活性染料最怕什么？因水解造成的色差问题？

活性染料棉染色 2020年3月12日 15:14:37

活性染料是棉染色中最常用的染料，其消耗量也呈上升趋势，预计这个势头在今后几年中仍将保持。活性染料之所以受欢迎，是由于其价格适中，得色量高，以及合适的色牢度。其唯一的缺点是染料的水解问题。

水解的含义

通常在碱性条件下染料在棉上固着，而这一碱度促进了染料与水的反应，导致其失活。失活的染料，也即水解染料，不能与棉发生反应，从而造成相当部分染料被损耗。水解染料与基质发生物理粘附，直到水洗处理阶段被洗除，因而造成水洗牢度问题。另外，水解染料也会流人废液，导致污染负荷增加。

活性染料上染纤维素纤维基质分三个阶段：

在有食盐或元明粉的中性介质中染料上染。

上染染料加碱后固着，在染料与纤维间形成共价键。

彻底洗除松散粘附在织物上或织物中的染料。

上述第三个阶段非常必要。这是由于染浴中的活性染料，大部分染着于纤维，一部分在碱性条件下与水反应，丧失了与纤维的反应性，因而与纤维的亲和性低。如果这一步骤操作不当，由于水解染料的存在，会导致染色产品水洗牢度差；而与纤维反应的染料，则水洗牢度高。

活性染料与水的反应，并非是影响染色得色量的唯一因素。染料的应用性能还与以下因素密切相关，如染料的储存稳定性，浸轧液或印浆的稳定性，以及染料配方在热溶解过程中活性染料浓度的变化。

染料的水解分解从生产时就开始发生，在烘燥和研磨时仍继续。染料水解的程度取决于其分子中的活性基团和发色团。

水解染料，只是原来活性染料中不稳定的原子或基团被羟基所取代，其扩散和吸附性能与原来的活性染料非常相似，因此容易扩散进入纤维，并吸附其表面。

在碱性染色阶段的最后，当活性染料无论是与水，还是与纤维反应，被全部消耗后，又建立了一个新的平衡，即水解染料在纤维与染浴中的分配平衡，其模式与活性染料在中性溶液中的分配类似。这一阶段，纤维上含有大量化学结合的染料。

为了获得高湿牢度的染色产品，水解染料必须在最后的水洗过程中从纤维上洗除。活性染料染色中，平均约有70%的染料固着于纤维上，其余的都水解浪费了，这部分染料至少有30%。

在实际的反应体系中，影响活性染料水解速率的因素有许多，如染浴pH值、温度、染料浓度和电解质浓度。

(1)染浴PH值的影响通过研究介质pH值与纤维素离解程度之间的关系发现，不能提高碱浓度，使溶液pH值超过10-11。因为，此时纤维素中所有的可及羟基都离子化，再增加pH值，只会导致其水解。

(2)温度的影响升高温度将导致活性染料水解增多。

(3)染料浓度的影响提高溶液中活性染料浓度，将促进其凝聚，从而降低水解速率。

(4)电解质浓度的影响染浴中电解质浓度越高，水解的染料越多。

“研究发现，活性染料与水的反应性，还与染料分子中的发色团有关，因为发色团会影响反应中心的电子云密度。若发色体系中形成负离子基团，则反应中心的电子云密度增加，从而降低活性染料与水的反应活性。