M. Ferus-Comelo

科学软件公司(印度)

迄今为止，活性染料是用于棉和其他纤维素纤维染色的最重要的一类染料。尽管染料制造商通常会提供有关各种染料色牢度的信息，但往往无法直接获得其他有关应用性能的重要信息。例如，它们对盐和碱的敏感性、染料竭染率和固色值以及洗掉未固色染料的难易程度。

如果染料对盐敏感，则意味着在染浴中加入盐会显著增加染料竭染率。如果对碱敏感，则在染浴中加入碱后大部分染料被竭染。了解染料对盐和碱的敏感性，染色者可以调整染色工艺，以避免染色不匀，减少不必要的长染周期。例如，若配方中的所有染料都对盐敏感，则可在染色开始时添加盐。若配方中的任何染料对碱敏感，则可能需要延迟加碱时间。每种染料对盐和碱的敏感性并不是恒定的。随着配方中染料量的减少，两者通常都会显著增加。因此，染料可能在低含量时盐敏感而在高含量时盐不敏感。

了解染料的竭染率和固色值是有用的，因为非固色的染料最终会进入废水中。理想情况下，固色值非常高，超过90%，而竭染率仅略高。然后，织物仅需去除少量染料。只有当固色值也很高时，高竭染值才为正。否则，必须从纤维中去除大量未固色的染料。

染料越容易洗掉，需要的水量就越少。有几个参数会影响洗涤的难易程度，其中包括纤维上有多少未固色的染料必须去除，染料从纤维上分离的难易程度，以及染料在水洗牢度测试中对干净布料的染色难易程度。最近，科学软件公司对知名供应商的56种活性染料的上述应用特性进行了分析。

1 测试方法

所有的染色均在漂白的100%纯棉平纹针织物上，以8 L/kg的液料比在Mathis Labomat IR烧杯型染色机上进行，每次染色使用单一染料且织物质量为10 g。除染料外，染色仅使用氯化钠、纯碱和烧碱，洗涤时使用醋酸中和。使用制造商推荐的染色温度以及盐和碱浓度。中等深度染色在1/3“SDD”下进行，高深度染色在2/1“SDD”下进行。“SDD”是“标准染色深度”的缩写，指产生国际定义的颜色印象所需的染料量。给定“SDD”下染料量越低，染料的着色强度越高。

使用制造商推荐的染色温度和盐浓度确定中性盐的消耗量，pH值为5～8。恒温30 min后，取出织物，用Mathis SmartLiquor染浴分析仪从残留液中测定竭染值。竭染值是用SmartLiquor根据染色结束时的残留液计算出来的。固色值是通过用SmartLiquor测量4种洗涤液(50、50、95和75 ℃，浴比为10 L/kg)，并考虑水从一个洗涤槽到下一个洗涤槽的残留。织物在第4次最终洗涤后用Mathis Morapex装置进行萃取，以去除残留的未固色染料。提取液中的染料浓度用SmartLiquor测量并转化为染料量。

洗涤等级范围从1(非常差)到5(优秀)。它们对应于ISO 105 C06规定的耐洗色牢度等级。用1/3 “SDD”的染料量染色并在50 ℃温度下两次洗涤10 min后(第二次洗涤为了中和用酸洗)，浴比为10 L/kg。用Mathis SmartScan数字牢度分仪机测试牢试等级。

2 结果与讨论

平均而言，在中等深度，大部分竭染发生在添加盐(58.7%)之后，而在高深度时，盐(40.2%)和碱(77.7%-40.2%=37.5%)对最终竭染的贡献大致相等(表1)。对盐非常敏感的染料在中性相的中等深度处竭染率超过90%，在高深度处仍约为75%。另外，在加盐时，碱敏感染料竭染率仅在14%(高深度)和29%(中等深度)之间(表1)。

表1 中等深度、高深度的结果概述

正如预期，当染料量增加时，染料竭染率和固色率下降。在中等深度时，41.2%～91.8%的染料固着在纤维上。在高深度时，这些值分别下降至15.1%～79.1%，因此，最佳与最差染料之间的差异在高深度染色时更加明显。

中等深度的平均竭染率为86.6%，高深度为77.7%。中等深度的平均固色率为70.4%，高深度为50.7%，即中等深度染色时必须去除织物上约17%的染料(或纤维上20%的染料)，高深度染色时必须去除织物上约27%的染料或纤维上35%的染料。

洗涤难易程度也存在很大差异，范围涵盖1～5的大部分可能值。

图1～图4描述了如何根据4个参数(中性耗竭率、最终竭染率、固色值和洗涤等级)分布染料。在x轴上，可能值的范围以10%步长(中性耗竭率、最终耗竭率和固色值)或1级步长(洗涤等级)分类。y轴表示在每种情况下，属于每个x轴类别染料的占比。

图1 中性竭染率的直方图

图2 最终竭染率的直方图

图3 固色率的直方图

图4 洗涤评级的直方图

图1显示，中等深度的大部分中性竭染率介于40%和70%(高盐敏感性)之间，在高深度时该值为20%～60%。

10个试样中，约9个试样的最终竭染率在中等深度时高于80%，但在高深度时则广泛分布在50%～100%(图2)。85%的染料在中等深度时的固色值至少为60%。然而，在高深度时，该值下降至所有染料的40%。在高深度时，没有一种染料的固色值超过80%(图3)。

在洗涤方面，超过90%的染料的洗涤评级在3～5之间，约60%的染料的洗涤评级超过4级(图4)。

何鹏飞 译 罗 艳 校