分散染料失风变色机理探讨yd14602

刘治禄1,周惠祥1, 吴培莲1, 陈 一2          1.上海第二印染厂 2.上海杨浦区业余工业大学

  原载: “中大·洁润丝”上海印染新技术交流研讨会论文集（2011 年度）;114-117

 

【摘要】介绍了浅地色涤棉混纺织物的现场和实验室测试的失风情况，并对分散染料和冰染料同一现场印花，蒽醌型分散染料受到一氧化氮等有害气体的侵蚀造成的亚硝化色变的机理进行了理论分析，并提出了防止失风的措施。

 

涤棉混纺织物多采用分散染料以单面印花形式印浅地色，而后分散染料和活性染料同浆印花。浅地色经常产生不规则的风印疵病，严重困扰生产。其疵病的主要表现：

1．边上发生不规则的深浅。

2．前后一挡挡深浅。

3．前后色光发生差异。

4．两边浅中间深。

生产实践证明，风印疵点大部份产生在分散染料浅地蓝色和浅灰色地上。经过生产实践长期观察，在生产车间一部印花机在印制冰染料，旁边一部印花机在印制分散染料浅蓝地色，就会产生明显的风印，风印原因就迎韧而解。由于冰染料在重氮化后色浆中仍有大量一氧化氮和二氧化氮产生。因而造成了葸醌型氨基分散染料产生了亚硝化，地色发生了不规则的色变。

一、 实验

冰染料在重氮化时使用了浓度很高的亚硝酸钠，碰到盐酸后产生如下反应：

这些逸出的气体，散发在空间，而和紧邻机台上的蒽醌型氨基分散染料浅地色亚硝化而色变。根据上述推断，在化验室内对常用分散染料0.2%轧染后烘干悬挂在密闭的通风厨内，用不同浓度、不同时间进行烟熏模拟试验，并与未处理的样品进行比较，结果如表1 所示。

表 1 不同时间的烟熏对比

试验方法

染料

氧化氮气体气熏10分钟

氧化氮气体气熏30分钟

氧化氮气体气熏1小时

Samaron Brill yellow H7GL

4

4

3～4

Samaron Brill yellow HRL

4～5

4

4

国产分散黄H4GL

4～5

4

4

国产分散黄H3GRL

4～5

4～5

4

Samaron Orange HFFG

4～5

4～5

4

国产分散橙HGL

4～5

4

4

Samaron Pink HGG

4

4

3～4

Foron Brill Red E－RLN

4

3～4

1

Foron Scarlet S－BWFL

4

3～4

2

Foron Brill Scarlet S－RL

4

3～4

1

Kayalon Polyester light Red BL－SE

4

3～4

1

Dianix Bordeaux GR一SE

4

4

1

Samaron Violet HF－RL

4

3～4

1

Foron Yellow Brown S－2RFL

4～5

4

3

Intrasil Brown 3R

4

4

2

国产分散蓝 HGL

4

4

1

Samikaron Turquoise Blue S－GL

3～5

3～4

1

Foron Grey S－2BL

4～5

4

1

Dianix Blue BG－FS

4

3～4

1

Miketon Polyester Brill Blue BG

4

4

1

Foron Grey S－GL

4

4

1

注：氧化氮气体的配制：在10分钟和30分钟烟熏时，采用0.2%NaNO2 和0.35%19°Be’ HCl；1小时烟熏采用0.2%NaNO2 和3.5%19°Be’HCI 混合即成。

根据表1 试验数据可以把常用分散染料，耐N2O3 的情况如表2 所示。

表 2 分散染料耐N2O3 气体的程度耐

耐 N2O3 的分散染料

不耐 N2O3 的分散染料(烟熏程度越差)

国产 分散黄H4GL

Foron Grey S－2BL

国产 分散黄H3GL

Dianix Bordeaux GR－SE

Samaron Brill Yellow HRL

 

Samaron Orange HFFG

Samaron Violet HFRL

国产 分散橙HGL

国产分散蓝HGL

国产 分散大红H4G

Foron Brill Red E-RLN

Samaron Brill Yellow H7GL

Miketon Polyester Brill Blue BG

Samaron Pink HGG

Sumikaron Turquoise Blue S－GL

国产分散棕H2RL

Kayalon Polyester light Red BL－SE

Foron Yellow Brown S－2RFL

Foron Grey S－GL

Foron Scarlet S－BWFL

Foron Blue S－BGL

国产 分散红H－BGL

Dianix Blue BG－FS

二、关于分散染料亚硝化色变的理论

亚硝酸为一极弱的亲电子性试剂，故对一般芳香烃本身无反应能力，唯有对具有强拒电子基团的化合物如酚类胺类等才有反应能力，如大家熟知的b-萘酚、色酚AS。在羟基的邻位易产生亚硝化。对于胺类化合物，特别是分散染料胺类化合物极为密切，但分散染料的伯胺、仲胺、叔胺化合物都能产生亚硝化反应，也就是分散染料产生风印的根本原因，分述如下：

1. 伯胺类分散染料

根据日本染色工业1978 年12 期报导，Foron blue E－BL，CI.分散蓝56 遇HNO2 产生如下反应：

说明在染料母体上含有正性基如－NH2、－OH、－OCH3、－CH3 等，易产生亚硝化。而含有负性基如－NO2、－SO3H 亚硝化就比较好。

染料母体如导入－CN、－CF3、－CONH2 可有所改善。如导入了氰基褪色较好[1]。如在本试验中，生产中典型的失风染料如Foron blue S－BGL(CLAR)，CI. Disperse blue 73，化学结构为：

根据文献记载，易产生亚硝化的伯胺类分散染料，如表3 所示。

表 3 不耐氧化氮的伯胺类分散染料[4]

染料索引CI..NO

耐氧化氮（级）

染料类属

Disperse Red 59

4

蒽醌类

Disperse Violet 4

2

蒽醌类

Disperse Violet 17

4

蒽醌类

Disperse Violet 26

4

蒽醌类

Disperse Blue 5

2～3

蒽醌类

Disperse Blue 28

2～3

蒽醌类

Disperse Blue 56

4～5

蒽醌类

Disperse Blue 73

4～5

蒽醌类

Disperse Red 31

4～5

偶氮类

Disperse Blue 11

3～4

偶氮类

不过文献记载大部份蒽醌型伯胺类分散染料耐亚硝化的能力还是比较好。

2．仲胺类蒽醌型分散染料极易产生亚硝化

例如：CI. Disperse blue 14，即Disperse blue B (NICE)；又如：CI. Disperse blue 22 耐一氧化氮程度只有1～2 级。根据文献记载易产生亚硝化的仲胺类分散染料，如表4 所示。

表 4 不耐氧化氮的仲胺类分散染料[4]

染料索引CI..NO

耐氧化氮（级）

染料类属

Disperse Red 3

4

蒽醌类

Disperse Red 22

4～5

蒽醌类

Disperse Violet 6

2～3

蒽醌类

Disperse Violet 27

4～5

蒽醌类

Disperse Blue 3

4

蒽醌类

Disperse Blue 8

4

蒽醌类

Disperse Blue 14

4

蒽醌类

Disperse Blue 22

1～2

蒽醌类

Disperse Red 34

4

蒽醌类

3．叔胺类

叔胺类不耐氧化氮的染料的品种极少，少数叔胺类单偶氮类分散染料也极易产生亚硝化，其反应如下：

叔胺类偶氮型分散染料可直接亚硝化，而成亚硝基芳香叔胺，其反应一般产生在对位或邻位。例如，CI. Disperse Red 16 其耐氧化氮为3 级，其原因是叔胺类结构易亚硝化，另外此类染料为数很少，但也要引起注意。[2][3]

三、正确地有效的防止分散染料浅地色失风

正确地有效的防止分散染料浅地色失风，具体措施如下：

1．正确选择分散染料

尽量选择偶氮型分散染料，常用不失风分散染料有舍马隆嫩黄H7GL、分散嫩黄H4GL、分散黄H3GL、舍马隆黄HRL、舍马隆橙HFFG、分散橙HGL、分散大红H4G、分散大红HBGL、福隆大红S－BWFL、舍马隆桃红HGG、分散棕S2RFL、分散棕H2RL、分散蓝KB－FS、分散蓝SE－2R、分散紫3RLS 和分散黑B(CI. Disperse black 1)。

2．选择适当的防风印助剂

为了防止气体褪色，厂商推出了不同牌号的防风印助剂，有明成化学的Gas Gord BE，CF，DX、日本染化的Gassnon Swper G 和黑田化工的Amizume K－2，T 等防风印助剂。

经过我们试验，在分散染料浅地色色浆中，加入10 克/公斤尿素、5 克/公斤氯酸钠对防止失风还是行之有效的。

尿素和亚硝酸可产生如下反应：

3．加强分散染料印制浅地时必须加强全过程管理

（1）打底车浸轧渗透剂的半制品不能超过三天，而且要包好。

（2）在制定生产计划时不要把印制重氮盐产品和分散浅地色安排在同一时间生产，以减少污染源。

（3）印制的布要及时用布包好。

（4）浅地色印好后，要马上印花。

（5）焙烘、蒸化要一条龙处理。

如果在生产中按照上列技术措施，风印一定可以得到防止。

参考文献

［1］刘治禄、周惠祥. 分散染料浅地色风印问题探讨. 染料工业. 1986 年第1 期. 56～57 页

［2］荣国斌苏克曼. 大学有机化学基础. 化学工业出版社. 2000 年. 461～462 页

［3］王世椿. 染料化学（上册）. 科学技术出版社. 83～84 页

［4］《世界染料品种——2000 年》编写组. 世界染料品种——2000 年. 924～1146 页

编者注：本文根据论文集的pdf图片复制，文中例举的化学反应与染料结构式，论文集中已省略。