1、活 性 染 料 应 用 基 本 知 识前言本文主要叙述活性染料应用的有关基本知识，包括活性染料基本性能、应用方法、应用设备及应用中的常见问题，内容浅显通俗，是活性染料销售人员和质检分析人员应该了解或掌握的基本知识。一、关于活性染料1、什么是活性染料活性染料又名反应性染料，它是具有活性基团,能在一定条件下和棉纤维上的某些基团发生化学反应，从而染着于棉纤维具有一定色牢度的染料。2、活性染料的分子结构主要划分为三大部分：DBAD 是染料母体、B 是架桥基、A 是活性基。3、活性染料分类活性染料按活性基的不同进行分类，目前常见的品种有：X 型： 二氯均三嗪 K 型： 一氯均三嗪KN 型： 乙烯砜M 型
2、（ME 型）： 一氯均三嗪和乙烯砜复合P 型： 膦酸脂KE、KD 、KP 型： 双一氯均三嗪F 型： 二氟一氯嘧啶 活性染料的活性基参与纤维素的反应，所以在很大程度上决定了活性染料的上染性能以及染色后的稳定性。4、常用活性染料的反应机理KN 型（乙烯砜）染料染色：Cell-OH（棉纤维素） + D-SO2C2H4OSO3Na D-SO2C2H4O- Cell K 型(一氯均三嗪) 染料染色： Cell-OH + D-R-Cl Cell-O-R-D + HClKN 型（乙烯砜）染料水解：D-SO2C2H4OSO3Na D-SO2CH=CH2 + H2 O D-SO2C2H4OH（水解染料，失去反
3、应性）K 型(一氯均三嗪) 染料水解： D-R-Cl + H2 O D-R-OH（水解染料） + HCl染着于棉纤维上的染料水解：Cell-O-R-D + H2 O Cell-OH + D-R-OH（水解染料）（D 是染料母体,R 是活性基团）5、活性染料的命名传统的命名方法是根据活性基团的不同进行分类，在染料代称字母前加上 X 或K、KN、M、ME、KE、KD、KP、F 等。但现在许多染料厂家采用商业名称（可申请商标保护的专有名称） ，如万得 B 型，纺科 A 型，永光 ED 型、东美 CDR 型等，这些产品从名称上看不出染料的基本结构类型。我公司 S 型也是商业名称。二、活性染料的应用分类
4、1、浸染 织物或纤维浸在染液中，在一定的温度、时间、碱剂等条件下，活性染料上染于棉纤维（浸染工艺参数见样卡说明） 。 浸染一般为间歇式生产。 浸染工艺：（浴比 1： 1540）染料 1/2 盐 1/2 盐 1/2 碱 1/2 碱5 10 1525 10 35506070 （盐：元明粉 550g/l , 碱：纯碱 520 g/l 。以上为恒温法，还有升温法） 洗涤 具体方式有：a 平幅棉布的卷染（在染缸中完成上染、固色、皂洗等过程。 ）b 棉针织布及棉布的溢流染色（在溢流染色机中进行。 ）c 棉绞纱染色（即散纱染色。在染缸中完成煮漂、上染、固色等过程。 ）d 棉筒子纱染色（即整筒的纱线染色。在染
5、缸中完成煮漂、上染、固色等过程。 ） 溢流染色机 棉绞纱染色机 棉筒子纱染色机2、轧染 织物浸轧染液、烘干，在一定的温度、碱剂、时间等条件下汽蒸或焙烘，活性染料染着于棉纤维（轧染工艺参数见样卡说明） 。轧染为连续生产，所以又称连续轧染。 具体方法有：a 轧染焙烘法（工艺流程：坯布浸轧染液预烘烘干焙烘水洗皂洗水洗烘干。常用于染中浅色或涤棉混纺织物的染色。 ）染液组成（g/）： 染料 X 工艺参数：焙烘温度 150160尿素 1050 焙烘时间 90120小苏打 1040防泳移剂 010渗透剂 03 b 轧染汽蒸法（工艺流程：坯布浸轧染液预烘烘干汽蒸固色水洗皂洗烘干。 ）染液组成（g/）： 染料
6、X 碱液组成：食盐 200250尿素 1050 纯碱 2030防泳移剂 010 烧碱 37渗透剂 03 防染盐 S 10工艺参数：汽蒸温度 100102 汽蒸时间 6090浸轧 红外线预烘 热风预烘 烘筒烘燥 浸轧 汽蒸 水洗 皂洗 水洗 烘干连续轧染示意图3、印花 活性染料和碱剂、尿素、糊料等组成印花浆，印制到织物上，烘干，在一定的温度、时间等条件下汽蒸或焙烘，使活性染料染着于棉纤维，洗去浮色。印花浆处方： 活性染料 X 工艺参数： 汽蒸温度 102105尿素 512 汽蒸时间 58防染盐 S 1小苏打 136%海藻浆 4060合成 100 具体方式有：a 平网印花（工艺流程：坯布平网印花烘
7、干蒸化水洗皂洗水洗烘干） 。速度慢，1030 米/分。b 圆网印花（工艺流程：坯布圆网印花烘干蒸化水洗皂洗水洗烘干） 。速度较快，3060 米/分。c 滚筒印花（工艺流程：坯布滚筒印花烘干蒸化水洗皂洗水洗烘干） 。速度快，5090 米/分。平网印花 圆网印花 滚筒印花（印浆在平网上面） （印浆在圆网里面） （印浆在花筒表面） 具体工艺方法分类有 ：a 直接印花 活性染料和碱剂、尿素、糊料等组成印花浆，印制到织物上、烘干，在一定的温度、时间等条件下汽蒸或焙烘，使活性染料染着于棉纤维，洗去浮色。b 防染印花 方法 1、将防染剂、糊料等组成防印浆，印制到织物上、烘干，再通过轧染方法染色，有印花的地方
8、活性染料因为防染剂的作用而不能染色，从而形成花形。方法 2、将防染剂、糊料等组成防印浆，印制到织物上，紧接着把活性染料和碱剂、尿素、糊料等组成的罩印浆直接罩印到织物上、烘干，在一定的温度、时间等条件下汽蒸或焙烘，使活性染料染着于棉纤维,而有防印浆地方罩印上去的活性染料不能上色，洗去浮色而形成花形。防印工艺常用的有涂料防活性、活性（K 型）防活性（ KN 型）等，常用防染剂有 Na2SO3, (NH4)2SO4 等。Na2SO3 防染原理是破坏乙烯砜基的活性使其不能上染（对一氯均三嗪类染料影响则较小）：D-SO2C2H4OSO3Na （ + OH） D-SO2CH=CH2 + Na2SO3 D-
9、SO2C2H4SO3Na （无反应能力）(NH4)2SO4 常用于涂料防活性工艺，其原理是印花浆在蒸化时(NH4)2SO4受热与 NaHCO3 发生反应，印花浆失去碱性环境，活性染料不能与棉纤维发生反应。c 拔染印花 在活性染料染色的织物上，把能破坏活性染料的还原剂、糊料等组成的拔印浆直接印制、烘干，在一定的温度、时间等条件下汽蒸或焙烘，使印花处的活性染料被破坏掉，洗去浮色而形成花形。 拔印浆不加染料为拔白，拔印浆中加耐还原剂染料形成不同的颜色为色拔 常用拔染还原剂为雕白粉（NaHSO2CH2O 2H2O 次硫酸氢钠甲醛，由还原剂保险粉 Na2S2O4 和甲醛 CH2O 制得。三、活性染料应用
10、的注意事项及常见问题1 印染工艺处方及参数的合理性 合理的工艺是保证染料最佳上染的前提，印染工艺参数不当则影响染料的正常上染，会影响色光、深度及牢度。 （如使用助剂不当也会造成色点等问题；轧染工艺中过多使用防泳移剂会降低染色深度等）2、 活性染料拼色配伍合理性 选择各项性能相近的染料拼色有利于印染色光及深度的控制。 （有时印染厂反映色光不稳定，是拼色选用染料不合理，而不一定是染料不好用。所以，了解染料性能非常重要。 ）活性染料拼色时要考虑染料的主要特性有：A 直接性 指染料与纤维分子之间的作用力。其大小一般用染色平衡时上染百分率表示，上染百分率高则称之直接性高，直接性越高则移染性越差，匀染性也
11、就差。直接性太低则不易染得深色。直接性高的染料浮色较难洗净，往往皂洗白布沾色较严重，用于印花时白底沾色较严重。B 上染速率 染液中染料上染到纤维的速度，浸染时上染太快则易染花（而且往往移染性差） ，太慢则不易染得深色。（亲和力大则上染快，初染率高，在轧染时表现为先深后浅的色光变化。我们常用比移值既 Rf 值表示，比移值小则表示染料亲和力大，比移值大则表示染料亲和力小，一般说来，亲和力小的活性染料用于轧染时继染稳定性好一些。）C 工艺宽容性 工艺参数波动对染料上染的影响，受影响小则称染料的工艺宽容性好。工艺宽容性与染料结构特性有关，主要表现为染料反应性以及耐碱性的差异。 （如藏青 SGE 反应性
12、快、耐碱性差，固色、汽蒸条件的变化对得色影响很大，因此，常有客户反映藏青 SGE 色光不稳定、难以控制，就是这个原因。 ）3、充分考虑织物前处理质量影响 A 不同产地棉花品质不一样（不同产地棉花的成熟度不一样，其棉纤维的上色率不一样）B 各纺织厂上浆不一样 （常见浆料有：淀粉浆、 PVA 化学浆等，不同浆料的退浆难易程度不一样，会影响染色效果）C 退煮漂效果的影响 （退煮漂可以去除棉纤维表面的果胶蜡质，改善棉纤维与染料的反应性。因此，退煮漂效果对活性染料的上染非常重要）D 丝光效果的影响 （高浓度的烧碱丝光可以提高棉纤维对活性染料的吸附量和反应性，丝光效果对活性染料的上染同样非常重要） 前处理
13、不充分最常见的问题是得色浅、色萎、色牢度差。 做活性染料品质分析必须是相同条件做染色或印花试验，不同时间或不同条件的试验结果不可比较。 （有的印染厂用不同时间的染色布样做色光强度比较是不妥的）四、活性染料应用的常见问题及其原因1、色渍 即布面出现明显的浓色点出现色渍的原因很多，如：染料溶解不好（染料未化开） ；使用染料的浓度超过本身允许的溶解度；染料在固色液等电解质溶液中产生析出；染液中助剂胶体（或泡沫）吸附染料形成色点；布面有机渣质吸附染料形成色点；机械清洁不好造成色等。2、色花 布面上色不匀轧染产生布面上色不匀的原因很多，一般与染料没有关系。浸染产生布面上色不匀一般与染料的选用以及染色工艺
14、有关，不是染料品质问题，与染料的染色特性有关。3、色牢度问题 色牢度与染料结构本身以及印染工艺有关（如用户反映有关问题，需要作相关调查分析才能作出判断）4、上色率问题 上色率与染料结构、品种规格以及印染工艺有关（如用户反映有关问题，需要作相关调查分析才能作出判断）5、 色光不稳定问题 色光不稳定问题与染料的选用以及印染工艺有关，一般不是染料品 质问题。五、活性染料互换使用需要考虑的几个问题1、染料的色光2、染料的强度 3、染料的溶解度4、染料的直接性、上染速率及反应性5、染料的色牢度6、染料的分子结构类型如果上述几方面因素都相同，则可以直接互换使用。仅仅是色光、强度一样是不够的，尤其是用于浸染
15、时，对染料的直接性、上染速率以及染料对工艺的宽容性等有很高的要求。如果其中有几项性能要求不相同，则要看印染厂的工艺设备及其印染布的品质要求区别对待。六、常规印染加工流程纯棉梭织布平幅加工 原胚 烧毛 退浆煮练漂白 丝光 染色（印花、蒸化、水洗） 拉幅（定型）（预缩） 成品烧毛：烧去布面绒毛，使布面光洁。退浆煮练漂白：通过一定的化学方法（比如织物通过一定浓度的烧碱、双氧水、温度、时间、汽蒸、水洗等条件作用）去掉织物上的浆料、杂质和棉纤维表面的果胶蜡质、色素，使织物纤维具有良好的染色性以及色鲜艳度。丝光：织物通过一定条件的烧碱处理，获得光泽和尺寸稳定性，同时使织物获得良好的染色性和色饱满度。染色（
16、印花）： （见前面所述）拉幅：通过机械和物理方法使织物获得一定的门幅尺寸。预缩：通过机械和物理方法使织物预先缩短小，获得洗水前后的经向以及纬向尺寸稳定性。七、我公司活性染料的适用范围SP 型、 K 型、 M 型、 KN 型活性染料 主要用于印花，也可用于染色S 型活性染料 适合轧染、也可用于浸染、印花。X 型活性染料 主要用于浸染，也可用于轧染、印花。 黄 SHE、红 SHE 用于轧染时色光稳定性好，用于浸染时也有较好的匀染性。 黑 SBE、艳蓝 SRE、藏青 SGE 等可用于防印印花（防白或色防） ；橙 SRE 不宜用于大面积印花；艳蓝 SRE、翠蓝 SGE 做印花时要注意 “风印”问题。八、印染加工中活性染料的耗用量估算印染设备 月 产 量 活性染料用量 备 注连续轧染机 80 万米/台 15 30 万元 当纯棉布占大多数、以活性染料为主时平网印花 40 万米/台 8 16 万元 当纯棉布占大多数、以活性染料为主时圆网印花 80 万米/台 13 26 万元 当纯棉布占大多数、以活性染料为主时浸染棉针织品 产量以吨计算，一般每染 100 吨棉针织品耗用活性染料金额 35 万元染纱设备 产量以吨计算，一般每染 100 吨纱耗用活性染料金额 48 万元2003、5、8、
