[摘要]活性染料色織物色牢度不佳一般與印染后的清洗不徹底有關, 而采用防沾污皂洗劑可解決此問題。文中綜述了國內外防沾污皂洗劑的研究動向、防沾污皂洗劑的作用及其原料、防沾污皂洗劑的效果測試方法, 并以自制的JM系列防沾污皂洗劑為例介紹了防沾污皂洗劑的特點。
關鍵詞：活性染料; 防沾污皂洗劑; 探討
由于活性染料具有色譜齊全、拼色容易、色澤鮮艷、價格低廉、工藝簡單、各項牢度較好等優點,因此被廣泛用于纖維素等纖維的印染加工。采用活性染料進行染色、印花加工已占相當大的比例。
由于在染色過程中, 染液中有許多未上染固色的染料、水解染料、堿劑以及其他化學物質, 必須要經過多道水洗和皂洗來洗除這部分雜質, 提高織物的色澤鮮艷度、色牢度和潔凈度, 這樣才能符合產品要求。
活性染料印花未固著染料大概有 30%左右。連同印花糊料必須從織物上洗下來, 洗下來的腳水仍然會沾染到印花織物上, 使花紋處的染色牢度下降, 使無花紋處的白地沾污, 因此對洗滌劑要加以選擇。
采用防白地沾污洗滌劑能將臟物徹底洗下來, 并使洗下來的所有臟物都不再沾染到織物上去。
本文將重點討論活性染料印染物的防沾污皂洗問題。
1 活性染料印染物的防沾污皂洗研究動向
活性染料含有一個或多個官能基團的反應基, 種類繁多, 化學結構多樣, 因此反應效率也各不相同。但是, 這些不同類型的活性染料有一個共同之處就是在染色時不能完全與纖維素纖維反應。在印染、汽蒸處理后, 纖維中除含有已反應鍵合的活性染料, 還有未固著的活性染料; 堿( 酸) 、水作用產生的水解染料; 殘余助劑。它們與染色時 pH 值的大小、溫度高低及時間長短有關。
在高溫堿性染色浴和洗滌浴中易出現活性染料—纖維鍵合不穩定而斷鍵的現象, 染料本身也會水解, 由于所產生的水解染料持有很大的親和力, 因此易引起染料再沾污等問題。
未固著的染料或水解染料一般很難清洗干凈, 容易導致諸如滲色、白地沾污、再沾污以及濕牢度和洗滌牢度不佳等問題。因此,用于清洗活性染料的皂洗劑必須具有很強的洗滌力和強力的防止再沾污的功能。
活性染料的皂洗技術研究在國內外都非常活躍。技術人員通常用模擬裝置, 按正式生產流程進行處理后, 測試脫落在各槽中的染料含量, 熱、冷清洗溫度、時間和速度, 分析各種影響因素與染料( 浮色) 去除率的關系。
最近的研究熱點是: 節能、節水、省時; 合理、簡單的生產流程和操作 ( 比如小浴比短時間的清洗) ; 低成本, 減少廢水處理量, 環保合理化等。
Luttringer 的研究認為單官能基團和雙官能基團活性染料連續皂洗處理時的溫差造成的洗滌性不同, 高親和性未固著染料和水解染料宜采用熱水漂洗; pH 值、鹽濃度以及流量比與皂洗效果均有密切的關系。Aspland 的研究認為洗滌高親和性成分時, 用熱水洗滌可獲較佳效果, 但是會引起色相變化; 溫度或 pH 值不當會引起水解反應。Thomsen 的研究認為 50%的高親和性水解染料可在高溫漂洗 (70～95 ℃) 時被洗掉。G. L.Bhalla 的研究認為用雙分子親核取代反應造成了堿性皂洗時的染料堿性水解、染料的重排反應及部分鍵合現象等。小谷等的研究闡述了最佳洗滌條件, 兼有防止白地沾污性能的皂洗劑的應用技術。這些研究都給活性染料防沾污皂洗劑的開發提供了依據。
2 防沾污皂洗劑的作用
活性染料染色或印花織物固色后, 必須經過水洗和皂洗, 以去除浮色、糊料及助劑。防沾污劑的作用有:
a. 凈洗時, 對織物表面浮色有定向吸附作用。
b. 通過降低界面張力, 滲透到未固著染料和纖維之間, 削弱未固著染料在纖維上的附著力
c. 通過機械作用使未固著染料從纖維上脫落。
d. 若防沾污劑與浮色染料的親和性大于纖維對浮色染料的親和性, 且具有膠體性質, 則防沾污劑可使纖維上脫落下來的浮色染料分散在水洗液中, 形成穩定的懸浮分散體系。
e. 防沾污劑的強力絡合、分散力使浮色染料分散在水洗液中而不重新沾污纖維。
f. 防沾污劑的弱陽離子與浮色染料陰離子結合, 而使浮色染料不重新沾污纖維。
g. 防沾污劑處理后防止沾污和織物的耐洗滌牢度俱佳。
3 防沾污皂洗劑的原料
皂洗的主要目的是為了去除未固著的染料和水解染料。若想重點清洗未固著的染料, 可用高溫進行皂洗處理, 但是這樣同時也會引起染料向織物內部擴散、滲透等負面效果。
此外, 染料濃度越高, 糊料吸附量越大, 染料、糊料與纖維的親和力越大, 就越不易徹底洗清。因此, 必須選用能防止再沾污的高效皂洗劑進行皂洗處理。市場上防沾污的皂洗劑產品已比比皆是, 但效果不一, 關鍵是皂洗劑的原料及化學組成。目前防沾污皂洗劑原料有以下幾類:
a. 防止再吸附、沾色與防止染料轉移型
吸附染料粒子型
如鋁硅酸鹽的堿金屬鹽:
Zn16Al2(OH)35Cl2?H2O
Mg8Al2(OH)16(NO3)2?H2O
聚合物型
如聚乙烯吡咯烷酮 ( PVP) 與1- 乙烯基咪唑及二甲胺基乙基甲基丙烯酸酯的共聚物。PVP 是乙烯吡咯烷酮的均聚物, 分子量從幾萬到數十萬, 高分子量的PVP是還原染料兩相法印花用的原糊, 遇堿能凝固。分子量較低的PVP可用作包埋染料及臟物的防沾污劑,因為吡咯烷酮分子有C—O 基和—N—H 基團,能與染料及其他物質形成氫鍵而吸附染料,從而可以用作防沾污劑。它的防沾污能力大于丙烯酸,但價格很貴。PVP與 1- 乙烯基咪唑及二甲胺基乙基甲基丙烯酸酯的共聚物的防沾污效果比PVP顯著。
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