燒堿等強堿,由于堿性很強,單位濃度上的微小變化,也會使pH值的變動明顯,并且由于缺乏純堿、磷酸三鈉那樣的緩沖性能,雖然達到指定pH值時的用量很
少,除了極少數染料品種外,它與大多數活性染料品種的染色反應難于做到較好的協調和可控,所以,在實際大生產中,主要與磷酸三鈉以適當比例混配,用于熱固型
染料的某些品種,基本上不會單獨使用。倘若染浴的pH值過高(多數品種不能高于12),染料發生水解的比例將直線上升。
2活性染料的染色特征與類型差異
通常,反應性較強的二氯三嗪型活性染料采用純堿;反應性較弱的一氯三嗪型活性染料則宜使用較強的堿劑,如磷酸三鈉,也可使用磷酸三鈉與燒堿的混合堿劑,當然使用純堿也并非不可,只是用量要增加,這時需注意染深色時的堿花問題。有燒堿參與的話,則溫度可適當降低。
二氯三嗪型活性染料的染浴在pH值小于9.0時,固著率很低,超過9.0后固著率開始急劇上升,在pH值達到10.0～10.5時,往往出現最大值。
一氯三嗪型活性染料則在pH值達到10.0時,固著率才開始明顯上升,在pH值11.0～11.5時出現最大值。
乙烯砜型活性染料的活潑程度介于二氯三嗪型和一氯三嗪型之間,固著浴的堿劑濃度一般可與二氯三嗪型相仿,但溫度應比它高、比一氯三嗪低,介于二者之間。也有個別品種宜提高固著反應溫度到一氯三嗪型染料的條件,以使得色量提高。
B型、M型等異構雙活性基團類型活性染料,不同牌號、不同產地以及不同品種,其異構比可能并不一樣,但均有必要考慮并照顧到一氯均三嗪和乙烯砜二者的特征,不宜過于偏向一方。固著浴溫度也可比乙烯砜型略高。
由于活性染料固著于纖維素纖維的反應過程,首先要在一定的堿性條件下進行,但它在反應過程中會逐步釋放出酸來,見反應式(1)。
氯代三嗪中的活性氯原子,在堿劑存在和一定條件下,易同棉纖維分子結構中的羥基(伯醇基)起共價鍵合反應,生成纖維素醚,同時釋出鹽酸。
二氯三嗪型活性染料的活性基團———氯代三嗪中的兩個活性氯原子,在較弱堿劑和較低溫度下,僅一個活性氯原子易同纖維素鍵合;在較高pH值和較高溫度下,則兩個活性氯原子會同時與棉纖維鍵合,形成交聯物。一氯三嗪型活性染料當然只可能一個活性氯原子同棉纖維鍵合。
氯代三嗪中的活性氯原子,在堿劑存在和一定條件下,也易同水分子起共價鍵合反應(水解作用),生成水解染料,同時也釋出鹽酸,見反應式(2)。
部分活性染料是以β-乙烯砜硫酸酯作為活性基團的。其化學結構如下:
—SO2—CH2—CH2—OSO3H
β-乙烯砜硫酸酯在堿劑存在和一定條件下,先生成乙烯砜,再同纖維素分子結構中的羥基起加成反應,生成纖維素醚,同時釋放出硫酸。其過程見反應式(3)、(4)。
β-乙烯砜硫酸酯在堿劑存在和一定條件下,也易同水分子起加成反應(水解作用),生成水解染料,同時也釋放出硫酸[3]。其過程見反應式(5)、(6)。
釋酸現象會以中和反應的方式來逐步消耗染浴中的堿,當染浴中所存堿劑的單位濃度耗損后,一旦pH值低于固著反應所需的最低限時,將使固著反應變慢變弱,以至最后反應中止。由于純堿的不同單位濃度的pH值,幾乎可穩定在同一值上,如5 g/L、15 g/L、25 g/L這樣較大幅度差距時,都使pH值保持在11.0～11.2之間,因此即使消耗了高至20 g/L純堿的話,仍可使固著反應維持正常。中和反應
后必然會相應地增加染浴中的電解質。從另一角度講,純堿亦為一種堿性鹽,故活性染料在固著反應階段的二次上染現象,與此均有著相應的關系。
3代堿劑的基本組成、性質與性能
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