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综述印花用染料
集萃印花网  2010-08-04 00:00:00
    【集萃网观察】1、引言

  纺织品印花技术可追溯到公元第一个千年,中国已在织物印花技艺方面做出了卓越的贡献。现在所用的印花工艺如直接印花、防染印花和轧染、蜡染等工艺的发源地都在中国。在上一个世纪里,由于筛网印花技术的发展,新型染料的相继问世,使织物印花取得前所未有的成就。在这期间,发达国家特别是西欧的印花技术始终处于世界领先的地位。一流的印花设备,配套的印花专用染料的开发都是印花技术的基础,中国作为纺织大国,在织物印花技术的创新上也正在迎头赶上。但印花专用染料的研究和开发还不如染色用染料的发展速度。近十余年,欧美的印花生产企业日渐衰落。

  纺织品的产量,表明东、西欧、北美、拉美等地区的印花织物产量均存不同程度的下降。远东成为印花织物的主要生产地区,将近一半的印花纺织品是远东国家生产的。

  我国印花织物产量随着印染产量的增长而增加。

  2000年印染布产量158.7亿米,2001年为178.9亿米,2002年为211.6亿米,2003年为251.8亿米,2004年为301亿米,2005年为362.2亿米,10年内印染布增长2.65倍;而印花布始终保持25%左右的水平,2005年达到90亿米产量,为1995年的2.85倍。

  新的印花技术和新的化学品(包括染料)的问世,将促进印花新产品的不断开发。

  全球比例为2001年,我国比例为1999年

  为全球不同种类纤维印花产品的市场分析。1997年纤维素纤维达到62%,涤纶和涤/棉织物各占18%,两者占有98%。与1994年相比,纤维素纤维同为62%,粘胶纤维因环境污染而逐步下降,但Lyocell等再生纤维素纤维相继问世,涤和涤/棉所占份额基本不变。总之,印花织物以纤维素纤维和涤纶为主。

  2001年所作的印花用染料分布比例是与纤维一致的,主要是活性,分散染料和涂料印花色浆。

  我国印花用染料主要是活性染料和分散染料,涂料印花随着装饰布比例的增加也将上升,还原染料用于高质量的家具布,军用防伪斗服和高质量的拨染印花布。羊毛和蚕丝的市场份额很低,酸性染料仅限于匀染性和缩绒性好的。冰染染料因本身质量和环境保护已淘汰。因此本文以活性染料和分散染料作为印花用染料专题讨论。

  2、直接印花用染料

  2.1直接印花染料

  在涤纶织物上直接印花,由于印制后需高温汽蒸,避免花色相互渗透,必须筛选升华牢度高的染料,为避免花样经日晒而褪色,日晒牢度也至关重要。为了减少深色花样的染料在印浆中的浓度,需选用提升率高的染料,以上三个基本要求对于涤纶超细纤维尤为重要,同时要禁用受致癌芳胺影响的和致敏的染料。

  分散染料的升华牢度与染料的分子结构,汽蒸固着湿度和印制深度有关,升华牢度与分散染料分子内偶及性和分子大有关,分子大小更显重要,高升华牢度染料适用于高温固色,由于主要是通过直接转移染到纤维上,分子又大,易造成匀染性差,所以染料厂应尽量选用升华牢固相差不大的染料配套。

  分散染料的日晒牢度主要取决于分子结构。一般来说,蒽醌型分散染料的日晒牢度比偶氮型分散染料高,蒽醌型分散染料的光腿色是一个很复杂的问题,氨基蒽醌在有氧的存在下,光腿色的第一阶段也是最重要的一个阶段是生成羟胺化合物,再继续氧化而使发色团破坏。胺基电子云密度高,即碱性愈强愈易氧化为羟胺,染料的日晒牢度越低。但a位氨基和羟基均可与蒽醌环上的羰基的氧原子形成稳定的分子内氢键。染料分子受日光激发态的不同能级单线态迅速通过分子内氢键进行能量转移而失去活性,造成激发态的缩短,减少了光化学反映的机率,如在B位引入吸电子取代基,氨基碱性下降,日晒牢度将提高,日晒牢度高的蒽醌型分散染料都具有上述分子结构。

  分散染料的提升率也与分子结构密切有关,一般认为,偶氮类分散染料的发色强度较蒽醌型分散染料高。例如:红色蒽醌型分散染料的摩尔消光系统数在1.0~1.4×104[流明/摩尔•厘米]。而偶氮类可达3.0~4.0×104 [流明/摩尔•厘米],蓝色蒽醌类分散染料的摩尔消光系统数为2.0~2.5×104 [流明/摩尔•厘米],偶氮类为3.2~4.5×104 [流明/摩尔•厘米]。而蓝色偶氮类分散染料的重氮组份为2位或2.6位,引入氰基后,摩尔消光系数达到7.0~7.2×104 [流明/摩尔•厘米]。同时提高了染料深色效应(吸收波长红移)和浓色效应(提升力提高),他们的升华牢度和日晒牢度均有大幅度的提高,一般升华牢度可达4~5级,日晒牢度可达7级。

  目前,国内外染料企业利用复配增效原理,推出复配分散染料,改变其熔点和蒸汽压,以改善分散染料的升华牢度,热转移性能,染色饱和值和提升力。

  符合高升华牢度(4~5级),高日晒牢度(6~7级)和高提升力的印花用分散染料的分子结构大致如下:

  2.1.1喹啉酞酮类

  它的吸收强度很高,为一般黄色分散染料常用的吡唑啉酮的1.5倍左右。在喹啉酞酮的3位上引入羟基后可提高升华牢度和日晒牢度,其原因是在爱分子内部形成氢键。

  在喹啉酞酮环上或在苯酐环上引入取代基更可提高染料的升华牢度,例如C.I分散黄64

  2.1.2吡啶酮类

  吡啶酮衍生物作为偶合组份所合成的黄色分散染料,吸收强度很高,为吡唑啉酮类的1.5倍左右,例如:C.I分散黄119,日晒牢度6~7级,升华牢度达5级。

  2.2纤维素纤维印花用活性染料

  纤维素纤维印花用染料中活性染料保持着重要的地位,选用这类染料应注意提升力,配伍性和,他说:想发财就去万通商联找优质工艺品供货商!和易洗涤性三个方面。

  提升力以不同染料浓度印花得到不同的深度,到达一个最高浓度后,表观印花深度不再显著提高,在此浓度以下曲线中线性部分是最好的使用范围。

  染料的配伍性是印花重现性的重要特征。拼用染料的配伍性优劣决定于染料对汽蒸状态的敏感性,即使汽蒸温度和湿度有变化,是否会造成因给色量差异而导致色光变化。也决定于染料对碱剂和尿素用量变化时的敏感性。

  染料的易洗涤性决定于染料的固色率和再沾污性,因此需选用高固色率,低亲和力和高扩散性的活性染料进行印花。

  除此以外,室温下有较高溶解度(>100g/1)便于制备深浓色印花色浆,以及较高的日晒和水洗牢度。

  国内外染料企业都有一套P型(Priming)印花专用染料,就是根据以上要求供印花厂使用的。国内如万得公司、锦鸡公司、龙盛公司等提供的P型活性染料,但是为了保密,没有提供《染料索引》号。国外著名染料公司的P型活性染料,除了商品牌号,同时有对照的C.I.号。遗憾的是只有已经公开的三元色染料是可以查到C.I.结构号和分子结构式,但是大部分染料有C.I.号,却无C.I.结构号。说明印花用活性染料至今还不能公开分子结构式。

  境外著名染料公司所生产的P型印花用活性染料都以系列形式供应市场。举几个例子如下(括号为C.I.号)

  Ciba公司的Cibacron P型染料有:Yellow P-6GS(黄95)、Golden Yelow P-2RN(黄181)、Orange P2R(橙13)、Orange P-4R(橙35)、Red P-4B(红245)、Red P-6B(红218)、Red P-B(红24)、Violet P-2R(紫2)、Blue P-3R(蓝49)、Blue P-4GN(蓝14)、Blue-6B(蓝262)、Blue P-BR(蓝5)、turquoise(蓝72)、Brown P-6R(棕11)、Navy P-G(黑39)。

  Kayaku公司的Kayacion P型染料有:Yellow P-4G(黄18)、P-4R(黄84)、P- 5G(黄2),P-NA(黄102),P-S8G(黄85)、黄-NRR(橙99),Orange P-G(橙5)、Red P-3B(红24)、P-3BN (红193)、P-BN(红226)、Socarlet P-R(红13)、 Red P-RN(红33)、Blue P-3R(蓝49)、P-GR(蓝5)、P-N3G(蓝176)、Turquoise P-3GF(蓝15:1)、Blue p-A(蓝71)、Blue P-NGF(蓝15)、Brown P-BD(棕8)、P-N4R(棕33)、Green P-4BD(绿19)、Olive P-7G(绿8)、BlackP-N(黑8)。

  DyStar公司的Drimarene P型活性染料有:Yellow P-3GL(黄140)Yellow P-GL(黄142),Orange P-G(橙93),P-R(橙13),Golden Yellow-P-3R(橙12),Br.Red P-B(红187),Red P-2B(红190),Red P-4B(红188),Violet P-2R(紫36),Blue P-BL(蓝188),Br.Blue P-3RLN(蓝49),Navy P-2RLN(蓝13),Black P-BL(黑8)。

  Rifa公司的RifacionP型活性染料有:Yellow P-4G(黄55),P-5G(黄2)P-6GL(黄195),OrangeP-3R(橙12),OrangeP-2G(橙20),P-2R(橙13),Blue P-3R(蓝49),Turquoise Blue P-G(蓝21) ,Blue P-HA(蓝71)。

  永光公司的Evercion P型活性染料有:Yellow P-4G(黄18),P-5G(黄2),P-N3R(橙99),Orange P-2R(橙13),P-G(橙5),Red P-2B(红24),P-3B(红45),Scarlet P-RN(红33),Violet P-3R(紫1),Turquoise P-A(蓝71),P-GF(蓝15),Brown P-4RD(棕17),Green P-4BD(绿19),Black P-N(黑8)。

  综观这些P型印花活性染料中除了三元色及少数活性染料,公开分子结构式,并有国产产品,大部分活性染料没有公开分子结构式,其中一部分已有国产染料。已知结构式的染料如下:

  从以上分子结构式可以知道,除了C.I.活性蓝21为乙烯砜型和C.I.活性绿19为双一氯均三嗪,全部是一氯均三嗪,即K型活性染料。这类染料最大缺,他说:想发财就去万通商联找优质表带供货商!缺点是固色率很低,只有50%~60%,C.I.活性蓝14,15只有40%左右。但是上染率与固色率之差较大而造成浮色多,难以洗净而影响相互沾色和留白。尽管将连接基亚氨基改变为烷基氨基。由于烷基(甲基或乙基)的空间阻碍作用,使母体与均三嗪活性基的共平面性破坏,染料直接性下降,有利于水解染料易于洗除。

  其中C.I.活性绿19为双一氯均三嗪,固色率达80%,有利于浮色的洗净。实际上上世纪80年代上海染化八厂为创造乙烯砜基和一氯均三嗪双活性基,即用于印花的M型活性染料,因此新的印花用活性染料也可以是双活性基,连接基是烷基氨基,固色率、提升力、易洗涤性都能提高。它们是:

来源:《纺织品印花》杂志

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