丝绸用黑色活性染料可雕性研究

丝绸用黑色活性染料可雕性研究 由表1可见,目前生产上常用的黑色染料的雕白性能很不理想.即使当前已放大量使用 的直接黑JA,与空白标样相比.白度值仍差14个单位,坡雕白的绸样呈黄至黄棕色.丝绸界 亟需一个乌黑度,雕白度和色牢度均优的黑色染料,活性染料则是首选的类型. 表1不同染料在丝绸上染色后拔染后的白度 1实验方法 1.1试验材料 绸坯:真丝O2双绉 所用染料为市陶商品,活性黑SN—B和活性黑Dw—G系中试和实验室扩试产品 1.2测试仪器 电子配色仪:SRICI电脑测色配色系统 分光光度仪:751型分光光度仪 白度测试仪:日立307型 1.3活性工艺及固色率测定 活性黑SN—B染色工艺;染料x(o.W.f),元明粉40g/L.浴比1;50,染前处理后的 双绉40~C入染,40rain升至g5,100V,保温60rain.染毕,水洗,90V皂煮(3g/L皂液-测固 色率时用2g/LoP一10皂煮)10rain,水洗.干燥.固色率用残液比色法测定. 活性黑Dw—G的染色处方中,除染料和元明粉外,还加入0.1g/L的pH调节剂SCA. 以保证染色在pH7.5,8.2染液中进行.其余操作同SN型染料染色. 1.?雕印工艺及白度测定 按规定处方加入还原剂,助还原剂,加白剂,pH调节剂和水及原糊,配成雕白浆手工 两印,网印雕白面积为50X50ram.干燥后.固两蒸箱在指定的压力和时间下蒸化,水洗,熨 干.测定白度.(试验的处方及蒸化条件见讨论部分). 2结果与讨论 2.1活性染料结构与其可雕性的关系 由于活性染料与丝朊间共价键不易破坏,染料被雕白后与纤维结合部分的被还原中间 体仍残留在纤维上,这一残片是否易被氧化直接影响到雕白度,故需对活性染料的类型进行 筛选. 以卤代杂环为活性基的偶氮染料,通常将活性基连接在偶合组份上.被还原后在丝朊上 连接的残留碎片具有邻氨萘酚结构.易被氧化.雕白后的底色呈棕黄色,而且不易洗除,所以 一 36— 这类染料不适于作底色雕印.例如二氯三嗪,一氯三嗪,一氟三嚎,氟氯密啶型活性染料,雕 印后底色不自,易泛黄.以活性艳红X3B为例,其雕印的反应方程式如下: oHNH—N1厂NH—F_bto【n NaO,SSO~Na OH_11NH—fNNH—一Fibr.【玎 旦+OH /,\ 硫酸酯乙基砜型活性偶氮染料,染色绸经拔染清洗后.留在丝纤维上的残片,由于砜基 的强吸电子性,降低了氨基上电子云密度.不易被氧化.有很好的可雕性.”“与其相似的 还有日一(N一甲基牛磺基)一乙基砜型染料.上述二种染料染色绸雕 自的化学方程如下: …一N叉SO~CH2CH 旦 一娟:OSOINa—× SOzCHCH:OSO】Na 乙基砜活性基处于偶氮基对位较间位有更强的吸电子效应.其雕自 性更好,例如下述两组染 料染色绸在同一雕印条件下拔自部位的自度对比(表2) 表2KN型染科活性基位置对雕白性能的影响 染辑结构活性基与偶氮基相对位置雕印后白度 OHp位 矾删众N…OS位SO,Na N一}— l常/ @”?衄P位 m位 82 79 66 58 联接活性基和染料母体的桥基对雕印性能也有较大影响.例如溴代 丙烯酰胺为活性基 的染料.其桥基为羟酰胺,在雕印过程中酰胺基被水解,被雕白后残留在纤维上的碎片无色, 也具有较好的可雕性这一规律也反映在卤代喹恶啉为活性基的染料中,以羧酰胺为挢基, 易于水解,雕自性相对较好;而以磺酰胺为桥基,在同一拔染条件下由于氮原子的离子化,较 耐水解,其雕自性能不如前者.例如: 一 37— O.OH— >一—轴一人 NaO~SSO,N8 COOHOHNH: 旦一jI ++ NaO3SSO】Na 旦求,旦—,,in 上述两只染料的染色绸雕白性能对比,后者底色偏黄. 除了活性基以外.染料发色体结构对拔染性能也有较大影响.偶氮染料的亲和力以及 其还原残片的被氧化能力,易洗涤性对雕白性能有一定的影响.表3列举了I2只染料的雕 印结果. 比较0l,O5和06三个染料的雕白度.由于水溶性基团磺酸基和羧基的引入,雕白度有 所提高,特别是磺酸基的引入.雕白度提高了2O个白度单位.在双偶氮染料09,10的对比中 也有如上规律.以2一萘酚一3一羧酸为偶合组份的05与以水杨酸为偶合组份的03染料相 比,萘环取代了苯环,雕白度下降了18个单位;在染料04和02的对比中,由于乙酰J酸为 偶合组份的染料呈线型结构,亲和力较高.比相应的乙酰Y酸染料雕白度下降9个单位.染 料结构中有氨基或硝基结构的染料,被还原后具有二胺结构,易在空气中氧化,雕白度下降, 互处于邻对位的二个氨基雕自度下降更为明显.染料I1,12,由于二个硝基和一个偶氨基还 原后,一个苯环上有三个氨基存在,雕印后白度值降至40左右. 2.2活性黑SN—B和活性黑DW—G及其染色和雕l~p-r艺 商品黑色活性染料主要有两类结构.以cI活性黑8为代表的络合金属染料,由于具有 配价结构,在雕印过程不易分解,只适于丝绸直接印花,不宜作为底色 拔白. 某些以H酸为偶合组份的敷偶氛染料,如cI活性黑5,雕印后的自度较好.但在丝绸上 的乌黑度不够理想,为改进其乌黑度,近期推出的活性黑5改性商品,由活性黑5与1,2个 橙色或红色染料拼混而成.乌黑度有了明显改进.但拼入的橙色组份中,由于具有氯三嗪连 接在偶合组份土,雕自效果很差,其雕自度只有们自度单位. 38一 , 一 . 鼯 表3染料结构对丝绸上雕白度的影响 编号染料结构雕白度 01 02 03 04 O5 06 07 08 L1 ,0 @]=_ l.— OH SO3Na 一 R0H .—0 0 R ? N.{ n—so,m OHH R1一.时 一— ?卜 Nao OHN心, S , OINa — BrNaO3S m 475 49282 36082 49L 48366 47964 48562 4866O 58669 59862 右L3 60340 0b 一一— C卜s.crcHmCs0r 39— o——一Me_一ONH—,?_NH2 1,Jl ?芝一c.R舳ctjBla..NaO:SSO】Na NO NH,OH Na.,.cHzcH0s 一卜N—N]]rN—N—:卜s0cHcH.so/,/八 NaO~SsoNReactiveB1ack5 在结构与性能关系研究基础上,井合成了近40个活性染料.经电子计算机配色.复 配,商品化后,进行染色及雕印性能测试,筛选出活性黑SN—B.活性黑DW—G两上乌黑 度,雕自度和坚牢度兼优的丝绸易雕活性黑染料. 活性黑SN—B和活性黑DW—G分别属于含B一(N一甲基一牛磺基)乙基砜活性基的 SN型染料和含B一硫酸酯乙基砜活性基的KN型染料.这两类染料的最适宜的染色pH分 别为6—7和7.5—8.对于KN型染料来说,必须考虑到染色过程中染料对pH的敏感性.活 性黑DW—G在pH为6.7时染色的固色率,比oH7.6时低9左右.加入一个pH调节剂 SCA可以在高温阶段缓缓地释出氢氧根离子.保证在I3H7.5,8条件下染色.防止过强的碱 性造成丝绸在高温下灰伤.加入量为0.1g/L左右,可使活性黑DW—G固色率提高6左 右.过多地加入SCA效果并不显着. 以上述二只染料染色得到的黑色绸.进行绸面的反射曲线测定表明,在00,700nm可 见区范围内,除接近红外区略有反射外,几乎呈非常均匀的全吸收. 比较了氧化亚锡l0(雕自浆中还原剂重量百分比,下同),次亚硫酸锌合甲醛(德古 林)12.次亚硫酸钠合甲醛(雕白块)12三种雕白剂的雕白效果:氯化亚锡效果最差.以雕 白块雕白效果最好.在雕印黑色染料时.雕白块的用量提高,可提高雕白度,一般增至15, 雕白度不再明显提高.试验了园简蒸箱压力和时间等条件对雕白效果的影响,0,0-04MPa? 1O,20min蒸化,可使雕自得到较满意的效果.为了试验雕印中助剂的作用分别试验了如下 5个雕印工艺处方(表4): 实验证明单纯用雕白剂效果并不满意,在助还原剂锌粉,pH调节剂氯化铵及增白.F 用下,处方5的雕白度可达61.4白度单位,比较接近于白绸.活性黑 DW—G染色绸雕印的 白度值可达67…5如与活性黑GR相比,乌黑度接近而雕白度却提高了2O个白度单位.? 表4活性黑SN—G雕印工艺处方试验 氯化锌 活性黑SN—B和活性黑DW—G在杭州喜得宝丝绸印染公司试验结果如下:染色绸色 泽乌黑;雕印后底色洁白,长期放置无明显泛黄现象,牢度好(表5);活性黑DW—G较SN — B上色率略低,但具有更好的雕白度和湿处理牢度. 表5活性黑SN—G和活性黑Dw—G的牢度及雕白性能 „承授皂冼汗渍 色度()日晒染料 原掸丝棉原样丝棉原料丝棉雕白度( 0.wf)(碳弧灯) 变化沾色沾色变化沽色沾色变化沾色沾色 活性黑SN—G534—56l4 活性黑DW—G0.55{一5{一5467.6 3结论 3.1活性染料染色绸雕白性能取决于活性基类型及母体结构.乙基砜硫酸酯为活性基的 KN型染料及B一(N一甲基一磺基乙胺基)乙基砜为活性基的SN型染料雕白性能较好.母 体中磺酸基增加,硝基及乙酰胺基减少,亲和力减小.以及羧酸胺桥基均有利于雕白度提高. 3.2经过结构设计,合成了活性黑SN—G和活性黑DW—G.在丝绸上染色具有很好的乌 黑度和色牢度,可雕性能优异. 参考文献 朱克每.李嫩芳.染料工业I1Dss~s)蚰 理乐.韩国特许.2S263-J.(90)2D295? 谢家漳.染料工业,ll93n)4e ChuK.Y.ProvostJ.R.Roy.ProsColoralion17蚰(1987) 吴祖望.张晓京.扬瘟冒.镣冬梅.丝绸易雕黑的研究.丝绷反应性染科学术研讨会L955.a?太连 WuZuwang.TaoChunlin,YahLgxI?LinLi,TianYa~enProceedingsot1stInternational蛐ConferenceP?l:3 1I91.1Suzhou.Chinall23 李启光.丝羁Il95S(S)” ASTUDY0NTHEDISCHARGEABILITY0FREACTIVE BLACKDYES0NSILKFABRIC WZ鲫angLinLiWang ZhangXiaodong GuijuanY.angLing,iao ZhangShufen (Dept-ofFineChemicals,DalianUniversityofTechnology,China) Abstract Therelationshipbetweenthedischargeabi]ityandthestructoresofreactivedyeshave beendiscussed?Twodischargeablereactiveblackdyesforsilkfabricweredesignedand synthesized?whichexhibitdarkerblackshade,goodWetfastnessandexcellent dischargeab…tonsi]k. 42