活性染料的配伍性探讨

1、活性染料的配伍性探讨摘要： 活性染料的拼色染色以其可靠的染色结果得到广泛应用。 用滤纸渗圈实验得到雅格素 BFRR 黄染料的扩散性能最好， 通过测定各支染料的特征值 S、E、F、R 来评价活性染料 的配伍性，根据 S、E、 F、R 的结果得出科华 3BSN 红、科华 3RS 黄、雅格素 BFBRN 蓝3种染料的配伍性最好，并用这 3支染料拼色、染色后测试总色差（ E）、明度差（ I）、红绿差（ a）、黄蓝差（ b）分别为2 . 125、1 . 180、0 . 678、一 1 . 631，并分析了各 支染料配伍的特点及色光的走向。活性染料配伍一般是以活性基相同， 色泽不同的染料复配而成。 复配后

2、可获得着色量高、 提 升率优异，易染得深浓色的活性染料。用于竭染工艺，其染色重染性好，表现在染色温度、浴比、时间发生波动时仍能染得深浓的颜色，可在40100 C的常温下染色， 也可在130。C 的高温下染色。复配型活性染料具有许多优越性能。 它能拼制出特定的色泽， 而且染同样的色泽时， 采用拼 色染料比单色染料经济。 更重要的是， 它既能提高应用性能对温度、 电解度和浴比的敏感性， 也能提高牢度性能，因此它的发展前景非常广阔。1 实验部分1 1 实验试剂与仪器科华 3BSN 红、科华 3RS 黄、雅格素 BFKR 红、雅格素 BF RR 黄、雅格素 BF-BRN 蓝、宜兴 M-3RE 黄、宜兴

3、 M 一 2GE 蓝、汽巴克隆 FNR 蓝， 722S 可见分光光度计、 DATAFIASH100 型电脑测配色、 CS101 2 型电热鼓风干燥箱。1 2 实验方法与内容1 2 1 滤纸渗圈实验用微量移液管将科化 3BSN红染料（5g /L）定量、定距离，垂直滴一滴在滤纸上，让其在滤纸上自然渗化， 待自然干燥后， 测定它的渗圈直径的大小。 其机理是： 不同染料的亲和力存 在着差异， 亲和力大的在与滤纸接触过程中易被吸附， 渗圈直径就小； 反之则大。 渗圈直径 的大小可反映出染料拼色性能的好坏。然后依次测定其他7 支染料的渗圈直径大小。12 2 染色试验用科华3BSN红等8种染料对棉布进行染色

4、，染色工艺及条件如下: 染料（对织物重）/ X1工业盐/ g/L40纯碱/ g/L15染色温度/C 40染色时间/ min30固色温度/ C80固色时间/ min60浴比1 : 40在不同时间段取样测上染率，取样点如图1所示1 . 2 . 3S、E、F、R值的测试 s值.力口碱前的上染率（一般为加盐30min后的上染率）;E值：加碱剂后的最终上染率；F值：皂煮后最终的固色率；R值：（固色速率）用加碱剂10min后的固色率。s、E、F、R值是通过上染率和固色率得出，所以分别测试每种染料的上染率和固色率。（1）上染率的测定按染色试验的工艺配制好染液，电解质在染色前加入，而后加入布样（经温水浸泡一段

5、时间）。 开始染色的5min内，要勤加翻动，在规定的染色温度内染30min后升温至规定的固色温度，加入所需的碱剂，取出织物后测定残液的吸光度。用分光光度计测定该染液的最大吸收波长，用最大吸收波长测定容量瓶中的染液的吸光度A0，则染料在纤维上的吸附百分率为：吸附百分車（热）H 缺）X 3W式中 他 我液的吸光度;-空白集激的吸充理；M 歿灌的 空白與液的羅算倍数”固色率的测定皂片/ g/L2纯碱/ g/L2浴比1 : 40温度/C 95时间/ min 10按如上处方分别配制 A、B两个相同的染浴，放入同一水浴中。A染浴不加入试样，但其操作与B染液相同。当B染液中的试样开始皂煮时也向A染浴中加入相

6、同数量的皂片，经1omin后，取出A染浴并冷却至室温，然后冲洗至一定体积，在其最大吸收波长处测其吸光度Aa。B染浴加入试样，按规定条件皂洗，皂洗完后取出试样水洗、烘干。然后将洗涤液、皂煮液和染色残液合并，冲稀至一定体积，在其最大吸收波长处测其吸光度Ab。固色率的计算如下：固色率（坯）匸门X 100式中 VA A染浴种特后的体职一人亞浴冲棉转的哦 烁M W希冲輪石的体枳;备 B染浴冲稀后的喙光染浴1 :雅格素BF KR红、雅格素BFI黄、雅格素BF BRN蓝组合；染浴2 :雅格素BF KR红、雅格素 BF RR黄、汽巴克隆 FNR蓝组合；染浴 3 :科华3BSN红、科华 3RS黄、雅格素 BF

7、BRN蓝组合；染浴 4 :科华3BSN红、宜兴 M 3RE黄、宜兴 M一 2GE 蓝组合。取 8 块相同重量的布样 a1 、 b1 、 a2 、 b2 、 a3 、 b3 、 a4 、 b4 ，在染浴 1 中加入电解质后先投入 a1 ， 15rain 后再加入 b1 ，染色 35min 后加碱固色 35min ；其 他染浴用同样方法分别上染a2 ，b2 ，a3 ，b3 ，a4 ，b4 ，染色完成后经水洗、皂洗、水洗、烘干处理，以备测试用。工艺配方:雅格素 BF KR 红(owf) / 0 . 06科华 3BSN 红(owf) / 0 . 06雅格素 BF RR 黄(owf) /% 0 . 06

8、宜兴 M-3RE 黄(owf) / 0 . 012雅格素 BF-BRN 蓝(owf) / 0 . 012科华 3RS 黄(owl) /0 . 06宜兴 M 2GE 蓝(owf) / 0 . 012NaC1 /g8Na2C03 /g4浴比 1 : 40固色温度/C 60125 色差的测定首先打开电脑测色系统，预热 30rain ，再将标准白度板放到观察孔上，通过校正程序进行 校正。然后将待测色样 a1 样放到观察孔上，通过测色程序测得标准样的三刺激值，以测试的标准样的试样校正得到底资料；然后将需要比照的色样bl样作试样，以等条件下比色,得到试样与标准样的总色差（AE）、明度差（ I）、红绿差（

9、a）、黄蓝差（ b）。2结果与讨论2 . 1滤纸渗圈试验从表1中可看出染料性能的变化趋势。雅格素BF RR黄的渗圈直径最大，为 32mm，其主要是由于雅格素 BF I黄染料的分子较大，分子量也较大，染料的立体结构较复杂，所 以在与纤维分子接触过程中不易于吸附而具有较好的扩散性；雅格素BF KR红的渗圈直径最小，为20mm，其主要是因为雅格素 BF KR红的染料立体结构简单，分子量和分子 都较小。染料渗圈直径大，其扩散性能好，拼色性能也好；反之则其扩散性能和拼色性能差。 在拼色时，渗圈直径相同或相近的染料可以相互拼混，在连续轧染过程中不易产生竞染现象而导致前后色差。揺色性能/itlWi載现性芒W

10、好2S272&科华3RSH26直兴M 3RK®2625雅搐當Kf-KRtr20i皑i議1濯试验绪果10 20 30 40 50 60 70 80 90时耐minaIOForor小 259 oo 7 创 1出、*也玄空4图3 科华3R5黄的上染圃色曲线2 . 2各种染料的上染曲线和固色曲线10 20 30 40 50 60 70 80 90 时何/min009080n密/*sg吉二4 雅格素BF-KR红的上染固色曲线6050403020100图5 雅格素BF-RR黄的上染固色曲线o o o2 I 水、爭)£空-M009080706050403000r90t80r70F

11、6OFn睜、fr也匡去410 20 30 40 50 60 70 80 9020100时间/min图7宜兴M-3REM的上染固色曲钱IOO9O8Q7O甸5040旳20|00雅箱素BF-BRN蓝的上型固色曲钱9 汽巴克降FNR聲的上染圃色曲疑J8密*般也话橹2.3染料的S、E、F、R值S值表示在中性盐存在下染料达到第一次平衡的上染率，反映染料对纤维的亲和力或直接性高低，宜兴M-2GE的S值最高，在有电解质和温度 40 C条件下，30min后它的上染量最多，即它对纤维素纤维的亲和力和直接性高，而s值最低的是科华 3BSN红。s值过高或过低都会使匀染性及透染性变差，从而容易造成染花现象，对于S值高的

12、染料，可通过分批加盐、控制染色温度和时间来增加移染，提高匀染效果。E(Exhaustion) 值表示加碱后染色终点时染料的上染率，第二次上染程度可以从ES求得，S和ES值的大小关系着第一次上染和第二次上染的匀染性和上染量。最终上染率较 高的是科华3BSN红、汽巴克隆FNR蓝、宜兴M 2GE蓝等，虽然科华 3BNS红的S 值较低，但加入碱剂后，由于提高了染液的pH值，使纤维素阴离子浓度迅速增加，因此固色率迅速增加，随着固色率的增加，纤维的上染百分率(吸附和固色染料的总和)也相应迅速 增加，最终达到吸附平衡。 对于s值小、E值大，两者差超过30的染料，如科华3BSN红, 加碱后容易引起染色不匀，

13、这时不能通过移染来提高匀染效果， 必须通过分批加碱才有可能 获得匀染。F(Fixation) 值代表染料的固着率，是染色物洗去浮色后测得的染料固着率。固色率始终低 于竭染率是因为在固色的同时， 染料还要发生水解， 部分水解染料也吸附在纤维上， 这就是 染色物上的浮色。R(Reactivity) 代表染料的反应性，表示加碱剂 (10min) 时的固色率与最终固色率的比值， 可粗略的反映染料的反应性，科华 3RS 黄和宜兴 M 一 3RE 黄的固色速率都较快。加碱以 前，染料基本上以 Dye-X(X 为活性基 ) 原始状态存在，加碱后由于提高了染液的pH 值，使纤维阴离子浓度迅速增加， 染料逐渐形

14、成两种新的形式 Dye 一 0 一 cell( 与纤维键合的染 料)和Dye 0H(水解的染料)。在纤维上主要以 Dye O Cell形式为主，所在固色速率 迅速提高。2 . 4染料配伍的测试结果*2與料特征值梁料名称 %F7%科华3HSN红11. 2285- 16? 1. h:44.14科华18. 4653L 8543. 775& 20雅淸索Bb KR红21.甌66. 6456 3530. 38雅裕素BF -RR黄17. 4244. 7632,133反85$284940.4770. 72宜堤M-3RE黄19. 8S佩20农& 3172.91宜兴M2GE蓝25. 7673* 2

15、856+ 6428+ 76汽巴克睦FNR险20, 348L 54&& 2431,09»3染料配伍测试结累序号染料组合电脑需葩數伉EALbAb1眾幡畫BF-KR红 雅骼 ¥ BF-RRKHF-BRN 蓝3. 162監 396-0. 094-監 0612特格款BF-KR8I 雅林素HPRR黄 汽巴克產F、找盛2. 7502. 2080. 1377 6313科华3BSN红 料华3RS就 辭楮索BF-HRN蓝2. 125L 1800.678-I. 6J11科华3BSN紅 宜兴M7RE：黄 IK4(017缶398L 939-0.913注tALft为负值代左批次样偏探.

16、为正值为员偏绿光为匸脩红ftiAbfi为负偏蓝光、为止僞黄光.(1) 表中列出各组拼色的 £、 L、Aa、 b值。 E( E总色差，由 L、Aa、Ab决定) 值越小说明拼色组合在连续轧染中的一致性综合表现越好。I值为正时，说明连续染色时色光易走浅，为负则易往深里走。Aa值为正时，色光易往红光方向走，为负则易走绿。Ab值为正时色光易走黄，为负值时易走蓝。 而且走向的程度要看此数据的绝对值的大小，绝对值越大说明走向的程度越大，色光变化越明显。(2) 从试验的结果看出，2、3两组的综合 E值相对要小。说明这几种组合拼色进行连续轧 染时，前后色光一致性相对较好，既这几种染料的配伍较好。(3)

17、 从 Aa 、Ab 值分析，总体上 Ab 值的负值较多，说明染料上染普遍以黄为先。黄光上染 较快，其次是蓝光，在灯箱中比较 a 样和 b 样，很明显， a 比 b 黄光偏重。(4) 对于宜兴M型染料的配伍性能，从 E值可看出， E色差值均偏高，这说明该染料的 配伍性能较其它染料要差一点。对于雅格素BF型染料 E值较大，从构成厶E的细化数据分析看，主要是由于 Ab较大，导致 E值偏高，说明这组染料中主要是以黄光上染较快。 从测量的数据看出， E值较高是因为Ab和厶L绝对值偏高的缘故，黄光上染快，明度比 较高， 色光往红蓝光方向走多。 从这可进一步说明要充分掌握染料的上色规律， 保持色光的 一致性。3 结论(1) 在所讨论的几支染料中，雅格素BFRR 黄扩散性能最好，扩散直径为 32rnIn ，雅格素 BFKR 红的扩散性最差，扩散直径为 2Omm 。扩散性好，拼色性能也好，在实际的拼 色应用