服装整理学(第2版)
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第二节 纤维素纤维面料常用的染料

纤维素纤维包括天然纤维素纤维和再生纤维素纤维,如棉、麻、黏胶纤维等。尽管它们的外观形态各不相同,又有不同的种属和规格,但是它们主要的化学组成均是纤维素。它们与染料的结合方式具有共同性,所以在染色时将这些材料归为一类。可用于纤维素纤维面料染色的常用染料有直接染料、活性染料、还原染料、硫化染料、不溶性偶氮染料等。

一、直接染料

直接染料的主要优点是色谱齐全,在水中溶解后的颜色色相与染着在纤维上的基本相同,因而仿色直观。其染色处方组成只有染料与中性盐两种,十分简单。在染色操作时只需加热、加盐,适当搅拌,就比较容易获得所需颜色。但是传统的直接染料染色牢度差,为了保留其优点,克服其缺点,一百多年来染料科技工作者经过不懈的努力,不断推出新的直接染料类型,为直接染料注入新的性能,使得今日直接染料的新类型具有与活性染料相媲美的优良的染色牢度。

直接染料最重要的性质是盐效应与温度效应。即盐的用量对直接染料的上染百分率有直接影响,并呈正相关性。温度对直接染料的上染百分率也具有重要影响,在一定温度以下,随着温度上升,直接染料的上染百分率逐渐提高,超过这个温度有部分直接染料品种的上染百分率下降;而也有部分染料品种上染百分率进一步提高。

直接交链染料、直接混纺染料以及部分直接耐晒染料、直接铜盐染料,不仅传承了直接染料直接性的优点,同时在染色牢度、工艺性能等方面,如耐130℃高温,甚至可在弱酸性条件下上色,与昔日的直接染料类型不可同日而语,具有很强的技术优势。其中新类型直接染料具有和活性染料、还原染料相近的各项性能。

二、活性染料

活性染料与直接染料结构上的不同之处是在染料分子中引入了能与纤维素纤维形成共价键的活性基团。让染料通过活性基团与纤维素纤维上的羟基产生共价键结合。使得染色牢度大大提高。活性染料的染色分为两个阶段,第一个阶段与直接染料类同,即加盐促染,第二个阶段加入纯碱进行固色,即在较强的碱性条件下(pH值10左右)促使染料的活性基团与纤维素上的伯羟基发生共价键结合。染色后在皂煮中去除未能发生共价结合的染料即浮色,以确保活性染料具有较好的染色牢度。

评价活性染料性能的一个重要指标就是活性染料的固色率,即指与纤维形成共价键结合的染料量与未染色时染液中的染料量之间的百分比。

活性染料牢度好,色泽鲜艳,色谱齐全,多数品种适合染中浅色。近几年也开发了一些可染深色的品种,扩大了活性染料的使用范围。纤维素纤维染色,活性染料应是首选类别。在活性染料中目前应用较多的是KE型和ME型活性染料。

三、还原染料

还原染料不能直接溶解于水中,需要借助还原剂在强碱性条件下转变为隐色体才能溶解并上染于纤维,故称作还原染料。隐色体在染浴中可以上染纤维素纤维,上染后需在空气或流水中氧化,个别情况需加入氧化剂帮助氧化。氧化后染料回到不溶于水的色淀状态,固着在纤维上,可以获得高的染色牢度。

还原染料的还原是一项比较复杂的操作,染料生产厂将还原染料还原成隐色酸,再制成其硫酸酯,称为可溶性还原染料,可以稳定存放。染料应用厂在使用时直接用温水溶解同时加入一些纯碱和尿素即可对被染物上染,染后加入亚硝酸钠氧化,使染料从隐色酸的硫酸酯转化为不溶于水的色淀即可完成染色过程。

还原染料色泽鲜艳,色谱齐全,使用历史长久,以染色牢度高著称。一些传统印花以及蜡染、扎染等采用还原染料。这个类别的染料按化学结构划分为蒽醌类和靛类。后者代表性品种是今天广为流行的牛仔布上的蓝色,即靛蓝。靛类染料不耐氯漂,所以人们让沸石吸收次氯酸钠溶液,提高牛仔布石磨蓝的生产效率。还原染料中有些黄、橙、红色品种有光敏脆损作用,使纤维素纤维材料强力大幅下降。可溶性还原染料,染色牢度好,染色均匀,但得色浅,适宜染浅中色,价格较高。

四、硫化染料

与还原染料相类似,硫化染料也不能直接溶于水中,需要借助还原剂,将其还原成隐色体,才能溶解并上染纤维素纤维,染色后经氧化转变成不溶状态固着在纤维上。由于这类染料结构中有比较复杂的含硫结构,所用的还原剂为硫化钠,故称硫化染料。

硫化染料的类型有一般硫化染料、分散型硫化染料、液体硫化染料和水溶性硫化染料。在服装染色方面建议使用水溶性硫化染料、分散型硫化染料和片状硫化碱。

硫化染料价格低廉,染色牢度较好,颜色以黑、藏青、深蓝、棕、绛等深色比较突出,适于染中深色等深暗的颜色。由于硫化染料不耐氯漂,所以常用于水洗、磨白风格的服装和彩色牛仔系列服装的染色。染后进行轻度氯处理可获得仿旧效果。

五、不溶性偶氮染料

不溶性偶氮染料是由具有水溶性的偶合组分(色酚)与重氮组分(色基)的重氮盐在纤维上偶合生成的。由于该类别的色基重氮化时需要在0~10℃条件下进行,常常需要加冰冷却,故也称作冰染料。染色时,一般先使纤维素材料吸收色酚(此过程称为打底),然后与色基的重氮盐偶合在纤维上形成染料(此过程称为显色)完成染色过程。偶合组分又称打底剂,重氮组分又称显色剂。不少扎染和蜡染的艺术品均采用此类染料染色。

不溶性偶氮染料的突出优点是可以在纤维素材料上染得浓艳的深色品种,如黄色、橙色、红色、绛紫色、蓝色、棕色、黑色,是直接染料和硫化染料无法替代的。