活性染料染色最大的克星竟然是H2O2

    活性染料耐H202穩(wěn)定性很差，染浴中一旦有H202帶入，染料的活性基團就會遭到破壞，造成色差、色花等染疵，因而染色前必須將織物及水浴中的H202清除。生物酶脫氧法最快捷有效，而且節(jié)能、減排、增效優(yōu)勢突出。

 

1.問題的提出

純棉針織坯布，通常帶有較多的棉纖伴生物（如蠟狀物質(zhì)、果膠物質(zhì)、灰分等），這些伴生物極大地影響棉纖維的潤濕性與染色性，所以染色前必須通過煉漂處理將其去除。針織織物由于經(jīng)紗不上浮，加之組織規(guī)格松軟，坯布的煉漂通常在染色機中進行，而后經(jīng)水洗再以活性染料染色。純棉機織物染艷亮的中淺色澤時，也常會因煉漂半制品的白度不足，在染色前再補做一次復(fù)氧漂，經(jīng)水洗后再以活性染料染色。

 

值得注意的是，在實際生產(chǎn)中，這種染色前氧漂經(jīng)水洗再活性染料染色的工藝模式，普遍存在著得色穩(wěn)定性差（深淺，色光），重現(xiàn)性不良，小樣放大樣失準(zhǔn)，缸與缸之間色差明顯以及色澤不勻（色花）等問題（活性染料的染色物在服用洗滌過程中，還存在著緩慢落色的問題）。

 

2問題的根源

實驗得知：

 

無論是低溫型或高溫型活性染料，還是中溫型或熱固型活性染料，在含有H202的染浴中染色，其得色深度都會明顯下降，僅下降幅度不同。而且，H202含量越高，下降幅度越大。各種類型的活性染料，在浸染染色中耐H202的穩(wěn)定性都比較差。

 

究其原因有二：

 

(1) 部分染料的發(fā)色團或活性基，遭到H202的破壞，使染料消色或失去上染能力。

 

(2) 部分染料-纖維素的結(jié)合鍵發(fā)生了斷裂，使已上染的染料脫落（一般說活性基的化學(xué)活性越強，染料-纖維鍵越容易斷裂）。這可從以下實驗中得到證實。

 

實驗方法：

 

將深度為1.25%(o．w．f)的活性染料染色樣布一分為二（各重2克），分別置入浴比1：50不含染料的染色助劑浴中（六偏磷酸鈉1.5g/L，食鹽40g/L，固色堿劑：中溫型和高溫型染料為純堿20g/L，低溫型染料為純堿5g/L+固體燒堿lg/L），其中之一外加100% H202 10mg/L，而后分別按染料類型所要求的染色溫度處理50min，凈洗。

 

以不加H202的處理樣深度作參比樣(100%)，與加H202的處理樣深度相對比較。處理樣的相對深度以DatacolorSF，600x測色儀檢測。

 

表1各類活性染料與纖維素結(jié)合點的耐H202穩(wěn)定性

 

染料類型	染料名稱	100% H202濃度( mg／L)
		0		10
		樣布殘留深度	殘液色澤深度	樣布殘留深度	殘液色澤深度
中溫型	活性紅M-3BE 活性蘭M-2GE 活性嫩黃6GLN 活性翠蘭BGFN	100 100 100 100	淡紅色 微蘭色 微黃色 淡蘭色	97 .58 96. 11 95. 62 93 .99	淺紅色 淺蘭色 淡黃色 淺蘭色
高溫型	活性嫩黃H-E4C 活性紅H-E3B 活性蘭H-ERD 活性藏青H-ER	100 100 100 100	微黃色 淡紅色 微蘭色 微蘭色	95 .76 96. 42 99 .10 95. 89	淡黃色 淺紅色 微蘭色 淺蘭色
低溫型	活性黃L-3R 活性深紅L-4B 活性藏青L-3C 活性黑L-W	100 100 100 100	淡黃色 淡紅色 淡蘭色 淡灰色	98. 89 97. 82 98. 81 100. 07	淡黃色 淺紅色 淺蘭色 紅光淡灰色

注：中溫型染料為上海紡科化工公司產(chǎn)品，高溫型染料為臺灣永光化學(xué)工業(yè)股份有限公司產(chǎn)品，低溫型染料為上海安諾其紡織化工股份有限公司產(chǎn)品。

 

表1數(shù)據(jù)顯示：

 

在含H202的染浴中，各種類型的活性染料與纖維素纖維業(yè)已形成的結(jié)合鍵，也會產(chǎn)生一定程度的“斷鍵”現(xiàn)象。但從整體上看，其“斷鍵”程度相對較小。這說明H202對活性染料染色結(jié)果（減色，變色）的影響，主要是因染料的發(fā)色團或活性基遭到破壞所致。

 

從以上實驗分析可知：

 

(1) 活性染料耐H202穩(wěn)定性差，是染色前進行氧漂經(jīng)水洗再活性染料染色，容易產(chǎn)生色澤不穩(wěn)定問題的癥結(jié)所在。這是由于織物在噴射溢流染色機或氣流染色機中繩狀氧漂后，織物中包含的H202通常難以徹底洗凈，一旦帶人后道染浴中，必然造成色澤（深淺，色光）的波動。

 

(2) 活性染料與纖維素纖維的結(jié)合鍵所存在的氧化性“斷鍵”現(xiàn)象，是活性染料的染色物在服用洗滌過程中會產(chǎn)生逐漸落色的根源。這是因為，常用洗劑中一般都含有過硼酸鈉、過碳酸鈉等氧化物，它們會不同程度地催化活性染料與纖維素纖維結(jié)合鍵斷裂的緣故。

 

3問題的應(yīng)對

消除H202對活性染料染色結(jié)果的負面影響，行之有效地應(yīng)對舉措有二：

 

3.1 洗滌脫氧法

 

染色前煉漂或氧漂后，采用熱水洗→熱水洗→溢流冷水洗，確認H202已充分洗盡后，方可以活性染料染色。

 

該法耗能大，排污多，成本高，顯然不符合當(dāng)今“節(jié)能，減排，增效”的染整理念。

 

3.2 生物脫氧法

 

染色前煉漂或氧漂后，采用冷水洗→中和、脫氧、染色一浴法工藝。

 

(1) 本工藝所用生物酶為過氧化氫酶。它是由非病原性的微生物經(jīng)深度發(fā)酵制成的。它具有專一性，只和H202起作用，能快速將H202分解成水和氧氣：2H202→過氧化氫酶→H20 +02，面對織物，染料、助劑（表面活性劑）相容性好，不起任何作用。

 

過氧化氫的最佳實用條件為：溫度 35～ 50℃，pH 值6.5 ～7.5，濃度諾和R過氧化氫酶10L 0.25～ 0.5g/L（根據(jù)需要）。

 

(2) 生物酶脫氧法的操作過程（以噴射溢流機為例）：

 

① 織物經(jīng)煉漂或漂白后，放掉漂液。

② 先用冷水洗滌約10min，排掉洗水。

③ 加入清水，邊運轉(zhuǎn)邊加入適量醋酸，調(diào)PH 至6.5-7.5，同時升溫至40-50℃（根據(jù)需要）。

④ 加入生物酶，運轉(zhuǎn)脫氧10-20min，不排液。

⑤ 加入染色用助劑，染料，調(diào)溫至染料所需要的溫度，并保溫染色。

 

(3) 過氧化氫酶可快捷有效地去除殘留的H202，即使?jié)舛冗^量也不會給織物或染色造成負面影響，而且H202分解后只生成水和氧氣，不產(chǎn)生有害物質(zhì)，因而它是一個全新的綠色工藝。

 

(4) 由于該工藝在氧漂后，只需要做一道冷水洗，中和脫氧染色可同浴進行，所以，與洗滌脫氧法相比，它具有突出的“節(jié)能，減排，增效”優(yōu)勢。經(jīng)測標(biāo)，時間可節(jié)省50%，清水可節(jié)省70%，用電可節(jié)省50%，用汽可節(jié)省20%。

 

4結(jié)語

活性染料對H202非常敏感。染浴中一旦有H202存在（即使?jié)舛群艿停┗钚匀玖系幕钚曰蚓蜁煌潭鹊卦獾狡茐模瑥亩a(chǎn)生明顯的色差，色花的染疵。因此，染色前徹底清除織物及其水浴中殘留的H202異常重要，而采用過氧化氫酶脫氧，是最佳的工藝選擇，不僅脫氧快捷有效，而且還具有顯著地“節(jié)能，減排，增效”綜合效果。