活性染料常用分散剂和匀染剂研究进展.pdf

堑塑堂塑墨三±三鲞塑= 塑：! j ：I ! ! ! 活性染料常用分散剂和匀染剂研究进展 袁慎峰陈志蒙 ( 浙江大学材化学院化工系联合化学反应工程研究所，杭州，3 1 0 0 2 7 ) 摘要：分散荆可以提高活性染料在染潜中的溶解度和稳定性，匀染剂可“改善活性染料的匀染性，接太她提高染料的应用 性能。本文对活性染料常用分散荆和匀染剂的研究进展情况进行了综述。 美t 词：活性染料分散荆匀染剂研究 中田法分类号：r s1 9 02 B 在活性染料染色过程中常使用的助剂有分散 剂、匀染剂、固色剂、净洗剂、消泡剂等。结合助剂的 结构首先介绍分散剂和匀染剂的研究进展情况。 1 分散剂 染色一般以水为介质进行，而有些活性染料在 水中的溶解度不大，或者易与硬水中的钙镁离子反 应，因而染料在染浴中容易发生凝聚或沉淀，导致染 色不匀和得色量的降低，为解决这一问题，须加人适 当的分散剂，以防止染料颗粒凝聚。 分散剂大多由阴离子表面活性剂组成，少数由 非离子表面活性剂组成。例如，生产较早、用量较大 的亚甲基萘磺酸类分散荆【1 j ( 分散剂N ，c N F ，M F 等) 就属阴离子型( 结构式如下) ，酚醛缩合物磺酸盐 类分散剂【2 ：( 如分散剂S s ) 也属阴离子型( 结构式如 下) ，它们均具有优良的分散性能，用途非常广泛i 脂 肪醇聚氧乙烯醚硅烷型的分散剂w A ( 结构式如下) 属非离子型，耐酸，耐碱，能与各种离子型表面活性 剂同浴使用，分散力强，可防止染料沉淀，并能赋予 织物抗静电性能，同时可改善手感。 有些聚合物如聚丙烯酸及其酯类、聚乙烯醇类 也可作分散剂使用，例如，D e k o Is N ( 巴斯夫) 是聚丙 烯酸酯，作为分散荆可用于棉及其混纺织物的活性 染料染色中b J ，首先，它对原棉上杂质如蜡质和果 胶因硬水产生的沉淀物具有突出的分散能力，对金 。 刚。 分散剂c N F 3 N a 队膨 N 8 C H 3 c H ， 分散剂M F c 口o ，a 0 0 3 严重、度量单位落后的器械和另部件及时进行淘汰 和更新。以提高检测器械的有效性和测试数据的可 靠性。 3 4 及时研究总结，不断完善提高 对于众多的测试数据，成绩终审者应持实事求 是的观点执行科学的取舍原则，测试不理想或结果 有怀疑的样区用备用区进行重新测定，保证成绩的 正确性和终审的权威性。测试数据经计算机处理， 验证无误后交付育处单位，及时获取反馈信息，参考 历史资料，分析总结，为提高蚕品种丝质检铡技术作 深入细致的研究。 考文献 1 * 叫、坚等家蚕品种选育茧丝质检确技术中国番业1 9 9 9 ” 2 黄国瑞主编茧丝学北京：农业出版杜，1 9 9 5 3 柳德康蚕茧收烘技术金盾出版杜1 9 9 54 _ 翦i §g 疆 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark 【7 4 】7 4 - 2 螋! 兰! 星 属离子有螯合作用，因此抑制了活性染料镁盐的形 成，从而提高了得色量并避免了色差；其次，活性染 料钙盐的水解产物很难洗除，使用D e k 6 Is N 后便可 避免；再次，D e k 0 1s N 对活性染料的色光和牢度不 会有任何损害；最后，它泡沫很低，且染料不会滞留 在染浴中。因此，D e k 。ls N 是一种值得发展的活性 染料分散剂。 此外，在涤棉、涤毛等混纺织物一浴染色的场 合，必须使用另外一种类型的分散剂染料沉淀 防止剂。这是由于涤纶等分子内含有阴离子基团， 需用阳离子染料染色，而棉、毛等天然纤维所用的染 料几乎都带有阴离子基团，这两种带有不同电荷的 染料在染裕中相遇立即析出沉淀。为此而加人的分 散剂称为染料沉淀防止剂。 C H 3 R o ( C H 2 C H 2 0 ) n _ 一s i( ( ) c H 2 C 屿) 。O R ( o C H 2 C H 2 ) 。O R 分散剂w A 染料沉淀防止剂中的一类是阴离子型分散剂与 非离子型分散荆的复配物，另一类是阴非离子表面 活性剂，为酚或醇的聚氧乙烯醚硫酸酯钠或其它带 聚氧乙烯亲水基的磺酸型表面活性剂。另一类是阳 非离子表面活·性荆，分子结构较复杂，典型结构为： 以多胺如二乙烯三胺等为核心，带一条长碳链疏水 基和若干聚乙二醇链，后者使所有氮原子季铵化，并 使分子带有足够的非离子型亲水基，它们也可借助 环氧氯丙烷与N 相接。 在染浴中，离子性表面活性剂与离子性相反的 染料结合，可防止该染料与另一 类染料的结合，如该离子性表面 活性剂为一般表面括性剂，它与 染料的结合物也会沉淀，若加入 染料沉淀防止剂则可使染料一表 面活性剂结合物被充分分散而不 沉淀。由于离子性表面活性剂本 身带非离子型亲水基，故它与染 色成本，因此国内应尽快开发这类产品”。 随着环保的要求越来越高，有些分散剂面临不 能继续应用的困境。例如有些分散剂生物降解性 差，严重污染了环境。这将限制这类分散剂的应用， 因此，急需开发生物降解性好的分散剂。B A s F 公 司新开发的分散剂s e t n 1 0 1E 除了具有优异的分散 性能之外，生物降解性也提高了很多，已在染料中使 用，可全面提高染料的生态性能。值得进一步研究 并推广应用。另外，据报道。马来酸酯一丙烯酸酯共 聚物制成的分散剂也有较好的生物降解性”o 。 2 匀染剂 活性染料中，即使采用上染温度为6 0 左右的 乙烯砜型活性染辩，若上染速度快的染料与上染速度 慢的染料拼混使用，也常会发生染色不匀现象怕J 。因 此，活性染料染色时需加入适当的匀染剂。 匀染剂的匀染能力是移染性、分散性、缓染性的 综合反映，此外，匀染剂还必须具备起泡性低，抗电解 质和硬水能力强等性能。 常用的匀染剂为非离子表面活性剂，其原因是非 离子表面活性剂的聚醚作为路易斯碱发生作用，破坏 染料的水合和非离子表面活性荆的水合作用，而形成 新的染料和非离子表面活性荆的结合【6J 。 非离子表面活性剂的疏水基可采用高级醇、高级 脂肪酸、高级烷基胺等。疏水基在c 】2 以上，而且以C 1 6 和G 8 的长链烷基较为理想，这样可与聚氧乙烯亲水 基形成醚结合、酯结合、胺结合等连接的形式。 现以C l B 的烷醚型的非离子表面活性荆为例加 以说明如下： q 8 畔C H 2 口王2 0 一p q 8 H 3 7 畔口1 2 C H 2 0 斋一H H o H 料的结合物就更易被分散，或本 一 身具有自分散性。 我国已有个别染料沉淀防止 剂产品，但品种极少，且不能用于 深色染色。由于染料沉淀防止剂 的应用可明显降低混纺织物的染 ( ) G 她氐办啡坚塑! H s 於p o n 旷： ( )叫) 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark 纺织学报第二十三卷第一期 一一一 ：耍：l 塑! ( I ) 式中醚氧与水发生氢键结合成为( ) 式； ( ) 式中聚氧乙烯链具有立体结构，醚氧突出于外 侧，形成( ) 式；( ) 式与染料发生氢键结合生成 ( ) 式。这是与染料具有亲和性的类型，控制染料 的初染率，随着升温，结合解离，最终达到织物的匀 染“： 除非离子性表面活性剂外，近年来还出现了如 下类型的匀染剂： 2 1 聚合物型匀染剂 1 ) 低聚合度的聚丙烯酸钠盐，丙烯酸马来酸 酐聚合物钠盐，甲基丙烯酸一马来酸酐共聚物钠盐， ( 甲基) 丙烯酰胺一N 一乙烯基酰胺共聚物¨等作为 匀染剂。如防泳移剂P A 是丙烯酸系共聚物溶液， 适用于活性染料轧染，可提高匀染性，上染率，固色 率，并提高染品的一级品率。2 ) 聚丙烯酰胺经碱水 解后再进行羟甲基化而得的产品作为活性染料匀染 剂( 如防泳移剂M s ) 。3 ) 聚乙烯吡啶( A 1 b i g A 巴 斯夫) 亦可作活性染料匀染剂【3 J 。 2 2 弱阳离子系非离子表面活性剂 在与染料有亲和性的匀染剂中，利用与阴离子 系染料的离子结合效果较好的含氮非离子表面活性 荆。当烷基胺的碱性过大时，由于缓染效果增强，其 最终上染效果变得较差，因此通常采取同时附加非 离子基团和末端阳离子化的方法，使其结构变化，调 整碱度强弱 8 j 。如 9 ： fR 2 + R 1 0 ( A O ) 。O 啊2 一汁一时I x l士J R 1 一R 4 = C l 烷基，烷苯基；A = C 2 地， C H 2 c H c H ，；n = 5 1 0 0 ；x = 卤素。 2 3 非离子和阴离子表面活性荆的复配物 非离子型表面活性剂通过聚氧乙烯键上氧原子 与染料分子以氢键结合而获得缓染效果。同时，作 为纤维亲和型的非离子表面活性剂，在纤维表面形 成表面膜，该膜可控制染料在纤维表面的吸附，并可 促进染料在纤维表面的移染效果，促使均匀吸附。 阴离子表面活性剂既能提高染料的热稳定性，又能 提高非离子型表面活性荆的浊点，而且它本身具有 分散和匀染作用。因此，阴离子表面活性剂和非离 子表面活性剂的复配物可实现良好的匀染性 能 1 0 。 在毛用活性染料的染色过程中，可使用对纤维 有亲和性的匀染剂，例如，下述化合物可用于含一 N H a c B r = c H 2 活性基团染料的匀染剂- 12 】。 S 0 3 N a 一7 彩j 卜N H c o c H B r c H 2 B r 一 S c b N 8 3 结语 以上结合助剂的结构及其机理对活性染料常用 分散剂和匀染剂的研究进展情况作了介绍，但有些 助剂仅给出了商品名，或其结构类型，而没有其结构 式；对复配型助剂也役有详细配方。这一方面是出 于助剂生产者对自己产品的技术保护。另一方面则 是由于助荆本身的复杂性，特别是一些聚合物类型 的助剂，人们还无法弄清其真实结构。所有这些都 增加了助剂研制工作的难度，但是，文中所述为助剂 的应用、复配及研制工作指出了方向，将可推动我国 助剂应甩和研制工作，使我国括性染料染色助剂的 研制和应用水平上一个新台阶。 考文献 】J P0 79 0l 舛D E4 0 2 62 5 5 妒6 32 1 3 ，5 7 2 2P L l 6 12 0 2J P 0 43 5 2 7 5 1 3 董永春聚台物型染色助剂_ 及其应用染料工业1 9 9 2 ( 1 ) ：3 4 4 1 4 叶玉青当前值得开发的纺织印染助荆精细石油化工，1 9 9 5 ( 4 ) ：5 7 5U s P57 6 3 ，5 5 3 6 小谷卓用于活性染料的匀染荆( 上) 加工技术【日) ，1 9 9 0 【3 ) ： 4 0 4 3 7E P3 6 4 3 9 9 8E P “2 8 “ 9J P0 89 2 ，8 7 9 1 0 胨荣圻潦纶超细纤堆染色工艺中的助剂印染，1 9 卯( 9 ) ：3 4 3 7 1 1C N l0 8 l _ 3 D 酷9 0 39 2 6 J P6 33 l S ，6 8 0 1 2E P4 7 4 5 9 4 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the watermark