涂層機、定型機、地毯機專業生成廠家無錫前洲興華機械2023年1月2日訊 文中簡述纖維素纖維浸染用活性染料的基本類別、性能和適用性，針對印染企業加工淺、中、深、特深色、敏感色，以及染后特殊牢度要求等情況，綜合考慮被染物后加工工藝環境及牢度標準，合理選用各類染料，以達到最佳的使用效果和最低的生產成本。
作者：俞鴻濱
活性染料是當前纖維素纖維染色中使用最為廣泛的染料，而浸染加工更是針織印染業中量大面廣的加工方式。本文將對纖維素纖維在浸染生產中如何挑選經濟、合理、最具性價比的各類活性染料作探討。
1、關注活性染料的溶解度和耐鹽堿性
浸染加工包括了多種產品形式，如散纖維染色、筒子紗和絞紗染色、經軸染色、坯布的液流或氣霧染色、成衣染色、織帶染色等。隨著節能減排和降低染化料成本要求的提高，大量浴比小至1：4的新型筒紗染機和液流、氣液染色機被眾多染廠使用，由此帶來的對活性染料的溶解度、耐鹽堿性、滲透性、移染性等要求也越來越高。因此建議染色工作者在選擇新染料或作染料批次樣品檢時除了色光、力分的常規檢測外，還應作溶解度和耐鹽堿性測試，應選擇溶解度高、耐鹽堿性優秀的產品以滿足小浴比使用要求，確保染色成功率。
2、活性染料耐鹽堿性差異舉例
以索引號C．I．B-19#艷藍為例，同為C．I．B-19#艷藍型號有KN-R、R、BH-RH等，型號不重要關鍵是耐鹽堿性性能如何。我們選取市場上常見的色光、力分近似的KN-R與BH-RH二只艷藍作對比試驗，分別滴3滴在濾紙上。
可見，兩者差距甚大，如使用上述KN-R艷藍做主色在小浴比染機中染寶藍、艷綠、艷紫等顏色，稍不注意化料、注料過程，如：回流液化料、筒紗注料打外流、加鹽加堿過快等，則極易造成布和紗的色花、層差、色不符樣、色牢度不佳等染疵，而選用BH-Rid這支艷藍則成功的概率會高很多。
浸染用活性染料的類別：按活性基類型及使用條件分類，最常用于浸染的活性染料大約可分五大類別。
1.活性基為二氯均三嗪的低溫型活性染料
商品類別常見為X型、S／SX型等，推薦染色溫度30～40℃，此類染料反應性很高，對染色溫度和固色保溫時間較敏感，相對來說染色穩定性稍差，目前在浸染中應用并不很多。
2.活性基為雙一氯均三嗪的高溫型活性染料
商品類別常見為KE型、HE型等，推薦染色溫度80℃，此類染料普遍反應性較低且性能穩定，故具有很好的勻染性，較適合黏膠、絲光棉、棉氨綸等較難染纖維和織物的染色加工。另外，該類染料的耐堿斷鍵牢度較好，很適合作為耐后絲光的染料使用。
3.活性基為乙烯砜類的中溫型活性染料
商品類別常見多為KN型等，推薦染色溫度為45～60℃，反應性中等。此類染料基本上是以?-羥基乙砜硫酸酯形式上染，由于它對纖維的直接性較低，此時勻染和透染性較好，當上染接近平衡時將染溫升至60℃并添加堿劑，此時染料轉變成乙烯砜形式，直接性大幅增加，較快地完成固色過程。乙烯砜類染料在浸染中最常被使用的品種有C.I.5﹟黑、C.I．21﹟翠藍、C.I.19﹟艷藍等。
4.活性基分別為一氯均三嗪和乙烯砜的異雙活性基染料
商品類別命名各異，主要有M型、B型、RR型、BF型、BH型(部分)等，推薦染色溫度為60～80℃。此類染料由于存在兩個不同活性基的協同作用，反應性適中且水溶性、勻染性和移染性都較好，適合小浴比染色，是目前浸染染料中發展最快、應用最廣的品種，當然還有價格相對較低的優勢。不足之處是：兩個活性基的反應性相差較大，即一氯均三嗪基的反應性比乙烯砜基低很多，固色時易造成前者固色不充分后者又因乙烯砜基與纖維形成的共價鍵耐堿性差易發生水解斷鍵，最終固色率偏低。
5.活性基分別為一氟均三嗪和乙烯砜的異雙活性基染料
商品類別有FN型、FD型、BN型等，推薦染色溫度為60℃。針對上述一氯均三嗪反應性大幅低于乙烯砜基的缺陷，一氟均三嗪反應性是一氯均三嗪的4-6倍，因此在適合乙烯砜活性基固色的pH值條件下也能充分固色，固色率大幅提升，普遍高達85％～90％，且染色重現性和水溶性均十分優秀。另外，此類染料各項濕牢度良好，其中淺三原色的紅、黃、藍組合更具有杰出的日曬及汗漬日曬牢度。
1、染料選用的高性價比原則
紡織品巳進入微利時代，印染企業為自身的生存和發展，正想方設法降低生產成本。對國內多數純粹作染色加工的印染企業而言，繼水、電、汽三大能耗為最大的成本外，染料、助劑的綜合成本也越來越被企業經營者所關注。因此，在充分滿足被染物的色光、鮮艷度、色牢度的前提下，挑選性能穩定、染色一次成功率高但價格盡可能低的所謂高性價比染料必然成為染色工作者的首要任務。
2、淺中色系列活性染料的選用
浸染用淺中色染料的選用特別強調的是勻染性和紅、黃、藍三原色的配伍性。以最佳性價比考慮，建議可選擇目前市場較具代表性的產品如RR系列的黃、紅、藍染料，此系列產品較早期由德司達(Dystar)公司推出，目前國內生產企業較多而型號有SL-2R、HF-RR、S-RR等。此淺中三原染料為異雙活性基結構，且基本可確認由二個或更多個含一氯均三嗪和乙烯砜異雙活性基的染料復配拼混而成。由于拼混的協同效應，該系列染料染中淺色時有良好的覆蓋性和勻染性，配伍性較好可用于敏感色染色，能滿足一般意義上的日曬牢度要求 (按IS0 105802日曬牢度標準檢測在1／6 SD濃度時能達到4～5級)，且具備同色相褪色的優點。
當用戶對紡織品日曬牢度或汗耐光牢度有很高要求，如按IS0 105802日曬牢度標準在1／6 SD濃度時要求達到5級以上，則可考慮選擇含氟染料，即含一氟均三嗪和乙烯砜異雙活性基的淺中三原組合，如黃BN-2RN、紅BN、2BL、藍BN-RN。此類染料的優異性已在2．1．5中有所敘述，唯一的缺點是市場價格偏高，需考慮加工訂單的成本承受力。
3、 中深色系列活性染料的選用
①浸染用常規經濟型組合
目前最為經濟實用的當推C．I．Y-145﹟黃、C．I．R．195﹟紅、C．I．B．222﹟藍或C．I．B-194﹟藏青組合，市場商品型號大多對應為黃3RS，或3RN、3RF等，紅3BS或3BN、3BF等，藍BF或BH-RR、BR等，藏青2GLN或BH-2GF、2GE等，該4只染料均具有一個一氯均三嗪基和一個乙烯砜基的異雙活性基結構，系中溫型染料。一般選60℃上染和固色，能基本滿足除翠藍、艷綠、艷紫、黑色外大多數色系的拼色。Y-145﹟、R-195﹟、B-222﹟、B-194﹟的染色特征值見表l。
一般認為特征值SERF差異不超25％的活性染料可作三原色配伍，可見上述黃、紅、藍或藏青的組合基本合適，染廠應用此組染料染大部分色澤的一次成功率大都能做到85％以上。目前此套經濟組黃與紅市場價均在20元/Kg左右，藍與藏青約在35～40元/Kg。所以，在總用量不超5％的中深色時使用此套染料組合，成本可能是最低的了。
② 浸染用敏感色系組合
當染廠需加工如軍綠、咖啡、中灰等敏感色澤時，可考慮選用上染、固色同步性更接近，配伍性和穩定性更佳的黃、紅、藍組合如BF型、SPD型、EN型等。此類所謂的敏感色系列染料都巳非單分單色成分，而普遍采用染料的商品化技術，精心挑選不同品種異雙活性基結構的染料，少則2個多至5個按一定的比例復配混拼。由于不同分子結構染料拼混后的協同效應，使得該類染料獲得更佳的勻染性和移染性，配伍性更優秀，對生產環境和條件的敏感度更小。
為更進一步了解此組染料使用中對各項工藝參數變化的敏感程度，特意選擇保溫時間、浴比、元明粉用量、純堿用量、溫度等5大參數作變動，并將最終染色樣用Datacolor 6測色儀測試，測得的CMC DE值和力度值見表2。
當活性染料的常規組合黃Y-145#、紅R-195#、藍B-194# (或222#)總用量超6．5％以上時，一般認為此顏色已達特深色范圍，用上述常規黃紅藍組合雖也能勉強應付，但由于總用量偏高已達染料提升深度飽和值，故較易產生浮色多、皂洗洗凈困難等弊病，最終結果是色牢度下降，特別明顯的有如濕摩牢度不佳等。
針對特深顏色對染料提升力和染后色牢度的要求，眾多活性染料生產廠商均推出特深或稱超級深系列染料，如Cibacron S/W系列、Remazol超級RGB系列等，國內品牌如浙江、江蘇等染料公司的RI-1系列、BD系列、C系列等。上述染料中的橙、深紅、藏青色等是近年來新開發的一類分子內拼色的多活性基染料，據介紹，此類特深染料有2至3個發色體，發色體通過連接基組成具有多種結構發色體的復合體，然后再在復合體的適當位置接上2個或3個活性基，整個染料分子具有好的水溶性和中等直接性，且固色率特別高。除了分子內拼色的單分子多活性基這類染料外，特深色中大紅、深藏青、深黑等染料則大多均為復配拼混型染料，一般選用2個或更多個同為異雙活性基或同為雙乙烯砜基或同為分子內拼色的染料按最佳配比混拼，由于染料發色體和活性基類別基本相同，所以此類拼混染料的反應性、擴散性等與單分子相近，而由于不同染料間的相互作用較強，直接性會有一定程度提升，最明顯的是可大大提高染料的染深性，即常說的提升力會有大幅提高。
一般情況下，合理選擇特深色系列染料配伍，能以普通染料l／2～1／3的用量達到同等深度。由于較高的固色率，則固色保溫結束后的浮色和水解染料均比使用常規染料要少，從而能減少皂洗和水洗的次數與時間，水、電、汽等生產成本的節約十分明顯。
例如，選一深紫紅色，用常規單分子黃3RS、紅3BS、藏青BH-2GF組合與特深系列橙BD-R、深紅BD-CB、藏青BD-G組合作同色相同深度對比試樣，各自配方及預測成本見表3。皂洗牢度(棉沾色)、濕摩牢度、殘液顏色等對比如圖3。
可見，染同一深紫紅色，特深系列染料用量不到常規染料用量1/3，單算染料成本就下降近一半，再算上后處理節約的水電汽等費用，特深系列染料的優勢非常突出。
總之，要合理選擇浸染用活性染料，首先希望能了解染料本身的化學結構，特別是活性基的類別和特性，其次應掌握染色物在下道工序的使用場合和工藝環境，如是否需作后絲光加工等，當然還有用戶對被染物的各項質量要求，然后再按顏色的淺、中、深色選擇與之對應的不同系列染料，并且精心設計科學合理的染色工藝。浸染染料的選用原則可概括成一句話：既要考慮染色生產過程的性能穩定性和染后的各項質量指標，又要十分關注并仔細比較染料、助劑投入的綜合成本。我們應努力在二者中找到最佳平衡點，讓企業在染色加工中獲取最理想的經濟效益。(印染人）
來源：印染人
參考文獻：
宋心遠，沈煜如．活性染料染色[M]．北京：中國紡織出版社，2009.
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