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活性染料染色为什么对H2O2敏感?

 士之心1977 2016-05-06

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活性染料耐H202稳定性很差,染浴中一旦有H202带入,染料的活性基团就会遭到破坏,造成色差、色花等染疵,因而染色前必须将织物及水浴中的H202除。生物酶脱氧法最快捷有效,而且节能、减排、增效优势突出。

1 问题的提出

 棉针织坯布,通常带有较多的棉纤伴生物(如蜡状物质、果胶物质、灰分等),这些伴生物极大地影响棉纤维的润湿性与染色性,所以染色前必须通过炼漂处理将其去除。针织织物由于经纱不上浮,加之组织规格松软,坯布的炼漂通常在染色机中进行,而后经水洗再以活性染料染色。纯棉机织物染艳亮的中浅色泽时,也常会因炼漂半制品的白度不足,在染色前再补做一次复氧漂,经水洗后再以活性染料染色。


值得注意的是,在实际生产中,这种染色前氧漂经水洗再活性染料染色的工艺模式,普遍存在着得色稳定性差(深浅色光)重现性不良小样放大样失准,缸与缸之间色差明显以及色泽不匀(色花)等问题(活性染料的染色物在服用洗涤过程中,还存在着缓慢落色的问题)。

2 问题的根源

实验得无论是低温型或高温型活性染料还是中温型或热固活性染料在含有H202的染浴中染色其得色深度都会明显下降仅下降幅度不同而且H202含量越高,下降幅度越大。各种类型的活性染料,在浸染染色中耐H202的稳定性都比较差。

 究其原因有二:

(1) 部分染料的发色团或活性基遭到H202的破坏,使染料消色或失去上染能力。

(2) 部分染料-纤维素的结合键发生了断裂,使已上染的染料脱落(一般说活性基的化学活性越强染料-纤维键越容易断裂)。这可从以下实验中得到证实。

 实验方法:

将深度为1.25%(o.w.f)的活性染料染色样布一分为二(各重2克),分别置入浴比1:50不含染料的染色助剂浴中(六偏磷酸钠1.5g/L,食盐40g/L,固色碱剂:中温型和高温型染料为纯碱20g/L,低温型染料为纯碱5g/L+固体烧碱lg/L),其中之一外加100% H202 10mg/L而后分别按染料类型所要求的染色温度处理50min,净洗。

以不加H202的处理样深度作参比样(100%),与H202的处理样深度相对比较。处理样的相对深度以DatacolorSF,600x测色仪检测。


表1 各类活性染料与纤维素结合点的耐H202稳定性 

 

染料类型





 

染料名称





100%   H202浓度( mg/L)





0





10





样布残留深度





残液色泽深度





样布残留深度





残液色泽深度





 

中温型



 



活性红M-3BE



活性兰M-2GE



活性嫩黄6GLN



活性翠兰BGFN











100



100



100



100











淡红色



微兰色



微黄色



淡兰色











97   .58



96.   11



95.   62



93   .99











浅红色



浅兰色



淡黄色



浅兰色











 

高温型



 



活性嫩黄H-E4C



活性红H-E3B



活性兰H-ERD



活性藏青H-ER











100



100



100



100











微黄色



淡红色



微兰色



微兰色











95   .76



96.   42



99   .10



95.   89











淡黄色



浅红色



微兰色



浅兰色











 

低温型



 



活性黄L-3R



活性深红L-4B



活性藏青L-3C



活性黑L-W











100



100



100



100











淡黄色



淡红色



淡兰色



淡灰色











98.   89



97.   82



98.   81



100.   07











淡黄色



浅红色



浅兰色



红光淡灰色











注:中温型染料为上海纺科化工公司产品,高温型染料为台湾永光化学工业股份有限公司产品,低温型染料为上海安诺其纺织化工股份有限公司产品。


 表1数据显示:

在含H202的染浴中,各种类型的活性染料与纤维素纤维业已形成的结合键,也会产生一定程度的“断现象但从整体上看,其“断键程度相对较小这说明H202对活性染料染色结果(减色变色)的影响,主要是因染料的发色团或活性基遭到破坏所致。

从以上实验分析可知:

(1) 活性染料耐H202稳定性差,是染色前进行氧漂经水洗再活性染料染色,容易产生色泽不稳定问题的症结所在。这是由于织物在喷射溢流染色机或气流染色机中绳状氧漂后,织物中包含的H202通常难以彻底洗净一旦带人后道染浴中必然造成色泽(深浅,色光)的波动。

(2) 活性染料与纤维素纤维的结合键所存在的氧化“断键现象是活性染料的染色物在服用洗涤过程中会产生逐渐落色的根源这是因为常用洗剂中一般都含有过硼酸钠过碳酸钠等氧化物它们会不同程度地催化活性染料与纤维素纤维结合键断裂的缘故。

3 问题的应对

消除H202对活性染料染色结果的负面影响,行之有效地应对举措有二:

 3.1 洗涤脱氧法

染色前炼漂或氧漂后采用热水洗→热水洗→溢流冷水洗确认H202已充分洗尽后方可以活性染料染色。

该法耗能大排污多成本高显然不符合当今“节能,减排,增效”的染整理念。

 3.2 生物脱氧法

 染色前炼漂或氧漂后,采用冷水洗中和、脱氧、染色一浴法工艺。

(1) 本工艺所用生物酶为过氧化氢酶。它是由非病原性的微生物经深度发酵制成的它具有专一性只和H202起作用,能快速将H202分解成水和氧气:2H202→过氧化氢酶→H20 +02面对织物染料助剂(表面活性剂)相容性好,不起任何作用。

过氧化氢的最佳实用条件为:温度 35~ 50℃,pH 值6.5 ~7.5,浓度 诺和R过氧化氢酶10L 0.25~ 0.5g/L(根据需要)。

(2) 生物酶脱氧法的操作过程(以喷射溢流机为例):

① 织物经炼漂或漂白后,放掉漂液。

 ② 先用冷水洗涤约10min,排掉洗水。

 ③ 加入清水,边运转边加入适量醋酸,调PH 至6.5-7.5,同时升温至40-50℃(根据需要)。

 ④ 加入生物酶,运转脱氧10-20min,不排液。

⑤ 加入染色用助剂,染料,调温至染料所需要的温度,并保温染色。

(3) 过氧化氢酶可快捷有效地去除残留的H202,即使浓度过量也不会给织物或染色造成负面影响,而且H202分解后只生成水和氧气,不产生有害物质,因而它是一个全新的绿色工艺。

(4) 由于该工艺在氧漂后只需要做一道冷水洗中和脱氧染色可同浴进行,所以,与洗涤脱氧法相它具有突出“节能减排增效优势经测标时间可节省50%,清水可节省70%,用电可节省50%,用汽可节省20%。

4 结语

活性染料对H202非常敏感染浴中一旦有H202存在(即使浓度很低)活性染料的活性基因就会不同程度地遭到破坏,从而产生明显的色差,色花的染疵。因此,染色前彻底清除织物及其水浴中残留的H202异常重要而采用过氧化氢酶脱氧是最佳的工艺选择不仅脱氧快捷有效而且还具有显著“节能,减排,增效”综合效果。

印染人



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