固色劑的作用、機(jī)理及環(huán)保方面的分析與展望

固色劑的作用、機(jī)理及環(huán)保方面的分析與展望

固色劑是印染行業(yè)中的重要助劑之一，它主要是的作用是可以提高染料在織物上顏色耐濕處理牢度所用的助劑。在織物上可與染料形成不溶性有色物而提高了顏色的洗滌、汗?jié)n牢度，有時還可提高其日曬牢度。

大自然中的植物，開出了萬紫千紅的花朵，本來是用來吸引昆蟲授粉的，但沒想到卻惹來了人們的喜歡，從而在衣服上也染上了各種艷麗的顏色。紡織材料的染色一般是染浴中處理，使染料和纖維發(fā)生化學(xué)或物理化學(xué)結(jié)合，或在纖維上生成不溶性有色物質(zhì)。染料在纖維上的耐水洗、日曬、摩擦等性能被稱為染色牢度。

活性染料在染色時與纖維起化學(xué)反應(yīng)，兩者之間形成共價鍵，因此也被稱為反應(yīng)染料。1956年英國首先生產(chǎn)了procion 牌號的活性染料。活性染料的色譜廣、色澤鮮艷、性能優(yōu)異、適用性強(qiáng)，但也存在汗、濕、日光牢度不夠的缺點。固色劑的作用就是用來提高染色過程中染料的固率及濕處理牢度。

一、   活性染料染色機(jī)理

1. 棉纖維的結(jié)構(gòu)

成熟的棉纖維絕大部分由纖維素組成，纖維素是天然高分子化合物，是一種多糖的物質(zhì)，它的分子式為C6H10O5。棉纖維大分子結(jié)構(gòu)的恒等周期，構(gòu)成纖維素大分子的空間結(jié)構(gòu)。纖維素大分子的官能團(tuán)是勁基，羥基是親水性基團(tuán)，所以棉纖維具有吸濕能力。

棉纖維素分子參加親核反應(yīng)的基團(tuán)有C6、C2和C3。C6是伯羥基，它的反應(yīng)速率是最快的；C2仲羥基，本來反應(yīng)性也較強(qiáng)，但空間阻礙較大，所以反應(yīng)速率低于C6;C3是仲羥基，它的空間阻礙也較大，且會形成分子內(nèi)氫健，所以反應(yīng)性比較低。

2. 活性染料的結(jié)構(gòu)

活性染料由發(fā)色體、活性基、連接基、水溶性基團(tuán)構(gòu)成。分子結(jié)構(gòu)中的活性基團(tuán)能和纖維素纖維上的羥基、蛋白質(zhì)纖維上的氨基發(fā)生共價健結(jié)合。

活性基團(tuán)根據(jù)反應(yīng)活性可分為X型、K型和KN型。X型活性基反應(yīng)活性較強(qiáng)，穩(wěn)定性較低，易于水解，但上染速度較快，適用于低溫染色。K型活性基反應(yīng)性較弱，穩(wěn)定性較高，適用于高溫型的染色。而KN型活性染料的性能染色條件則介乎X型和K型之間。但是，現(xiàn)在為了提高染色的固色率，一般不會使用單一活性基染料，而是會使用如M型和B型這樣的雙活性基染料。

3. 活性染料染色過程

活性染料染色時，活性染料首先溶解于水中，染料和水分同時進(jìn)入纖維內(nèi)部，并附著在纖維上。染液中染料的吸盡程度取決于染料的親和力和染液中的電解質(zhì)濃度，染料向纖維擴(kuò)散的過程中還與纖維起化學(xué)反應(yīng)。

纖維素纖維在中性介質(zhì)中是不活潑的，染料與纖維只是一種附著關(guān)系，只有當(dāng)纖維素纖維在堿性介質(zhì)中時，才能起共價結(jié)合。這是因為纖維素纖維在此時形成了負(fù)離子，而其離子濃度隨著PH的增加而增加。在 這里也看作是纖維素纖維是作為一種弱酸，而與堿劑中和反應(yīng)。

二、   固色劑要求

固色劑應(yīng)要降低染料的溶解性能，對于固色劑有以下要求：

1. 能提高染色織物的色牢度。

2. 保持染色織物原有的顏色和光牢度。

3. 對人體無危害。

4. 不影響環(huán)境，有良好的生物降解性。

5. 價廉易得，原料供應(yīng)立足國內(nèi)。

6. 適用浸軋和浸漬法處理，使用方便，不受工藝的限制。

固色劑的現(xiàn)狀、固色機(jī)理分類、無醛固色劑的種類、功能性水性聚氨酯固色劑這四大點進(jìn)行了描述，其中固色機(jī)理又是以固色劑和染料生成不溶性色淀、固色劑在纖維表面形成薄膜、固色劑與纖維上羥基交聯(lián)、利用氫鍵引力增加固色強(qiáng)度、耐酸能力提高汗?jié)n牢度、利用平滑劑改善摩擦色牢度、紫外線吸收基團(tuán)提高耐日曬色牢度、抗氯性物質(zhì)提高耐氯色牢度這八大分類來進(jìn)行介紹。而無醛固色劑也是以它的主要五個種類：非反應(yīng)性陽郭子樹脂、反應(yīng)性化合物或反應(yīng)性樹脂、秄銨化反應(yīng)性樹脂或化合物、秄銨鹽高聚物、季銨圤反應(yīng)性基高聚物進(jìn)行一定的解釋。

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