牛仔染色常用染料

牛仔染色常用染料4.1靛蓝染料靛蓝，一种蓝色，近乎青色的具有三千多年历史的还原染料。是牛仔布的最常用染料，还常用于食品、医药和日用化妆品的着色。靛蓝染料还分为天然靛蓝染料和合成靛蓝染料。其中天然靛蓝从靛蓝草中提取而来。靛蓝草本身是一味中草药，《本草纲目》曰：“淀乃蓝与石灰做成，其气味与蓝稍有不同，而其止血拔毒杀虫之功，似胜于蓝。”马蓝是我国西南少数民族常用的制靛蓝草，瑶族还有一支叫“蓝靛瑶”的商人，专以种植马蓝制靛为生。这些少数民族常年生活在潮湿炎热的大山森林深处，靛蓝染色的衣服是他们抵病疮毒的最好的保健服。牛仔织物很大一部分都是蓝色的，靛蓝染料成了染牛仔布的首选。与合成靛蓝相比，天然植物靛蓝具有更高的安全性；在功能方面，植物靛蓝本身具有抗菌杀菌的能力；合成靛蓝染料染出的牛仔布一般为深蓝色，而植物靛蓝则可以染出较浅颜色的牛仔布，这不仅弥补了合成靛蓝的不足，更丰富了牛仔服装的魅力。【11】4.1.1性质具有高度的稳定性。在常温常压下，靛蓝带有明显含铜色光的深蓝－紫罗兰色的针状或棱柱状结晶【1】。当在非极性溶剂中，靛蓝呈紫罗兰色；当在极性溶剂中以及棉织物上，靛蓝呈蓝绿色。靛蓝分子内具有大的π共轭体系，以及存在分子内和分子间氢键，使得靛蓝稳定性高，熔点高和溶解性差。靛蓝不溶于水，在还原剂和碱剂的作用下，靛蓝在染液中存在四种形态，其中，单酚钠离子态的隐色体是上染棉纱线最佳的形态。靛蓝还具有很好的耐光性，且对生物安全性能高【2】。4.1.2染色特性靛蓝在碱性保险粉溶液中为水可溶的隐色体,其隐色酸为微溶于水的白色物。与一般还原染料相比，靛蓝染色速率较慢，会出现染色不足的现象。与蒽醌等还原染料相比，靛蓝的亲和力较低，其亲和力常数仅为3.5（一般染料为200-300）。靛蓝属低温染色型，染色温度在20℃左右最好。属于低碱度染色剂，碱度越高，上色率越低。【3】由靛蓝染料染得的传统牛仔布,由于靛蓝染料渗染性差，所染得的纱表现出环染效果，即纱中心留有明显的白芯区。所制牛仔服经石磨或漂洗后，织物表面露白明晰，风格独特。4.1.3使用时应注意的问题靛蓝是一种难还原、易氧化的染料，因此无论是在染色的设备上，还是染色过程的操作上都应尽量避免与氧气接触。棉纱的质量好坏将直接影响染色效果，影响织物的外观和生产效率，由于不同的棉含糖量、含蜡和杂质量不同，纺纱和整经等质量差别的影响，质量不同的纱尽管是相同的染料，同样的染色工艺，染出的纱的效果也有很大差异。靛蓝属低温染色型染料，20摄氏度左右染色为最好，温度高会加速保险粉分解，使染槽三种物料产生较大波动，破坏衡产生色差。[3]当染液pH值为11时，棉纱线可获得最大的K/S值和明显的环染效果，并且维持染液pH值稳定是保证染色质量的关键。采用多次室温浸轧、透风氧化可以提高靛蓝得色量。【4】4.1.4局限性天然靛蓝染料资源有限，从种植、收集、提取到应用都需要很长的时间，产率较低，不适合大量用于牛仔布染色；合成靛蓝对环境污染较为严重。4.2硫化染料一个世纪以来，靛蓝一直是用于生产标准蓝色牛仔布的主要染料，上世纪80年代硫化染料和靛蓝套染的成功结合，创造了全新的染色效果，大幅度提高了粉状硫化染料的市场需求量。但是由于粉状硫化染料产生的大量粉尘、刺鼻的气味和很难处理的工业废水等缺点，使得液体硫化染料取得进一步的发展，并逐渐国产化，成为棉型织物染深色的理想染料。4.2.1硫化染料的性质硫化染料是含有硝基和氨基的有机化合物，大部分在高温中与硫和硫化钠反应而成。许多硫化染料无一定的化学分子式。硫化染料结构与还原染料相似，它们通过化学还原反应，形成与纤维有亲和力的水溶性形态隐色体上染纤维，再通过氧化过程与纤维紧密结合。【5】硫化染料的隐色体对纤维有直接性，与直接染料相似，可用食盐促染，可用阳离子固色剂及金属盐固色剂来提高色牢度。4.2.2染色特性按应用方法分类，《染料索引》将硫化染料分为三类，普通硫化染料、预还原硫化染料、水溶性硫化染料【6】。普通硫化染料不溶于水，用碱性还原剂可将染料还原成隐色体，并溶解在水中，隐色体钠盐可以被纤维吸附，染后一定要充分水洗，以减少纺织物上残留的硫，防止纺织物脆损。预还原硫化染料使用时用水稀释便可直接应用。水溶性硫化染料的特点是染料的分子结构中有水溶性基团，溶解度好，匀染性好，但它与纤维没有亲合力，染色是需要添加硫化碱【6】。4.2.3使用时应注意的问题使用时要用硫化碱还原，然后氧化，在纤维上重新生成不溶性的染料固着，以分子间作用力结合。染料还原剂用料随染料而定，若用料不足，染料还原溶解不完全，过多会降低染料的上染率。加适当的纯碱以防止隐色体发生水解。硫化染料的隐色体一般为黄色、黄绿色或暗绿色，多纤维素直接性一般较低，多使用小浴比染浴，必要时加入中性电解质促染。4.2.4局限性普通硫化染料是强碱性的危险物且伴有恶臭，贮存稳定性差，由于对物体有亲和性，易沾污且难洗脱。空气中的氧将来自硫化染料的还原剂耗尽，导致染料隐色体形式变得不稳定，从而造成铜光浮色和染色不匀【7】。4.3不溶性偶氮染料不溶性偶氮染料又称为冰染料。是一类在冰冷却下﹐在织物上生成的不溶于水的偶氮染料。最早于1880年由英国人霍立代发明。4.3.1性质冰染染料色泽鲜艳，水洗及日晒坚牢度均较好，色谱齐全，合成路线简单，价格低廉。主要用于棉织物的染色和印花，也可用于制备有机颜料。4.3.2染色特性色谱齐全，以橙红、红、绛红、蓝、棕、黑为主（缺绿）。适用于染浓色，不适于染淡色，淡色遮盖力小。有些橙红、红、棕色的日晒牢度可达6级到6级以上，水洗牢度很高，但一般耐摩擦牢度很低，不耐氧漂，染色牢度还不及还原染料。价格低廉，工艺复杂。强碱条件染色，很少用于蛋白纤维和合成纤维。4.3.3染色过程将织物先用偶合组分（色酚）溶液打底，再通过冰冷却的重氮组分（色基重氮盐）溶液，使其在织物上直接发生偶合反应而显色，生成固着的不溶于水的偶氮染料，从而达到上染的目的。4.4天然染料天然染料是指从植物、动物或矿产资源中获得的、不经过人工合成，很少或没有经过化学加工的染料。4.4.1来源天然染料根据来源可分为植物染料、动物染料和矿物染料，其中以植物染料为主。矿物染料是各种无机金属盐和金属氧化物，主要有棕红色、淡绿色、黄色、白色，经过粉碎混拼后可得20多个色谱；植物染料有茜草、紫草、苏木、靛蓝、红花、石榴、黄栀子、茶、荩草、柿子、紫草等；动物染料有虫(紫)胶、胭脂红虫等。其中牛仔布最常用的天然靛蓝染料为植物染料。4.4.2染色方法由于天然染料分子结构各不相同，染色方法也有较大差异。对蛋白质纤维和纤维素纤维而言，染色方法主要有无媒染色法、先染后媒法以及先媒后染法。对合成纤维而言，主要分为常压染色和高温高压染色。最佳染色工艺应根据染料性质而定。特别需要指出的是，同种天然染料，当使用不同的媒染剂染色时，往往会使被染纤维呈现不同的色相。4.5活性染料长期以来，牛仔布的主题色调以靛蓝一统天下，但随着人们生活需求的多样化，这种格局也在悄悄发生变化，一些以活性染料染色的什色牛仔应运而生。4.5.1性质活性染料分子结构中含有亲水性基团(-SO3Na),故能溶于水。活性染料结构中含有活性基团，凡能和活性基团起化学反应的纤维，都可用活性染料染色。如棉、麻、粘胶、毛、丝、锦纶等纤维。在碱剂存在下，一部分活性染料分子也会与水分子的-OH发生反应，而使活性基团失去反应性能。4.5.2染色特性为获得良好的固色率和匀染性,活性染料浸染工艺大多采用中性吸附上染,吸附平衡后再添加碱剂,以提高染液pH值,加快固色速度。【8】对于活性染料染色,吸附是固着的前提,所以染料的直接性(S值)越大,上染于纤维的染料量越多,也就越容易被纤维固着,固色率就越高。【8】普通型活性染料大多在25℃左右上染，热固型活性染料由于本身含有活性基团较少，对温度有较高的稳定性，可在较高温度下染色。活性染料与纤维直接反应而染色，故水洗、皂洗牢度很高。但其耐氛牢度和耐气候牢度差。4.5.5使用时应注意的问题一般当活性染料固色率低于70%,(E-F)值大于15%，S值>75%时,浮色较多且难清除,就不能用作深浓色染色。【8】活性染料三原色拼色时,要求染料的相容性较好,相容性与重现性关系密切,即重现性也要好。【9】活性染料在水中呈阴离子性，使用时，不宜与任何呈阳离子性的渗透剂、柔软剂、阳离子染料相接触，以免染料发生沉淀。4.5.4局限性染色过程中为使染料对纤维有足够的直接性需添加大量的电解质(经常是氯化钠或硫钠)，以及未固着染料生成的大量有色污水。【10】在染色的同时，有一部分染料水解，生成不能与纤维发生化学反应的染料经基衍生物，被吸附到纤维上，染色后如不除去，影响成衣的染色牢度。利用率不高，且产生大量的有色污水。为了抑制纤维素表面的电荷，活性染料使用时需消耗大量的电解质，既增加了劳动强度，又造成了废水中的氯离子严重超标，大大增加了治理活性染料废水的难度。参考文献：[1]AnneVuorema．ReductionandanalysisMethodsofindigo［D］．Uni-versityofTurku，Finland，2008．[2]AlbertRoessler．Newelectrochemicalmethodsforthereductionofvatdyes［D］．SwissFederalInstituteofTechnology，Zurich，2003.[3]钱树臣.靛蓝特性、染色机理及染色过程的中间控制.染料工业.1994,7[4]袁霞.靛蓝对棉染色机理的研究进展.上海纺织科技.2013，6.[5]岑乐衍，赵坚晔.环保型硫化染料在牛仔布染色中的应用.染整技术.2004,1.[6]王文利.硫化染料的开发及其应用性拓展.染料与染色.2008,6.[7]Mr.RudolfKub