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染料水解
Dye Hydrolysis
染料水解
| 英文名称 | Dye Hydrolysis |
| 发生条件 | 碱性染浴(加碱固色阶段) |
| 竞争反应 | 与纤维反应(有效)vs 与水反应(无效) |
| 后果 | 固色率下降、浮色增多、污水色度高 |
| 典型固色率 | 60%~85% |
活性染料的活性基与水中的 OH⁻ 反应而失去与纤维结合能力的副反应,是活性染料固色率无法达到 100% 的根本原因。
概述
活性染料在碱性条件下,活性基既可以与纤维素纤维上的羟基负离子(Cell—O⁻)反应(我们想要的固色),也可以与水中的氢氧根(OH⁻)或水分子反应(水解)。水解后的染料虽然仍有颜色,但已失去活性,无法再与纤维结合,最终成为必须洗除的"浮色"。
这是活性染料染色中不可避免的竞争性副反应,也是固色率通常只有 60%~85% 的根本原因。
影响水解的因素
- pH:碱性越强,水解速率越快(同时也加快固色速率)。需要在两者之间找到平衡,一般控制在 pH 10.5~11.5。
- 温度:温度越高水解越快。高温型染料(K 型)在 80~90℃ 固色,水解问题比中温型更突出。
- 染料反应性:反应性越强的染料(如 X 型二氯均三嗪)水解也越快;双活性基染料(M 型)因有两个反应机会,固色率更高。
- 时间:加碱后的保温时间越长,水解量越大(但固色也需要时间)。
- 电解质浓度:盐浓度高会促进染料聚集,一定程度上减缓水解。
减少水解的措施
选用双活性基或多活性基染料:一个基团水解后另一个仍可反应,固色率可达 80%~90%。
采用冷轧堆工艺:室温下缓慢反应,水解速率远低于固色速率,固色率高。
优化碱剂:用缓冲能力好的碱(纯碱、混合碱),避免局部 pH 过高;分次加碱避免"碱冲击"。
控制固色温度和时间:不要过度延长。
开发低盐/无盐染料和阳离子改性棉:提高染料与纤维的反应概率,减少水解染料的相对比例。
碱剂替代:用"代碱剂"(有机碱缓冲体系)代替纯碱,pH 更平稳。
水解染料的去除
水解染料仍带磺酸基,水溶性好,主要靠皂洗去除。但水解染料对纤维素仍有一定直接性(亲和力),会吸附在纤维上,因此必须用高温(90~98℃)皂洗并配合螯合分散剂。
皂洗不彻底是造成活性染料湿摩擦牢度不达标的最主要原因。