1、北京恒普科技有限责任公司 酸性染料溶解度提升方法探究 （北京恒普科技有限责任公司） 酸性染料、直接染料和活性染料都是水溶性染料，2001 年的产量分别为 3 万吨、2 万 吨和 4.5 万吨。但长期以来，我国染料企业对开发研究新结构染料比较重视，而对染料的 后处理加工的研究较为薄弱。水溶性染料常用的标准化试剂包括硫酸钠（元明粉）、糊精、 淀粉衍生物、蔗糖、尿素、萘甲醛磺酸盐等，将这些标准化试剂与原染料按比例拼混获得 所需强度的商品，但它们满足不了印染行业不同印染工艺的需要。上述染料稀释剂虽然成 本比较低，但是润湿性和水溶性比较差，难以适应国际市场的需求，只能以原染料出口。 因此，水溶性染料商品
2、化中，染料的润湿性和水溶性是亟待结局的问题，必须依靠相应的 助剂。 1. 染料的润湿性处理 从广义上讲，润湿就是表面上的一种流体（应该是气体）被另一种流体所取代。具体 地说，粉状或粒状的界面应该是气/固界面，发生润湿的过程就是液体（水）取代了微粒表 面的气体。由此可见，润湿是物质之间表面物理过程。在染料后处理中，润湿常常起着重 要的作用，一般把染料加工成固体状，如粉状或颗粒状，使用时均需润湿。所以染料润湿 性的优劣会直接影响应用效果。比如在溶解过程中，染料难以润湿而漂浮在水面是不受欢 迎的。随着当今对染料质量要求的不断提高，润湿性能已作为衡量染料质量的指标之一。 水的表面能在 20为 72.7
3、5mN/m，随温度升高而降低，固体的表面能则基本不变，一般都 在 100mN/m 以下，通常金属及其氧化物、无机盐等很易润湿，称为高表面能。固体有机物 及高聚物的表面能与一般液体表面能不相上下，称为低表面能，但随固体粒径大小及多孔 性程度而改变，粒径越小，多孔形成程度越大，则表面能愈高，其大小取决于基质。因此， 染料粒径必须细小，染料经不同介质盐析和研磨等商品化加工后，可是染料粒径变细，结 晶度减少，晶相发生变化，使染料表面能提高，便于湿润。 2. 酸性染料的溶解性处理 随着小浴比、连续染色工艺的使用，印染自动化程度不断提高，自动填料、配浆的出 现，液体染料的推出，要求配制高浓度和高稳定性的染
4、液和印花色浆。但是目前国内染料 商品中的酸性、活性、直接染料的溶解度比较好的也只有 100g/L 左右，尤其是酸性染料， 有些品种甚至只有 20g/L 左右。染料的溶解度和染料的分子结构有关，分子量越大、磺酸 基越少，溶解度就低；反之，则高。除此之外，染料商品化加工极为重要，包括染料的结 晶方式、研磨程度、颗粒大小、助剂添加等均会影响染料的溶解度。染料愈易电离则其在 水中的溶解度愈高。但传统的染料商品化和标准化都是大量施加电解质，如元明粉和食盐。 北京恒普科技有限责任公司 在水中大量 Na+使染料在水中溶解度降低。因此，提高水溶性染料的溶解度，首先不在商 品染料中添加电解质。 3. 助剂的添加
5、与溶解性 3.1 醇类化合物和尿素类助溶剂 由于水溶性染料中含有一定数量的磺酸基、羧酸基，染料粒子在水溶液中易离解，并 带有一定数量的阴电荷。当加入含有形成氢键基团的助溶剂后，使染料离子表面形成水合 离子保护层，促进染料分子电离和溶解，以提高溶解度。通常用多元醇如二甘醇醚、硫代 双乙醇、聚乙二醇等作为水溶性染料的助溶剂。由于他们能与染料形成氢键，使染料离子 表面形成水合离子保护层，阻止染料分子凝聚和分子间相互作用，促进了染料电离和离解。 3.2 非离子表面活性剂 在染料中加入一定的非离子表面活性剂，可减弱染料分子内和分子间的结合力，加速 电离，使染料分子在水中形成胶束，具有较好的分散性，极性染
6、料在构成胶束的助溶分子 间形成网状增容，提高溶解性，如聚氧乙烯醚或酯。但若助溶剂分子中缺少较强的疏水性 基团，那么对染料形成的胶束其分散、增溶作用较弱，溶解度提高不显著。因此，要尽量 选用能与染料形成疏水键的含芳香环的溶剂。例如烷基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨 醇酯类乳化剂，其他如多烷基苯基酚聚氧乙烯醚。 3.3 木质素磺酸盐分散剂 分散剂对染料溶解度有较大的影响，根据染料结构选择好分散剂对提高染料溶解度有 极大的帮助。在水溶性染料中，为了防止染料分子间相互吸附（范德华力）和凝聚有一定 的作用。分散剂中以木质素磺酸盐最为有效，国内为对此都有研究。 4. 福斯(FOSC)系列环保高牢度酸性染料
7、 由于福斯(FOSC)系列环保高牢度酸性染料是由北京恒普科技有限责任公司与全球知名 科研机构 India Chemical Technology Laboratory 及 Federal Institute of Chemical Technology 合作开发的全新结构染料，优异的溶解性能在国内外所有该类产品处于绝对的领先水平。 该系列染料分子量小，磺酸基多，而且后处理商品化过程中摒弃传统的电解质，加入一种 全新不影响染料溶解度的稀释剂，从而保证染料的更好的溶解。此外，该系列染料的结晶 方式、干燥方式、助剂的选择做出极大的创新，如干燥方式采用了最先进的方式，喷雾干 北京恒普科技有限责任公司
8、燥等。福斯(FOSC)全系染料都达到 40g/L 以上，优异的溶解度，不但使上染同步性更好， 吸净率高，染料利用率高，而且对染色牢度也有极大的帮助。 福斯(FOSC)系列染料具有如下特点： 1、具备通用性，可适用于大多数类蛋白质纤维。 2、福斯(FOSC)系列染料是环保型染料，不含有 22 种能够致癌的芳香胺。 3、色泽鲜艳、自然、饱满，色谱齐全。 4、上色快、吸净率高、皮板着色极浅。 5、染色温度低，60即可取得良好染色效果，与凯斯 白鞣剂 KASTANO DC 鞣制成 的裘皮，配合使用效果更出色。 6、具有良好的结合力、匀染性和配伍性。 7、全系染料的耐日晒、耐水洗、耐摩擦、耐熨烫、耐汗渍
9、牢度都十分优异，其中耐 日 晒和耐水洗均可达到 4-5 级，甚至个别产品可达 5 级。 本着促进裘皮行业“绿色、环保、健康”的宗旨，北京恒普科技有限责任公司自主研 发绿色环保系列产品，产品分别为：凯斯 防静电剂 GL，凯斯 白鞣剂 KASTANO DC，凯 斯 鞣宝 BL，凯斯 除醛剂 DR，凯斯 护毛剂 E6，凯斯 消泡剂 HB，凯斯 漂毛粉 BLANKIT，凯斯 润湿剂 CC，凯斯 多功能剂 HP-302。 凯斯 白鞣剂 KASTANO DC 系北京恒普科技有限责任公司与国外知名企业合作共同 研发，于 2013 年正式推出。由于该产品开发之初就以不含有醛和铬任何形式的成分，并辅 以先进合理
10、的操作工艺，从而解决了传统以铬鞣法鞣制工艺在鞣制过程所带来六价铬和甲 醛问题。该鞣剂渗透性强，填充性好，与胶原结合能力强。适用于制作白色皮板时的毛皮 生产，具有良好的鞣性。皮板颜色洁白、柔软、丰满，并可赋予皮板优异的染色性能。 凯斯鞣宝 BL 是一种易溶于水的材料，可使鞣剂更好的向皮内渗透，使鞣剂在皮内结 合均匀，提高其丰满度、柔韧性及收缩温度。与凯斯 白鞣剂 KASTANO DC 配合使用， 提高皮板忍受反复地润湿、干燥、循环的能力。并且有利于后期漂白，降低皮板着色。此 外，还可以提高产成品使用寿命。 凯斯除醛剂 DR 是一种易溶于水的材料，与甲醛具有极高的反应活性。在常温下即可 完全与甲醛
11、快速反应生成无害物质，从而极大降低毛皮或皮革中的游离甲醛含量。凯斯除 醛剂 DR 与甲醛反应是不可逆的，它可以随时与毛皮或皮革中释放出的甲醛反应，保护毛 北京恒普科技有限责任公司 皮或皮革的安全性能。分多次使用并调节其用量，可以将毛皮或皮革的甲醛降至极低。 凯斯 护毛剂 E6 是由特殊生化原料和精选助剂复配而成，对毛被和皮板具有良好的保 护使用。在漂白浴中可最大限度保护毛被和皮板不受氧化剂和还原剂的破坏，能够最大限 度地保持毛被原有的光泽、手感和弹性。 凯斯 消泡剂 HB 能快速消泡并抑制泡沫的产生，不影响皮板的手感，并能减少毛被缠 结，提高毛被光泽和手感。 凯斯 漂毛粉 BLANKIT 系与
12、 Australia Lagrange Luo Chemical Co. Ltd.合作共同研发， 于 2012 年正式推出的毛皮专用漂白产品，该产品漂白性能远超市场其他同类产品不含荧光 增白剂。漂白效率极强，白度高，白度稳定，不会损伤纤维。能结合铁离子和重金属离子， 即使在水质较差条件中，羊毛仍可保持柔软手感。通过还原纤维上的有色组份，使之褪色 并溶于水中而达到漂白的目的。 凯斯 润湿剂 CC 润湿渗透性能优异，可有效保护毛被和皮板。可除去毛被及皮板中的 天然油脂、干血污渍等，减少由于细菌和各种微生物的作用引起的掉毛和烂板现象。此外， 该产品易冲洗，配方温和，安全环保。 凯斯 多功能剂 HP-
13、302 具有同时消除毛皮或皮革中已产生的六价铬和游离甲醛的作用， 同时能使皮革的粒面更加细腻，提高皮革的品质。能够有效解决毛皮和皮革出口产品的六 价铬和甲醛超标问题。 凯斯 防静电剂 GL 可有效去除毛被和皮板的静电，使毛被松散、灵活，减少吸尘和沾 污。不影响毛被的颜色和手感，效果长久。在较低的相对湿度（25%）下，仍有良好的抗 静电性能；在万次摩擦后，仍具有极佳的抗静电性能；已通过毒理试验；能应用于水油溶 剂混合的三防助剂中；对产品的手感不产生影响。 5、结论 综上所述，我国染料生产的技术水平及应用研究与发达国家尚有一定差距，因此在研 究染料新结构的同时，还要重视染料商品化的后处理的研究，不断开发出应用性能优异， 溶解好的产品和后处理工艺，从而促进我国染料行业不断地向前发展。 北京恒普科技有限责任公司
