固色劑

科學知識 9547 2125 2014-11-23

固色劑是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、汗漬牢度,有時還可提高其日曬牢度。

常用的固色劑有陽離子型季銨鹽,如氯化十六烷基吡啶、溴化十六烷基吡啶;胺醛樹脂型雙氰胺甲醛初縮體(固色劑Y,M);多胺縮合體(絲綢固色劑LA);酚醛縮合體(交聯固色劑DE);交聯固色劑(Indosol CR);活性染料固色劑KS,以及用於錦綸(聚酰胺)織物上代替丹寧作固色劑的酚磺酸甲醛縮合物等。固色添加劑MJ520

成份:環保型陽離子均聚物,納米硅膠體分散劑的水溶液等;

性能特點:顯著增強顏料染料的固色能力。在寬PH值範圍內具有永久的陽離子性,降低高固含量的分散液和塗布液的粘度,改善陰離子粘劑與陽離子顏料的結合性能。

使用範圍:兼容範圍廣,可作為大多數樹脂體系和膠粘劑的功能助劑;也可用於金屬表面著色處理的固色助劑。

環境安全:環保型功能助劑,一般化學品,無不良氣味釋放,環境界面友好,但需做好個人防護,皮膚接觸請用水清洗,具體操作請參考MSDS;建議參考用量3-20%(基於塗料的絕干重量)。

使用說明:作為基料的助劑使用,通過攪拌分散到體系中(攪拌速度不宜過快)。

包裝與存儲:10/25/100KG塑膠桶;存放在於室內陰涼通風處,不用時密封,勿近火源。常溫儲存,(2-36。C),不建議儲存溫度在0。C或0。C以下。有效使用期為15個月。

性能參數:

外觀:白色透明液體(目測);

固含量(%):40;

單體殘餘量(wt.%):≤0.8;

粘度(25。C,mpa.s):≤40-160;

密度(25。C,g/cm3):1.06;

PH:3-5;

固色劑的作用和要求:

有些染料雖然可以染出比較鮮艷的色澤,但由於染料上帶的水溶性基團,使濕處理牢度不佳,褪色和沾色現象嚴重,不僅使紡織品本身外觀陳舊,同時染料脫落下來會沾污到白色或其他色澤的纖維上,產生沾色、搭色現象,如直接染料和酸性染料就易產生這樣的問題。另外,儘管活性染料可與纖維素纖維形成共價鍵結合,但在染色中,若存在水解染料或對未鍵合的染料皂洗不充分,也會使濕處理牢度下降;另外,與纖維已形成共價鍵的活性染料還可能在酸性或鹼性條件下的分解斷鍵,以及耐氯色牢度、耐汗漬牢度、耐日曬牢度不足等問題。問了改進織物色牢度,可以進行固色處理,這些可以提高各類染色牢度的助劑稱為固色劑。

用可以提高濕處理牢度的固色劑的固色機理-一般有如下作用:

(1)在織物上生成不溶性色澱,封閉可溶性基團,使織物上的染料遇水不易溶解脫落,達到提高濕處理牢度的目的。但這些固色劑固色後,易使織物的色光發生變化或引起日曬牢度下降。

(2)在織物上生成網狀薄膜,以阻止染料脫落。

(3)利用固色劑分子中的反應性基團,與染料分子上可反應的基團以及纖維素分子上的羥基交聯,達到提高染料在纖維上的固著效果。

(4)利用固色劑與纖維的分子引力,增加固色劑的固著強度,從而提高染色牢度。

除了提高濕處理的牢度的固色劑以外,還有以下一些提高其他色牢度的固色劑;

(1)利用固色劑的緩衝能力,使汗液中的酸性物質被中和,防止活性染色料與纖維形成的共價健斷裂,達到提高汗漬牢度的目的。

(2)利用固色劑中平滑劑的作用,減少纖維表面的摩擦係數,從而提高染色織物的摩擦牢度。

(3)將紫外線吸收劑接枝引入固色劑分子中,利用紫外線吸收基團對日光中紫外線的吸收,防止紫外線對染色結構的破壞,從而提日曬牢度。

(4)利用一些物質的抗氯性或吸癢性,防止活性氯對活性染料偶氮結構的攻擊,從而提高活性染料的耐氯浸牢度和耐氯漂牢度。

一般來講,好的固色劑應具有以下性能:具有較強的固色能力,能使織物的有關色牢度明顯提高;染料適應性廣,染料結構對固色效果的影響較小;與纖維的親和力強,在固色率中吸盡率高;織物經固色劑固色後,不會引起色光變化;在有關提高色牢度(如耐洗色牢度)的同時,不應降低其他色牢度(如日曬牢度);不影響織物的手感,不引起織物強力下降。

提高濕處理牢度的固色劑:

1、非反應性固色劑

提高濕處理牢度的非反應性固色劑的固色機理,一般為封閉水溶性基團和在纖維表面成膜兩種。其中主要類型可分為陽離子型固色劑和樹脂型固色劑。

(1)陽離子型固色劑:陽離子型固色劑主要通過陽離子與染料分子中的陰離子基團形成離子鍵結合,從而封閉水溶性基團,達到提高濕處理牢度的目的。這類固色劑根據其表面活性又可分為表面活性劑固色劑和無表面活性固色劑兩類。

1 陽離子表面活性劑:在陽離子表面活性中大部分均可不同程度的提高直接染料和酸性染料的濕處理牢度提高程度主要取決於陰離子染料所生成的色澱的溶解度、染料的相對分子質量、磺酸基或羧酸基的數目等,這一類有十六烷基氯化吡啶和Sapamin型陽離子表面活性劑,這是較早期使用的固色劑。由於這類固色劑固色後,雖然熱水(水浸)牢度有所提高,但皂洗牢度改進並不明顯,且有使日曬牢度下降的缺點,故現在已不使用。

2 無表面活性的季銨鹽:這是一種不屬於樹脂又無表面活性的固色劑。它雖然有陽離子基團(季銨基),但無表面活性。在發展初期,大都屬多乙烯多胺類衍生物,亦有以多胺類與多鹵化物反應生成的高度交聯的、含多個季銨基團的固色劑,如與三聚氯氰反應生成的高分子縮合物。這類固色劑可改進直接染料的耐洗色牢度,對色光及日曬牢度的影響較小,這類固色劑和銅鹽混合使用,能顯著提高酸性染料和活性染料的日曬牢度,具有交聯作用的牢度更好,但對織物強力有一定影響這類固色劑在國內應用較少。

(2)樹脂型固色劑:

樹脂型固色劑是我國20世紀80~90年代使用量最大的一類固色劑,占固色劑總量的70%~80%,其代表產物是固色劑Y。固色劑Y由於存在甲醛的問題,目前已被其他樹脂型的固色劑所代替。

1 雙氰胺和甲醛初縮體:

雙氰胺和甲醛的初縮體水溶液即固色劑Y,具有陽離子性,能與直接染料,酸性染料等陰離子染料生成不溶於水的色澱,也能在纖維表面成膜,從而達到固色的,目的。它不能與陰離子表面活性劑(如洗滌劑,拉開粉等)混用,可與非離子,陽離子表面活性劑一起使用。固色劑的用量隨染料的化學結構,色澤的深淺,固色的工藝,織物的纖維類型等因素的不同而變化。固色劑M可以看作是固色劑Y與銅鹽的絡合產物,其主要性能基本同固色劑Y,並具有提高日曬牢度的作用。也可使硫化染料染色織物有良好的耐皂煮牢度。

由於這兩種固色劑含有油離甲醛和分子結構中存在的N—羥甲基會釋放甲醛,使被處理染色物上殘留的甲醛含量超過規定,對人體和環境造成較大的影響,因此它們的使用越來越少。特別是我國發佈GB 18401—2001《紡織品甲醛含量的限制》這一強制性標準以來,固色劑Y(或M)的使用,不僅在生產外銷的紡織品上受到限制,在生產內銷的紡織品同樣受到限制。所以已開始慢慢退出市場,被符合環保要求的無醛或低醛固色劑所取代。

2 多胺類縮聚體:

這類固色劑由多乙烯多胺、雙氰胺等多胺類化合物或其他化合物縮聚而成的高聚物,成陽離子性,既具有網狀結構,又可與陰離子染料生成大分子化合物,可提高染色織物的濕處理牢度,也可以提高活性染色料的濕慰燙牢度,用量和固色條件基本同固色劑Y。由於與其纖維的親和力較大,因此用於浸漬法時吸盡率較。這類固色劑也是我國發展較快的品種之一。主要用於活性染料和直接染料的固色。不過在合成這類固色劑時應控制好雙氰胺的比例。因為雙氰胺比例高時會引起變色。

3 季胺鹽高聚物:

這類固色劑由帶有季胺基的烯脛(如單烯丙基二甲基氯化銨二烯丙基氯化銨)合而

的高聚物、均聚物,或與其他單體共聚而成的共聚物。借助高分子鏈上的陽離子基團達到固色的目的。這類固色劑是水溶性的,尤其適用於活性染料,處理過的織物色光鮮艷,耐氯牢度好、耐曬、耐汗漬牢度好,並能保護活性染料不受酸性大氣影響,但較高溫度的水洗牢度較差。

(3)膠固色劑:

這是一種新型固色劑尚處於科研階段。其固色基理是因為納米溶膠易於進行化學或物理改性,通過浸軋或浸漬處理並經乾燥後,在紡織品表面形成一層薄而透明的金屬或非金屬氧化物薄膜,對織物上染料起錨固的作用,從而提高染料的色牢度。

2、反應固色劑

反應固色劑通常是在固色劑分子中引入了反應性基團,最常用的反應基團為環氧基,一般通過環氧氯丙烷引入。這類固色劑除了有反應性基團可以與纖維交聯外,其固色基理往往換是通過陽離子基團封閉水溶性的陰離子基團和樹脂成膜來實現。常見的反應性固色劑有以下幾類:

(1)反應性陽離子與樹脂型固色劑:將二乙烯三胺與雙氰胺的縮聚物與環氧氯丙烷反映,得到的反應性固色劑具有如下特點:

1相對分子質量大,可與棉纖維以范德華力結合。

2分子中的亞氨基可與金屬絡合染料形成配位鍵。

3 分子帶正電荷,染料陰離子形成離子鍵。

4 分子中帶反應性基團,可與纖維形成共價鍵。

因此,該固色劑不僅可使直接染料、酸性染料的染色牢度得到提高,而且對色光無明顯影響。

(2)季銨化的反應性固色劑:常用三甲胺、二乙烯三胺等與環氧氯丙烷的縮合物,是目前國內市場使用較多、製造較方便、色牢度不甚優良的固色劑。但由於其帶有陽離子基團。同時又能與纖維交聯,能使纖維素纖維改性,達到提高染料上色率、減少染浴中無機鹽的加入量、減少污水處理負擔的功效。是實現無鹽或低鹽染色,提高染料吸盡率的有效手段。

(3)聚醚類反應性固色劑:含有兩



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