2,R为1饱和烷基、醚基等。

经过长期的实验证明,这种结构的分散染料,在pH值小于11的范围内染色色光差别不大。

也就是说其耐碱程度可达到pH值为11,解决了传统吡啶酮偶氮染料耐碱性差的问题。

六、环糊精类新型分散染料环糊精(Cyclodextrin,简称CD)(11)是直链淀粉在由芽孢杆菌产生的环糊精葡萄糖基转移酶作用下生成的一系列环状低聚糖总称,通常含有6-12个D-吡喃葡萄糖单元。

其中研究得较多并且具有重要实际意义的是含有6、7、8个葡萄糖单元的分子,分别称为α-、β-和、γ-环糊精,如图7。

图7 环糊精结构环糊精是由多个葡萄糖残基以α-1,4糖糖苷键连接而成的环状化合物,它外围亲水,内腔疏水,它将分散染料分子包含在内腔中,起到了保护作用,可以使得染料耐强碱。

在染色过程中,若染料的β-苯环的最大截面与环糊精的腔直径相当或比它小时,大多数偶氮分散染料能与环糊精形成1:1的络合物;当偶氮染料的侧基有庞大的供电子基团时,能和γ-环糊精形成2:2型络合物,且环糊精具有缓释作用。

在实际生产中,单一的环糊精空腔大小有限,直接采用环糊精对分散染料进行包合存在一定的局限性。

为了提高环糊精包合分散染料的能力,需将环糊精进行改性,譬如甲酰氯偶氮苯对环糊精的改性。

染料制备的步骤如下(12):(1)环糊精预缩体的制备:将甲酰氯偶氮苯、乳化剂和蒸馏水乳化10~20min。

调节pH至9~11,然后加入环糊精,于50~90℃反应1.5~3小时,经过过滤、洗涤、干燥,制得环糊精预缩体;(2)偶氮环糊精的包合:将步骤(1)制得的偶氮环糊精预缩体调节pH至7~8,在40~50℃下搅拌,并缓慢加入分散染料,搅拌均匀后经减压过滤、洗涤、干燥,制得偶氮环糊精包合的耐碱分散染料。

作为优选,步骤(1)中,甲酰氯偶氮苯与环糊精的摩尔比为1:1~1.3,以保证原料反应完全,避免浪费,降低成本。

步骤(2)中,偶氮环糊精预缩体与分散染料的摩尔比为1:0.8~3.0,以充分利用预缩体中的亲水性外围及疏水性内腔对分散染料进行包合。

所述的环糊精为β环糊精或者γ-环糊精。

甲酰氯偶氮苯结构式如图8,改性后的环糊精结构如图9:图8 甲酰氯偶氮苯结构式图9 经甲酰氯偶氮苯改性的γ-环糊精经实验验证,这种由环糊精包裹的分散染料,能耐强碱,在pH达到12时仍能保持色光不变。

它不仅能在碳酸钠、碳酸氢钠等弱碱调节的染浴里染色,而且在氢氧化钠等强碱调节的染浴中仍能保持色光,扩大了碱性染色的应用范围。

七、耐碱分散染料与活性染料同浴染色7.1 分散/活性染料同浴浸染染色的染料的筛选目前, 涤棉针织物主要采取两浴两步染色工艺, 即先用分散染料染涤纶, 再用活性染料套染棉, 整个染色工艺时间长、效率低, 能源消耗和污水排放量大。

由于湿加工时间长, 易造成布面起毛和影响织物手感等问题(13-14)。

目前,已有不少印染工作者研究了涤棉织物分散/活性一浴法浸染工艺。

使用涤棉织物分散/活性一浴法浸染涤棉混纺织物,首先在染料的筛选方面需要做一番工作。

在涤棉织物的染色过程中,涤纶纤维只能选用分散染料染色,而棉纤维可以用直接、活性、还原或硫化等染料染色。

两种纤维及其应用的染料性能差别很大,在染料选择和工艺制定时应充分考虑其相应影响。

对于用分散染料上染的涤纶来说,它因为是疏水性纤维,需用分散染料在高温、弱酸性条件下染色;而活性染料染色时需要加入大量的电解质促染,且需在碱性条件下固色,温度要求相对温和。

所以,涤棉织物一浴法染色所用分散染料必须耐中性电解质和碱,一般的涤纶分散染料染色工艺流程如图10。

图10 涤纶染色工艺流程分散染料对涤棉织物染色的另一个问题是分散染料对棉纤维的沾色,这会降低染色的鲜艳度和染色牢度,影响成品质量。

所以在涤棉织物一浴法染色时,应选择对棉纤维不沾色或少沾色的分散染料,或选择经过碱和皂洗工艺可以清除沾色的分散染料(15-17)。

对于涤棉织物中的棉纤维染色,还原、硫化等染料因工艺繁复,不适合用于一浴法染色;有些直接染料虽适合一浴法染色,但染色牢度较差,不能满足高质量染色产品的要求;而传统的活性染料,如一氯均三嗪、二氯均三嗪和乙烯砜等因分子质量较小,分子中只有单个活性基,浸染时染料的上染率和固色率都很低,因此,涤棉织物一浴法染色时要选用具有较大分子量和多活性基团的染料,以提高上染率和固色率,活性染料便成了不错的选择。

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