活性染料染色預加堿工藝
中溫型
活性染料的反應主要以乙烯砜基為主,即使是(MCT+Vs)異雙活性基染料,據測定,在與纖維發生的反應中,乙烯砜參與反應的幾率為9O%以上。乙烯砜活性基對堿劑和溫度相當敏感。在堿劑存在下,對溫度的敏感性顯得尤為突出。在堿劑存在時,溫度自30℃開始,每上升l0℃,其反應速率提高3—5倍;60℃時,染料與纖維的反應速率已達到最高點;超過60℃以后,大多數染料的水解速度逐漸超過染料與纖維的反應速率,固色率開始下降。含雙乙烯砜活性基的染料對溫度則更敏感。在60℃時加堿,即使電腦自控,都會使染料在極短時間內發生反應,完成固色。事實上,這時堿劑在織物上(或纖維上)還沒有充分分布均勻,pH值不一致,這樣固色反應也不會一致,很容易產生段差,甚至色花。因此,合理的工藝是在低溫時(在3O℃)預加一部分堿劑(1/4—1/3的總堿量)?! ∫韵聻?0℃時加堿與低溫預加堿工藝分段取樣比較:元青B/%(ow1) 1元明粉/(g/L) 30(A)60℃一次加堿。
從上述分段取樣的結果可以看出,一次性加堿,固色反應幾乎在瞬間完成。含雙乙烯砜基的染料可以在10 min內完成總固色率的9O%以上。而3O℃低溫加堿,在3O℃時固色率完成15%左右,當溫度逐步升至40℃、5O℃和60℃時,固色率分別達到25%、40%和80%,然后補加2/3的剩余堿劑。當染色完成時,其固色率也僅增加2O%左右?! 〉蜏仡A加堿是在被染物已吸附了一部分染料以后再加入堿劑,在低溫下加入,反應比較緩慢,隨著染液溫度升高,反應開始加速。由于染料的固色是逐步進行的,被染物的堿劑分布和pH值的均勻性要好得多,其染色的勻染性也較好。低溫預加堿工藝,染料的最終固色率高于60加堿工藝。
在染色過程中,拼色組合的各染料的反應速率和固色率相差很大。如紅3BS反應速率很慢,而雙乙烯砜活性基的元青B,包括其它異雙活性基的深藍、藏青色的反應速率都比較快。通過預加堿工藝,可以使紅3BS的反應速率加快,距離盡量接近,緩和與元青、深藍色染料之間的差距,使每只染料都盡可能達到它們的最高固色率。
綜合上述說明,中溫型活性染料較好的勻染性染色工藝如下:在預加堿工藝中,若30℃時一次加完所有堿劑,雖能起到預加堿效果,但因為堿劑的加入不僅使染料的B一乙基砜基硫酸鹽發生消除反應而具備活潑性,同時也使纖維素羥基負離子化,纖維素過渡的負離子化會影響染料的上染與吸盡,從而降低了上染率。因此,在30℃時一次性加入堿劑,并不可取。
對于恒溫法工藝,預加堿可以放在染色的初期階段,與元明粉同時加入。由于開始即是6o℃染色,預加堿量一般為0.5—1 g/L純堿,也可以用2—4 g/L小蘇打來代替,或采用代用堿。代用堿是多種有機堿與無機堿的混合體,它的主要作用是平衡染色的pH值(始終保持在11左右)。代用堿的總用量一般控制在1—3.5 g/L,加入前一般用25倍以上的清水稀釋。代用堿預加堿量一般為總堿量的1/3。值得注意的是,對于相同工藝,相同染料,使用純堿與代用堿,色光也有差異。