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活性染料染色最大的克星竟然是它!


東莞天盛化工-活性染料活性染料耐H202穩定性很差,染浴中一旦有H202帶入,染料的活性基團就會遭到破壞,造成色差、色花等染疵,因而染色前必須將織物及水浴中的H202清除。生物酶脫氧法最快捷有效,而且節能、減排、增效優勢突出。

 

一、問題的提出

純棉針織坯布,通常帶有較多的棉纖伴生物(如蠟狀物質、果膠物質、灰分等),這些伴生物極大地影響棉纖維的潤濕性與染色性,所以染色前必須通過煉漂處理將其去除。針織織物由于經紗不上浮,加之組織規格松軟,坯布的煉漂通常在染色機中進行,而后經水洗再以活性染料染色。純棉機織物染艷亮的中淺色澤時,也常會因煉漂半制品的白度不足,在染色前再補做一次復氧漂,經水洗后再以活性染料染色。

 

值得注意的是,在實際生產中,這種染色前氧漂經水洗再活性染料染色的工藝模式,普遍存在著得色穩定性差(深淺,色光),重現性不良,小樣放大樣失準,缸與缸之間色差明顯以及色澤不勻(色花)等問題(活性染料的染色物在服用洗滌過程中,還存在著緩慢落色的問題)。

 

二、問題的根源

實驗得知:

無論是低溫型或高溫型活性染料,還是中溫型或熱固型活性染料,在含有H202的染浴中染色,其得色深度都會明顯下降,僅下降幅度不同。而且,H202含量越高,下降幅度越大。各種類型的活性染料,在浸染染色中耐H202的穩定性都比較差。

 

究其原因有二:

(1) 部分染料的發色團或活性基,遭到H202的破壞,使染料消色或失去上染能力。

 

(2) 部分染料-纖維素的結合鍵發生了斷裂,使已上染的染料脫落(一般說活性基的化學活性越強,染料-纖維鍵越容易斷裂)。這可從以下實驗中得到證實。

 

實驗方法:

將深度為1.25%(o.w.f)的活性染料染色樣布一分為二(各重2克),分別置入浴比1:50不含染料的染色助劑浴中(六偏磷酸鈉1.5g/L,食鹽40g/L,固色堿劑:中溫型和高溫型染料為純堿20g/L,低溫型染料為純堿5g/L+固體燒堿lg/L),其中之一外加100% H202 10mg/L,而后分別按染料類型所要求的染色溫度處理50min,凈洗。

 

以不加H202的處理樣深度作參比樣(100%),與加H202的處理樣深度相對比較。處理樣的相對深度以DatacolorSF,600x測色儀檢測。

 

表1各類活性染料與纖維素結合點的耐H202穩定性

 

 

染料類型

 

染料名稱

100% H202濃度( mg/L)

0

10

樣布殘留深度

殘液色澤深度

樣布殘留深度

殘液色澤深度

 

中溫型

 

活性紅M-3BE

活性蘭M-2GE

活性嫩黃6GLN

活性翠蘭BGFN

100

100

100

100

淡紅色

微蘭色

微黃色

淡蘭色

97 .58

96. 11

95. 62

93 .99

淺紅色

淺蘭色

淡黃色

淺蘭色

 

高溫型

 

活性嫩黃H-E4C

活性紅H-E3B

活性蘭H-ERD

活性藏青H-ER

100

100

100

100

微黃色

淡紅色

微蘭色

微蘭色

95 .76

96. 42

99 .10

95. 89

淡黃色

淺紅色

微蘭色

淺蘭色

 

低溫型

 

活性黃L-3R

活性深紅L-4B

活性藏青L-3C

活性黑L-W

100

100

100

100

淡黃色

淡紅色

淡蘭色

淡灰色

98. 89

97. 82

98. 81

100. 07

淡黃色

淺紅色

淺蘭色

紅光淡灰色

注:中溫型染料為上海紡科化工公司產品,高溫型染料為臺灣永光化學工業股份有限公司產品,低溫型染料為上海安諾其紡織化工股份有限公司產品。

 

表1數據顯示:

在含H202的染浴中,各種類型的活性染料與纖維素纖維業已形成的結合鍵,也會產生一定程度的“斷鍵”現象。但從整體上看,其“斷鍵”程度相對較小。這說明H202對活性染料染色結果(減色,變色)的影響,主要是因染料的發色團或活性基遭到破壞所致。

 

從以上實驗分析可知:

(1) 活性染料耐H202穩定性差,是染色前進行氧漂經水洗再活性染料染色,容易產生色澤不穩定問題的癥結所在。這是由于織物在噴射溢流染色機或氣流染色機中繩狀氧漂后,織物中包含的H202通常難以徹底洗凈,一旦帶人后道染浴中,必然造成色澤(深淺,色光)的波動。

 

(2) 活性染料與纖維素纖維的結合鍵所存在的氧化性“斷鍵”現象,是活性染料的染色物在服用洗滌過程中會產生逐漸落色的根源。這是因為,常用洗劑中一般都含有過硼酸鈉、過碳酸鈉等氧化物,它們會不同程度地催化活性染料與纖維素纖維結合鍵斷裂的緣故。

 

三、問題的應對

消除H202對活性染料染色結果的負面影響,行之有效地應對舉措有二:

 

3.1 洗滌脫氧法

染色前煉漂或氧漂后,采用熱水洗→熱水洗→溢流冷水洗,確認H202已充分洗盡后,方可以活性染料染色。

 

該法耗能大,排污多,成本高,顯然不符合當今“節能,減排,增效”的染整理念。

 

3.2 生物脫氧法

染色前煉漂或氧漂后,采用冷水洗→中和、脫氧、染色一浴法工藝。

(1) 本工藝所用生物酶為過氧化氫酶。它是由非病原性的微生物經深度發酵制成的。它具有專一性,只和H202起作用,能快速將H202分解成水和氧氣:2H202→過氧化氫酶→H20 +02,面對織物,染料、助劑(表面活性劑)相容性好,不起任何作用。

 

過氧化氫的最佳實用條件為:溫度 35~ 50℃,pH 值6.5 ~7.5,濃度諾和R過氧化氫酶10L 0.25~ 0.5g/L(根據需要)。

 

(2) 生物酶脫氧法的操作過程(以噴射溢流機為例):

① 織物經煉漂或漂白后,放掉漂液。

② 先用冷水洗滌約10min,排掉洗水。

③ 加入清水,邊運轉邊加入適量醋酸,調PH 至6.5-7.5,同時升溫至40-50℃(根據需要)。

④ 加入生物酶,運轉脫氧10-20min,不排液。

⑤ 加入染色用助劑,染料,調溫至染料所需要的溫度,并保溫染色。

 

(3) 過氧化氫酶可快捷有效地去除殘留的H202,即使濃度過量也不會給織物或染色造成負面影響,而且H202分解后只生成水和氧氣,不產生有害物質,因而它是一個全新的綠色工藝。

 

(4) 由于該工藝在氧漂后,只需要做一道冷水洗,中和脫氧染色可同浴進行,所以,與洗滌脫氧法相比,它具有突出的“節能,減排,增效”優勢。經測標,時間可節省50%,清水可節省70%,用電可節省50%,用汽可節省20%。

 

四、結語

活性染料對H202非常敏感。染浴中一旦有H202存在(即使濃度很低)活性染料的活性基因就會不同程度地遭到破壞,從而產生明顯的色差,色花的染疵。因此,染色前徹底清除織物及其水浴中殘留的H202異常重要,而采用過氧化氫酶脫氧,是最佳的工藝選擇,不僅脫氧快捷有效,而且還具有顯著地“節能,減排,增效”綜合效果。


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