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活性染料日哂牢度影响因素及改进的措施

国家标准中对活性染料染色织物的日晒牢度已有规定,如gb/t411-93中规定活性染料的染色布日晒牢度为4~ 5级:gb/


t5326—1997精梳涤棉混纺印染布标准和fz/t14007—1998棉涤混纺印染布标准均规定。分散、活性染料染色布日晒牢度为4级。在


常用的活性染料染色布中,中深色达标一般没有问题,但对于一些浅色布或某些色种的布很难达到上述标准。如何通过染料的选择


及工艺条件的改进提高产品的日晒牢度是染整企业及客户共同关注的问题。  


1 日晒牢度的影响因素   


1.1 活性染料的结构   


1.1.1染料母体的影响   


活性染料按染料的母体进行分类,主要有偶氮型、蒽醌型,酞菁型,甲脂型等 一般浅色中黄、橙、红色是不含金属的单偶氮染料


:红玉 紫、深蓝、棕、灰、黑是含金属的单偶氮染料或双偶氮染料;蒽醌 酞菁型结构以蓝色色谱为主。一般偶氮染料日晒牢度较


差,含金属偶氮结构、蒽醌型、酞箐型和e0n型染料日晒牢度较好。


1)偶氮染料


偶氮染料的光褪色是一种光氧化反应,偶氮基上电子云密度越大,这种染料越容易被氧化。在偶氮基的邻、对位引入吸电子基后,


电子云密度降低,光氧化反应不易发生,从而可提高染料的日晒牢度。反之,如果引入给电子基,偶氮基上的氮原子电子云密度增


大,使光氧化反应加速,会使染料的日晒牢度降低。


2)蒽醌型染料


一般来说,蒽醌型染料的日晒牢度比偶氨型染料高蒽醌型染料的光褪色比较复杂,氨基蒽醌在有氧的情况下,光褪色的第一步是生


成羟胺化合物,进一步反应更为复杂,取决于氨基生成羟胺的难易。因此氨基的邻或对位如有给电子基,使氨基的电子云密度增大


,愈易氧化,染料的日晒牢度愈低。反之,在氨基的问位引入吸电子基,日晒牢度则提高。


3)酞菁型和甲脂型


这类染料是铜络合物,日晒牢度很高,是一类牢度优异的蓝色染料。



1.1.2 活性基的影响


  活性染料的日晒牢度还与活性基结构有关,比如,乙烯砜型日晒稳定性较好,一氯均三嗪和二氯均三嗪日晒氧化牢度尚可,但


二氟一氯嘧啶日晒稳定性就较差,同时活性基的位置不同,日晒稳定性也有所差异,如两个含有双异种活性基的红色染料,当两个


异种活性基的位置位于间位时,日晒牢度为5级,当两个异种活性基的位置为对位时,其日晒牢度为4~5级。


  1.1.3 活性染料的连结基的影响


  活性染料的日晒牢度也与连结基结构有关。常见的连接基有甲氨基和亚氨基连结基,由于甲氨基电子云密度大,因而这类连接


基的染料日晒牢度稍差一些。


  1.2 织物性质的影响


  试验证明,经活性染料染色的织物的含湿水平是影响染料日晒褪色速率的一个重要因素,例如将空气相对湿度从45%提高到80%


织物的日晒褪色速率可提高到原来的2~3倍,其原因是高的空气相对湿度使促使纤维溶胀,水分和空气容易扩散进入纤维,从而加


速染料的褪色。


  1.3 染色及后整理的影响


  1.3.1染色深度及浮色的影响


  染色织物的日晒牢度与染色深度有关。染色深度越大,染料在织物上聚集颗粒也越大,单位重量的染料暴露于空气中的比例越


小,日晒牢度越高 对于浅色织物,染料在纤维上的聚集体比例较小,日晒牢度相应也趋于下降。工厂中日晒牢度等级不能满足要


求的一般为中色和浅色,有的浅咖啡色织物,经过日晒牢度测试后,红色色光几乎完全失去,色变比较明显。染色工艺的选择是否


得当,染色后水洗和皂洗是否彻底,都会影响织物上存在的未固着染料和水解染料即浮色的量。浮色的日晒牢度明显低于已经固着


的活性染料,因此,染色后处理情况不当也会影响织物的日晒牢度。1.3.2 固色剂的影响


  固色剂的使用大大提高了活性染料摩擦牢度 水洗牢度及沾色牢度。一般阳离子型低分子或多胺型固色剂处理后织物的水洗牢


度都在4~5级,但经这类固色剂固色的织物日晒牢度有所下降。季铵盐型阳离子固色剂固色后的日晒牢度相对下降少些。


  1.3.3 柔软整理的影响


  用阳离子型柔软剂对棉织物进行柔软整理会使活性染料的日晒牢度有所下降,主要是因为柔软剂经过日晒,发生黄变,从而使


得织物的色光也发生变化。


  1.4 测试条件和衡量标准的影响


  日晒牢度的测试条件在一定程度上影响牢度等级。耐晒牢度测试仪器不同,光源不同,测试时含湿率的不同,对测定的牢度等


级都有影响,采用不同的标准也有影响iso/105b02—1994是按1~8级评定的:aatcc16 1998及aatcc 20afu是按1~5级评定的,不


同的标准评定出来的日晒牢度等级有所差异。

 


 2 提高织物日晒牢度的措施


  2.1 染料的选用


  在提高日晒牢度方面,染料的选择是关键。应首先选用日晒牢度高的三原色。在三原色中,日晒牢度高的黄色染料多为吡啶啉


酮和以吡啶酮为偶合组分或以2-氨基-3,6,8-萘三磺酸为重氮组分的单偶氮染料,由于它们的偶氮基邻位都引入了吸电子基,使


偶氮基上氮原子的电子云密度降低,不利于生成氧化偶氮化合物,从而阻止或减少光氧化反应的发生,因此这些染料的日晒牢度很


好,如c.i.活性黄2(k型,6~7级),c.i.活性黄145(km型,6~7级)等。


  蓝色色谱日晒牢度高的染料多以蒽醌型、酞菁型、甲脂型为母体结构,涉及的染料如蒽醌结构的c.i.活性蓝2(6~7级) c.i.


活性蓝74(6~7级),酞菁结构的如c.i.活性蓝14(7~ 8级)、c.i.活性蓝15 (6~7级)。红色色谱活性染料的日晒牢度普遍较


低,特别是浅色,只有一些偶氮基2个相邻位置含有配位能力的羟基,与铜形成稳定的螯合环,可以提高日晒牢度,如c.i.活性红


23(7级) c.i.活性红7(6~7级) 现在各国染料大公司正在开发日晒牢度好的新型活性染料,以满足市场的需要。


  台湾永光染料公司推荐一套日晒牢度很高的适用于浅色染色的活性染料,它的三原色为everzol yellow c—gl,redc一3b及


blue—bb。万得公司推出的megafixbl高日晒牢度活性染料,ciba(汽巴)公司的cibacronpn型,clariant(科莱恩)公司的


drimarenecl—c型都具有良好的浅色日晒牢度。同时对于需要拼色的色织物,各组分染料的日晒牢度等级应相当,其中一组分的日


晒牢度差,将会影响整个混合色的日晒牢度。混合色组分中含量相对较少的染料可选择日晒牢度等级高的染料,从而保证织物整体


色牢度的日晒等级。


  2.2 皂洗剂的选择


  染色过程中,应制定合理的染色工艺,充分皂洗、水洗,尽量减少水解染料和浮色的量以提高织物的日晒牢度。ltf一s800是


一种良好的活性染料皂洗剂,皂洗后织物的沾色牢度达到4~5级,大大减少了浮色的存在。上海大祥化学工业有限公司的c一80dx


也是效果良好的皂洗剂。


  2.3 固色剂选择


目前的固色剂大致有3种:阳离子表面活性剂固色剂、非表面活性季铵盐型固色剂和反应型固色剂。


  2.3.1阳离子表面活性剂固色剂


  大多是季铵盐、锍盐或磷盐。此类固色剂与染料在纤维上生成色淀,虽水洗牢度很好,但往往会降低染料原有的日晒牢度。所


以当日晒牢度要求高时,尽量避免选用这类固色剂。


  2.3.2 非表面活性季铵盐型固色剂


  该固色剂既不属于合成树脂,本身又不具有表面活性,一般含有两个或多个季铵基团。此类固色剂和铜盐混合使用也能提高活


性染料的日晒牢度 例如固色剂nfc是一种阳离子型多胺缩合体和特殊金属盐的混合物,应用时色变小,不影响染色的色光牢度,并


有很好的皂洗牢度。


  2.3.3 反应型固色剂


  活性染料染色以染料-纤维共价键结合,具有优良的湿处理牢度,但部分染料染色后会发生断键,水解,针对这种情况,反应


型固色剂既具有与纤维结合的活性基团,又具有能与染料阴离子结合的阳离子基团,具有这种交联作用的固色剂,牢度更好。


  这类固色剂如ltg一8080,不影响色光,且日晒牢度佳。另外用在真丝织物上的ltf—s6f固色剂,提高皂洗、摩擦等牢度的同


时不影响手感、色光和日晒牢度。其它的如上海大祥化学工业有限公司的固色剂3a粉、上海助剂厂的固色剂ds等,这类固色剂使用


后,织物的色变小,日晒牢度不下降


  2.4 柔软剂的选择


  2.4.1 阴离子型柔软剂


  这类柔软剂具有较好的润湿性和热稳定性,不会与一般荧光增白剂相互作用而降低白度和发生色变,如ltr-200、ltr-2210均


属于此类产品。所以使用这类柔软剂不会对色变产生影响 可以用在白色织物上。再如大荣化学株式会社的柔软剂as一350 as一350


conc使用后无黄变,同时具有一定的吸湿性。


  2.4.2 非离子型柔软剂


  这类柔软剂与阴离子型柔软剂相似,整理后不会使织物泛黄,对盐 硬水和碱土金属都很稳定。如香港先进化工的advansoft


6040柔软剂 无黄变性,使用方便。


  2.4.3 阳离子型柔软剂


  这类柔软剂结合力强、耐高温、手感柔软丰满,如:iltr-5510 、ltr-500。但当温度较高或长时间暴晒会有一定的泛黄现象


。这类柔软剂成本低、效果好,但对于漂白织物和有色光要求的织物,此类柔软剂不适用。


  这是由阳离子柔软剂发展起来的一类柔软剂没有泛黄、使染料色变和抑止荧光增白剂等弊病。但这类柔软剂不如阳离子型柔软


剂手感好,且价格比较昂贵,比如basf(巴斯夫)persistol kf就属这类。


  2.4.5有机硅类柔软剂


  有机硅类柔软剂手感好,特别是氨基改性有机硅类,它可以赋予织物以特殊的风格。在选用时最好选用低氨值类的柔软剂,黄


变小 且手感好。经此处理后织物经过日晒后 色变低。低黄变有机硅柔软剂比较多,如ltr一3116、上海助剂厂的柔软平滑剂109、


德国wacker(威凯)化学品有限公司的finish ct34e都是柔软平滑性好、黄变性低的含硅乳液。


  2.5 紫外线吸收剂和日晒牢度增进剂


如果色织物处理条件已经固定,比如染色 固色、柔软整理等各步骤已经完成,在此条件下提高色织物的日晒牢度,可以选择


日晒牢度增进剂或紫外线吸收剂。这类助剂可以直接吸收照射在织物上的紫外线,防止染料被光氧化破坏。


  紫外线吸收剂ltf-nc可与含羟基的纤维素纤维和含氨基的锦纶纤维反应。一般情况下可使织物日晒牢度达到4级左右,可使浅


色织物日晒牢度提高1级左右。均安化工股份有限公司的a一6日晒牢度增进剂在提高日晒牢度方面效果也比较理想。


  3 小结


  影响织物的日晒牢度的因素有很多种,在实际生产中,尽量选择合适的染料和纺织助剂,使色织物具有较好的日晒牢度。当然


,随着市场的发展,市场对织物的要求也越来越高。要想使色织物具有良好的日晒牢度,就要综合考虑、照顾到各个环节和影响因


素。


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