表面活性劑在真絲綢染色中的應(yīng)用

1、表面活性劑在真絲綢染色中的應(yīng)用姚秀嫻一、 真絲織物染色（一） 染料真絲蛋白質(zhì)纖維染色，一般使用弱酸染料、直接染料、中性染料和活性染料，其中酸性染料、直接染料是主要類型，中性染料次之，活性染料便用量很少，三者皆屬陰離子染料。另外，在極少數(shù)場合下，使用堿性陽離子染料，以填補(bǔ)色譜中特別鮮艷的加工要求。表面活性劑在染色中的應(yīng)用，即是它與染料，纖維相互作用關(guān)系的工藝實(shí)施。（二） 染色原理簡釋1、 染色過程染色過程基本上可分為吸附，擴(kuò)散滲透，固著三個階段： 先是染料分子很快吸附于纖維表面，逐漸達(dá)到吸附平衡，這一時間與親和力、染液濃度、電介質(zhì)、表面活性劑的加入有關(guān)。隨著溫度的升高，時間的延長，染浴水溶液中的

2、纖維膨化溶脹，表面的染料向濃度低的纖維內(nèi)部滲透，擴(kuò)散，按菲克擴(kuò)散定律，染浴中的染料不斷補(bǔ)充到纖維表面，最終超向濃度的動態(tài)平衡。在纖維表面和內(nèi)部空隙的染料憑藉離子鍵、共價鍵、分子間的范德華力和氫鍵實(shí)行牢固的結(jié)合。實(shí)際上這三個過程是同時進(jìn)行的，其間的機(jī)理是十分復(fù)雜的，表面活性劑、助劑的參與將加速，延緩或強(qiáng)化、削弱這三個過程。2、 實(shí)現(xiàn)均勻染色的基本條件染色工程追求和實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是均勻染色，消除染色產(chǎn)品的色花、色柳、色差。為此，染色工程必須保證下述基本條件： 從染色開始，纖維與染液必須有良好的接觸，這就必須使用潤濕滲透劑。纖維表面應(yīng)當(dāng)具有均勻的吸附性能。盡量減少染浴中的溫度梯度和染料的濃度梯度，達(dá)到溫

3、度和染料濃度的均勻一致。加入化學(xué)助劑和表面活性劑，降低纖維吸附染料的速率，減緩吸附有利于勻染。拼色染料要有良好的相容性，各組分應(yīng)有相似的親和力，吸附和擴(kuò)散性能。3、 表面活性劑的勻染性能表面活性劑在染色中可起到相當(dāng)廣泛的作用，但最主要是勻染作用。勻染作用包括緩染和移染： 減緩染料的上染速率，以利于染色均勻尤其在染色一開始（“瞬染”）就使纖維表面均勻吸附染料?？梢约m正纖維表面染料吸附不均勻。（三） 表面活性劑與絲纖維和染料的相互作用根據(jù)染色理論化學(xué)和表面活性劑物理化學(xué)原理，表面活性劑在染色中作為染色助劑應(yīng)用，大致可以從以下三個方面稍加討論。1、 以表面活性劑為基礎(chǔ)的作用表面活性劑的參與，使染液的

4、表面張力顯著降低，使纖維表面的潤濕面大為減少，從而促使染料溶解時纖維潤濕和向內(nèi)部滲透，加快染色過程，縮短染色時間。在蠶絲織物染色時，平平加O、JFC、太古油、胰加漂T的加入都起到這一作用。對不溶或難溶的分散染料，偶氮染料等染色時，表面活性劑的加入使染料充分分散和增溶，對染色的順利完成起著十分重要的作用。對真絲織物用中性染料、酸性染料染色時，低溫下染料往往不易充分分散而形成聚結(jié)體，此時需依賴分散力強(qiáng)的表面活性劑。非離子表面活性劑的濁點(diǎn)低，對染色不利，但加入陰離子型表面活性劑會使?jié)狳c(diǎn)升至100以上。染浴中泡沫的產(chǎn)生，是表面活性劑在染色中的負(fù)作用。、 表面活性劑與絲纖維的作用上染初期，對纖維親和力強(qiáng)

5、的表面活性劑，與帶有同種電荷的染料競爭纖維的染座，由于這類表面活性劑對纖維的親和力大于染料對纖維的親 和力，故能被優(yōu)先吸附，阻礙了染料與纖維的結(jié)合，延緩了染料的上染，降低了平衡吸附量，使得染料上染分布均勻。然后，在染色過程中隨著溫度升高，染料分子的親和力增加，不斷將纖維染座上的表面活性劑分子置換下去，直到纖維均勻上染。這種親纖維的勻染劑，具有緩染作用，被冠以親纖維性的無色染料的諧名。這種勻染劑是與染料帶有同種電荷的表面活 性劑。在酸性浴染色時，蠶絲的氨基都能吸附帶負(fù)電荷的酸性，中性、直接染料和陰離子表面活性劑。這時，陰離子表面活性劑和染料按其親和力大小競爭染色座，當(dāng)陰離子表面活性劑有較大親和力

6、時，纖維吸附染料的速率減緩，就降低了陰離子染料的上染速率，作為緩染劑起到了緩染作用，這對于初期上染速率大的中性染料，就十分有意義。但在弱酸性及中性條件下，如果陰離子表面活性劑對蠶絲的親和力太強(qiáng)或加入量過多，則染浴中留的染料就過多，太不經(jīng)濟(jì)，因而往往在高溫時，加入中性鹽（如食鹽、元明粉）以促染，最終即達(dá)到染色均勻，又盡量利用染料。在蠶絲染色中，太古油、胰加漂，烷基苯磺酸鈉，烷基硫酸酯鹽、脂肪酸鈉、萘磺酸甲醛縮合物等陰離子表面活性劑，都有較強(qiáng)緩染作用。一般親纖維性的勻染劑只具有緩染作用，沒有移染能力。選擇緩染劑應(yīng)該注意到與纖維的親和力及其在纖維中的擴(kuò)散系數(shù)，應(yīng)與對應(yīng)染料有相似的數(shù)量級，否則，被纖維

7、吸附的緩染劑過分強(qiáng)烈的與染料爭奪染座，易出現(xiàn)白斑。 、 表面活性劑與染料的相互作用如陰離子染料染蠶絲纖維時，加入非離子或陽離子表面活性劑，分別有不同的表現(xiàn)：非離子表面活性劑對染料有一定親和性，相互作用形成親水性的結(jié)合體，能將染料從纖維拉入水液中；陽離子表面活性劑與陰離子染料互相作用形成另一種疏水性結(jié)合體而沉淀。這里兩類表面活性劑都是親染料的，與纖維競相吸附染料能將染料從纖維拉向溶液，即有移染作用，有人將這種情況下的表面活性劑稱為“液體纖維”。 非離子表面活性劑與陰離子染料的相互作用非離子表面活性劑與存在著相當(dāng)復(fù)雜的作用。疏水基之間的相互作用力有范德華力、氫鍵，業(yè)已證明還有在一種“疏水結(jié)合”的熱

8、力學(xué)作用力，二個疏水基的結(jié)合使體系趨向穩(wěn)定。這種大分子結(jié)合體的二個親水基都朝外，更增加溶解性，實(shí)際上也使非離子表面活性劑的濁點(diǎn)。非離子表面活性劑與陰離子染料疏水基之間的相互作用規(guī)律是：親和力隨烷基鏈長碳數(shù)的增加而增大，隨環(huán)氧乙烷加成數(shù)的增大而減少。非離子表面活性劑與陰離子染料之間作用的另一種觀點(diǎn)是染料分子與表面活性劑的親水基團(tuán)聚氧乙烯鏈之間的氫鍵締合作用。亦有證明，這種作用隨著聚氧乙烯鍵的增長而加強(qiáng)。事實(shí)上，非離子表面活性劑往往扮演雙重角色，即有緩染性，又有移染性，究竟是親染料還是親纖維更多些？這與染料、染浴性質(zhì)和活性劑本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有關(guān)。據(jù)研究報(bào)導(dǎo)，非離子表面活性劑可以降低一氫均三嗪活性染料的

9、水解度。也可能是形成了染料表面活性劑的相互作用。 離子型染料與相反電荷的離子型表面活性劑的相互作用。這種情況是親水基相互作用以離子鍵合形成對抗性沉淀，但是只要有過量的陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑的作用，沉淀可在膠團(tuán)中增溶、分散。如中性染料和有的酸性染料對絲纖維親和力大、上染速率快，易染花，加入對染料親和力大的非離子表面活性劑或陰離子表面活性劑可達(dá)勻染，環(huán)氧乙烷加成數(shù)大的脂肪醇型非離子表面活性劑往往是有效的。 在陰離子染料染色時，使用帶有聚氧化乙烯的兩性離子表面活性劑可能比陰離子表面活性劑有更好的效果。據(jù)稱，屬于這一類型，最適用于染羊毛，它代表了染色勻染劑發(fā)展新趨勢。n活性染料，如果沒有它

10、難以得到滿意染色。有作者推薦了下述類型：二、 真絲織物染色對表面活性劑助劑的要求為獲得染色相當(dāng)均勻、色光純正艷亮、無色花、色柳、色差病疵，無灰傷的高檔次染色綢，所開發(fā)使用的各種染色助劑必須具備相當(dāng)全面的性能。這些各種功能的助劑，可以是性能特異的單一表面活性劑品種，又可以是一種表面活性劑具有多種突出功能，也可是數(shù)種表面活性劑加成增效劑，發(fā)揮其協(xié)同效能，具體的功能要求有以下幾點(diǎn)：、潤濕滲透性 蠶絲雖然是親水性纖維，染色時還需要加入潤濕滲透劑，以加快染料均勻吸附，縮短染色時間，避免長時間高溫造成纖維灰傷。尤其是對于組織緊密的厚重織物，染液潤濕滲透較困難，容易染花，加入優(yōu)良的潤濕劑就十分必要。、鈣皂分

11、散力 陰離子染料染色時，有的廠家使用硬水，帶有大量鈣、鎂離子，會產(chǎn)生不良影響，因此加入的勻染劑，必須有優(yōu)良的鈣皂分散力。、染料分散力 對酸性、直接染料，尤其是中性染料十分重要。在低、中溫下，染料易締合凝聚成染料團(tuán)，如沒有分散力強(qiáng)的助劑，勢必出現(xiàn)染斑。、起泡性低 染浴在織物的攪動中如果大量起泡且泡沫不易消除，對染色極為有害，織物可能浮在表面不易下沉，且容易纏結(jié)，不能得到均勻染色；泡沫表面染料、助劑富集，織物易得花斑。因此，消泡是染色的必要措施，最好是勻染劑組分的起泡力小，這樣可以節(jié)省消泡劑。、濁點(diǎn) 染浴加入的非離子表面活性劑和有機(jī)物必須有較高的濁點(diǎn)，陰離子染料和陰離子表面活性劑的存在，雖然能使?jié)狳c(diǎn)提高相當(dāng)數(shù)量值，但在高溫時加入中性鹽，又會使?jié)狳c(diǎn)降低一些，