中温型活性染料分子结构中一般含有1~2个强亲水性基团(—SO3Na)和亲水性的β-羟乙基砜硫酸酯活性基,因而溶解性良好。在50~60℃中性浴中,溶解度通常可达100 g/L以上。活性翠蓝BGFN和活性艳蓝KN-R在40℃中性浴中,溶解度可达100 g/L;在80℃中性浴中,可溶解150 g/L。但电解质存在下,溶解度会降低,甚至严重降低。如60℃时, 15 g/L活性翠蓝BGFN的染液能承受淮盐的能力只有80 g/L,若超过浓度80 g/L,染料便会产生明显凝聚,甚至絮聚(染料浓度越高,其耐盐能力越低)。然而,由于活性染料只有在电解质(30~80 g/L)存在下,才能获得较高的上染率,因此,耐盐溶解稳定性较差的活性染料可能产生凝聚的隐患。特别是加入 碱剂使染液呈碱性后,染料的凝聚倾向会更大,如常用的活性嫩黄6GL、活性艳蓝KN-R。
实例一
活性嫩黄6GL 10 g/L、淮盐50 g/L, 80℃时其染液清澈透明,溶解稳定性良好。而当加入纯碱5 g/L,染液便会立即因凝聚而混浊。放置片刻,又会因絮聚而沉淀。
实例二
活性翠蓝BGFN 15 g/L、淮盐70 g/L, 80℃时其染液溶解稳定性良好。当加入纯碱20 g/L,染液立即发生凝聚,进而转为絮聚、沉淀。
实例三
活性艳蓝KN-R 5 g/L、淮盐40 g/L, 60℃的染液中加入纯碱15 g/L后,染液的变化如下:
染液清澈稳定10 min显著凝聚10 min严重絮聚10 min与水分离,丧失上染能力
由上三例可见,中温型活性染料的耐盐碱溶解稳定性差,原因有三方面:
(1)活性染料在水中并非以单分子存在,而是以几个甚至几百个分子缔合体的形式存在。所以,其染液具有不同程度的胶体性状,稳定性良好。而电解质的加入,会使稳定的胶体系统遭破坏,导致溶解稳定性下降。
(2)中温型活性染料的分子中含有β-羟乙基砜硫酸酯活性基。该活性基中的乙烯砜基(—SO2CH2CH2)与硫酸酯基之间的化学结合不稳定,在使用条件(pH值10. 5~11. 0、温度60~65℃)下,两者会快速断裂,发生消除反应,使原本亲水性的β-羟乙基砜硫酸酯变为疏水的乙烯砜基,染料自身溶解能力显著降低。
(3)电解质在水中会解离出大量的钠离子,其水化能力很强,能吸引大量的极性水分子而形成直接间接的水化层,从而使染料分子中亲水性基团的水化程度减弱,溶解能力下降。与此同时,大量钠离子产生的同离子效应也导致染料亲水性基团解离度降低,染料自身的溶解能力下降。
2 对碱剂敏感
许多常用中温型活性染料在加碱固色初期,其骤染现象严重。若织物在染料2% (owf)、淮盐50 g/L、60℃中性染液中吸色30 min后,加纯碱20 g/L, 60℃固色10 min内,其相对吸色量可提高30% ~70%。其中,活性深蓝M-2GE提高28. 32%,活性翠蓝BGFN提高32. 94%,活性嫩黄6GLN提高55. 39%,活性艳蓝KN-R提高59. 96%,活性黑KN-B提高68. 95%。骤染现象的主要原因是,染料中的β-羟乙基砜硫酸酯在碱性条件下,会迅速转变为化学活性很强的乙烯砜基。于是,一方面,染料对纤维的亲和力骤然提高,导致染料吸附上色迅猛;另一方面,染料与纤维快速发生键合固着反应,不断破坏染料的吸附平衡,这对染料的急速上色也起着显著的促进作用。生产实践证明,中温型活性染料存在上述两大性能缺陷,是染色过程中产生色点色渍、色花色差、鲜艳度下降和牢度差等诸多染色质量问题的根源。
来源:世界印染网
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