Question

什么叫活性染色

Answer 1

也叫反应性染料。分子中含有化学性活泼的基团，能在水溶液中与棉、毛等纤维反应形成共键的染料。具有较高的耐洗坚牢度。

活性染料由于其用母体染料、连结基和活性基组成，使其在使用时能与纤维形成牢固的共价键结合，而具备一系列其它纤维素纤维染料无法比拟的特点，确立了其作为纤维素纤维用染料的发展和使用重点的地位，突出地表现在下列四个方面：
(1) 活性染料是取代禁用染料和其它类型纤维素用染料如硫化染料、冰染染料和还原染料等的最佳选择之一。
(2)活性染料能用经济的染色工艺和简单的染色操作获得高水平的各项坚牢性能特别是湿牢度。
(3)活性染料的色谱广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强，其色相和性能基本上与市场对纤维和衣料的要求相适应。
(4)活性染料适用于新型纤维素纤维产品如Lyocell纤维等印染的需要。
但是活性染料的主要技术问题有下列四点：
(1)利用率不够高，一般为60%~70%，产生大量有色污水，其色度超过几千倍，COD值一般在0.8万~3万ppm，浓废水的COD值要超过5万ppm。
(2)为了抑制纤维表面的电荷，活性染料使用时需耗用相当量的电解质，既增加了劳动强度，又造成废水中的氯离子浓度高达10多万ppm，大大地增加了治理活性染料染色废水的难度。
(3)某些色牢度不能满足市场要求，如汗日光牢度、湿摩擦牢度以及偶氮型红色染料与偶氮型蓝色染料在浅色时的日晒牢度等。
(4)能取代硫化硫化料和还原染料等的深色品种较少。
目前解决活性染料存在的技术问题的途径，主要是提高其吸着率和固着率，最有效的方法是在活性染料分子中引入两个异种或同种活性基，特别是前者即引入两种活性基――氯均匀三嗪基和乙烯砜基。对于用这两个异种活性基和合适的母体染料与连结基组成的新型活性染料来说，除了具有各个组成活性基的特性如低的酸性水解率，高的酸性水解断键稳定性、优良的可洗涤性、好的各项牢度和较小的吸着率与固着率之差外，还具有两个不同活性基之间的加和增交作用而产生的新特性，如更好的耐酸性水解和过氧化物洗涤的能力、更高的固着率、更宽的染色温度范围、更好的染色重现性以及适于中温染色、低温染色、短时染色、高RFT染色等，因此这类活性染料的产量已占到全部染色用活性染料的三分之二，已成为棉织物轧染与浸染的主体染料。然而这类染料在使用中需要注意以下几点：
1、基本三原色的选择是重要的，要充分考虑到它们的溶解性、直接性、扩散性、相容性，在染色条件正常波动下的感受性，固着行动和可洗染性等，以保证染料的直接性和扩散性之间的平衡能很快地达到，染料的直接性、扩散性、固着行为和可洗染性得到合理平衡。
2、染浅中色泽时特别是浅色，由于偶氮型红色染料和偶氮型蓝色染料的日晒牢度较差，满足不了市场需求，需要慎重的选择。至于采用日晒牢度增进剂需要通过实验，一般说采用紫外线吸收剂来改进活性染料日晒牢度的方法效果不明显。
3、染深浓色泽时不少品种的湿摩擦牢度较差，满足不了市场要求，需要慎重的使用。改进活性染色物湿摩擦牢度的关键在于棉材质的基本可染性，即棉纤维有表面构造、表面组织、平滑性、粗硬度等，它们与原棉和棉纱的质量以及棉纤的前处理等直接有关。
4、对于市场上提出的纺织品复合坚牢度的要求如汗日光牢度、碱性湿态日光褪色牢度、含有过氧化物的碱性湿态日光褪色牢度等，该类活性染料还存在一定的问题，需要通过实验进行选择，这些问题也是当今含有异种双活性基染料研究和开发的重点。

Answer 2

活性染料染纤维素纤维是以共价键的形式与纤维形成化学结合。因此，从理论上讲，染料与纤维之间的共价键结合，能赋予染色物优良的染色坚牢度。但事实上，其染色物在测试、使用、洗涤，甚至储藏过程中常会发生褪色、变色或沾色等现象。尤其是染深色时的湿摩擦牢度和皂洗沾色牢度，染浅色时的耐日晒牢度与耐氯漂牢度等均不尽人意。

造成其染色牢度不良的主要原因有两个方面：一是染料的自身问题；二是染色工艺的问题。
　　
一、 染料问题：

活性染料染纤维素纤维，虽然是以共价键的形式与纤维发生化学结合，但当染料受到湿、热、光、酸、碱及氧化剂作用后，其母体结构中的某些部分就会发生改变。如偶氮基发生分解、氨基氧化、络合金属离子脱离或染料———纤维共价键水解断裂等，其结果导致变色，使染色物某些牢度较低。又如，活性染料与纤维素大分子之间建立起来的共价键，在一定条件下会水解断裂，变为水解染料而脱落，使染品的湿牢度和日晒牢度等表现不良。

二、 染色工艺的问题：

活性染料在使用过程中，染色方法正确与否，直接影响着染色物的染色牢度。例如：化料不当、染料发生水解、水质过硬、钙镁离子太多，造成染料聚集沉淀；固色条件不当，固色率偏低；染后水洗、皂洗不良、未能固着的染料去除不净；成品带酸、碱，染料水解断链增加等，都会造成浮色的增加。

所谓“浮色”，指附着在纤维上但未与纤维键合的染料。它们包括：被部分或全部水解的染料；吸附于纤维上但未参加反应的染料；乙烯矾硫酸酯基已发生消除反应，硫酸酯基已脱落，但未与纤维键合的染料。由于浮色染料对纤维具有不同程度的亲和力，这给染料的易洗性带来了困难。因此，在实际使用过程中，不可能通过水洗和皂洗完全去除纤维上的浮色染料。

三、 措施：

1、 正确选择染料

染色牢度与染料的化学结构及染色性能是密切相关的，为了提高染色牢度，首先要选择好染料，应注意以下几点：① 染料与纤维之间的化学反应性要强，使二者之间易发生共价键的结合。② 固色率要高。③抗酸、碱水解稳定性要好。④染料———纤维结合键的键能要高，化学稳定性要好，在酸、碱、湿、热条件下不易发生断键。⑤抗氧化剂能力要强，使其不易被氧化而变色，褪色。⑥染涂色要好，配伍性要好。

2、 水质

活性染料与钙镁离子或其它重金属离子结合形成不溶性或难溶性的金属染料。这些染料在浓度较高的电解质存在下，会形成大小不同的凝聚物，逐渐吸附在纤维表面，重者产生色点，轻者构成浮色。这些浮色会阻碍染料向纤维内部渗透扩散，降低染料的上染率，使得色变浅，布面色光发生异变，鲜艳度下降，明显降低染色牢度，因此，化料前，需在水中加入螯合和分散能力强的螯合分散剂（2g/L）（也可使用六偏磷酸钠），以净化染色水质。

3、 选择正确的染色工艺

① 尽量采用较高湿度染色。若采用中湿型常湿染料染色（KN型）染色湿度可以从60℃~65℃提高到75℃~80℃，而后降至60℃~65℃，加碱固色。

②采用加碱固色工艺。加碱固色过程中，染料与纤维发生键合反应的同时，也会与水发生水解反应，生成浮色染料，而水解反应的快慢，与固色条件的强弱直接相关。固色条件越剧烈碱性越强，染料水解越快。一般采用60℃~65℃，固色碱剂采用单一纯碱，pH值稳定在11左右，纯碱分次加入。

③水洗皂洗：染后水洗的目的是去除纤维上残留的碱剂，防止高温皂洗时，已键合固着的染料因高温碱性而发生断键水解，从纤维上脱落下来。

水洗时要注意如下事项：

第一、 皂洗前必须用清水先洗。

第二、 选用洗涤能力、分散能力、乳化能力和携污能力好的皂洗剂。

第三、 皂洗液中最好加1~2g/L的螯合分散剂。

第四、 必须在中性条件下（pH=6~7）进行皂洗。第五、 必须高温皂洗。