活性染料凈洗劑的性能研究

杭彩云

（江陰職業技術學院 環境與材料工程系，江蘇 江陰 214405）

活性染料自問世以來，因色譜齊全、色澤鮮艷、色牢度好、使用方便、性價比高等優點得到迅速發展，成為纖維素纖維染色的首選染料。但是活性基團需在堿性條件下才能與纖維發生共價鍵的結合，導致活性染料發生水解，在纖維表面形成浮色。去除浮色需要經過高溫皂洗、多道水洗，否則浮色會影響紡織品的服用性能。為了降低凈洗溫度、減少水洗次數和提高凈洗效果，活性染料凈洗劑的開發和凈洗工藝的研究一直以來都是科研人員關注的課題。本文將織物采取高溫HE 型活性染料染色后，選擇5 種類型凈洗劑洗滌，通過測定K/S 值、洗液吸光度、耐皂洗牢度和摩擦牢度，比較凈洗劑的凈洗效果。

1 試驗

1.1 材料及儀器

織物：純棉煮漂針織物，165g/m2（無錫太平針織有限公司）。

藥品：活性染料黃HE4R、紅HE3B、深蘭HER、翠蘭HA、蘭HERD、艷蘭HEGN（上海虹固化學工業有限公司）；凈洗劑XC-W[巴斯夫（中國）化工有限公司]；凈洗劑SDS（無錫市華東化學試劑有限公司）；凈洗劑AST、C18EO20、BS-12（上海佳和化工有限公司）；勻染劑DY（上海佳和化學有限公司）；元明粉、純堿（無錫凱利富達貿易有限公司）。

儀器：Datacolor 650 電腦測色配色儀[德塔顏色商貿（上海）有限公司]；AD-24 常溫小樣染色機（鶴山精湛染整設備廠有限公司）；FA2004 電子天平（上海圣科儀器設備有限公司）；M11-2 摩擦牢度儀（溫州大榮紡織儀器有限公司）；SW-12 耐洗色牢度試驗機（無錫紡織儀器廠）；722 型可見分光光度計（上海光譜儀器有限公司）。

1.2 實驗方法

1.2.1 染色

1.2.1.1 染色工藝處方

活性染料X/%（omf）5.0

勻染劑DY/（g/L）1

元明粉/（g/L）80

純堿/（g/L）20

浴比1∶20

1.2.1.2 染色工藝

染色工藝曲線如圖1 所示。

圖1 染色工藝曲線

1.2.1.3 染色后凈洗工藝

織物經染色結束排液后，冷水洗5min，加入2g/L凈洗劑95℃皂洗15min 后經70℃熱水洗10min，再經過2 道冷水洗各5min，經脫水后晾干染色織物。

1.2.2 K/S 值的測定

在Datacolor 電腦測色配色儀上，對凈洗前和凈洗后的樣品進行測試，每塊染色織物測5 次，記錄K/S值，取平均值。凈洗前和凈洗后的ΔK/S 越大，表示凈洗過程中纖維上的浮色被去除越多，凈洗的效果越佳。

1.2.3 吸光度的測定

收集凈洗殘液和各道水洗液并定容，然后在各自染料的最大吸收波長處測定吸光度（Abs）[1]。洗液吸光度越大，說明溶液中染料濃度越高，反映出纖維上的染料被洗下來越多，凈洗的效果越好。

1.2.4 耐皂洗牢度和摩擦牢度的測定

耐皂洗色牢度按GB/T 3921—2008 方法測定，摩擦牢度按GB/T 3920—2008 方法測定，測試后評定耐皂洗牢度棉布沾色和干濕摩擦牢度沾色。

2 結果及討論

2.1 凈洗劑對活性黃HE4R 染色織物凈洗效果的影響

織物經過活性黃HE4R 染色后，用5 種凈洗劑分別進行洗滌，收集所有洗液并定容成相同體積，在HE4R 最大吸收波長440nm 處測定吸光度，染色織物凈洗效果的測定結果見表1。

表1 凈洗劑對HE4R 染色織物凈洗效果的影響

從表1 可以看出，織物ΔK/S 和洗液Abs 排序均為：XC-W ＞AST ＞SDS ＞C18EO20 ＞BS-12，耐皂洗牢度排列順序為：XC-W=AST ＞SDS ＞C18EO20=BS-12，摩擦牢度綜合排列順序為：XC-W=AST=SDS ＞C18EO20=BS-12。經綜合凈洗效果檢測指標后認為，5 種凈洗中XC-W 對活性黃HE4R 染色織物的凈洗效果最佳，BS-12 最差。

2.2 凈洗劑對活性紅HE3B 染色織物凈洗效果的影響

織物經過活性紅HE3B 染色后，用5 種凈洗劑分別進行洗滌，收集所有洗液并定容成相同體積，在HE3B 最大吸收波長530nm 處測定吸光度，染色織物凈洗效果的測定結果見表2。

表2 凈洗劑對HE3B 染色織物凈洗效果的影響

從表2 可以看出，織物ΔK/S 和洗液Abs 排序均為：XC-W＞AST＞SDS＞C18EO20＞BS-12，耐皂洗牢度排序為：XC-W＞AST＞SDS＞C18EO20=BS-12，摩擦牢度綜合排序為：XC-W=AST＞SDS=BS-12=C18EO20。XC-W 和AST 基本能達到國標規定的耐皂洗牢度3～4 級要求，其他3 種凈洗劑不能滿足產品要求。

2.3 凈洗劑對活性深蘭HER 染色織物凈洗效果的影響

織物經過活性深蘭HER 染色后，用5 種凈洗劑分別進行洗滌，收集所有洗液并定容成相同體積，在染料最大吸收波長610nm 處測定吸光度，染色織物凈洗效果的測定結果見表3。

表3 凈洗劑對HER 染色織物凈洗效果的影響

從表3 可以看出，織物ΔK/S 和洗液Abs 排序均為：XC-W＞AST＞SDS＞C18EO20＞BS-12，耐皂洗牢度排序為：XC-W＞AST＞SDS＞BS-12=C18EO20，摩擦牢度綜合排序為：XC-W=AST＞SDS=BS-12=C18EO20。耐皂洗牢度效果最好的XC-W 為4～5 級；而BS-12、C18EO20為2～3級，說明凈洗過程中大量的浮色沒有被洗除，這2 種凈洗劑的洗滌效果不佳。經綜合凈洗效果檢測指標后認為，XC-W 效果最好，其次是AST。

2.4 凈洗劑對活性翠蘭HA 染色織物凈洗效果的影響

織物經過活性翠蘭HA 染色后，用5 種凈洗劑分別進行洗滌，收集所有洗液并定容成相同體積，在染料最大吸收波長670nm 處測定吸光度，染色織物凈洗效果的測定結果見表4。

表4 凈洗劑對HA 染色織物凈洗效果的影響

從表4 可以看出，織物ΔK/S 和洗液Abs 排序均為：XC-W＞AST＞SDS＞C18EO20＞BS-12，耐皂洗牢度排序為：XC-W＞AST＞SDS=C18EO20=BS-12，摩擦牢度綜合排序為：XC-W＞AST＞SDS=C18EO20＞BS-12。在5 種凈洗劑中，只有XC-W 的效果能符合國標規定的耐皂洗牢度3～4 級要求，其他的4 種凈洗劑不能用于活性翠蘭HA 染色后凈洗。分析認為，翠蘭HA 染料母體為銅酞菁結構，分子中含有比較少的水溶性基團，染料對纖維的親和力比較大，從纖維上不容易被清洗下來，同時，清洗下來的染料分子還容易返沾到纖維上，所以不具備防沾功能的凈洗劑凈洗后的皂洗牢度比較差。因此，在5 種凈洗劑中只有XC-W 可以作為翠蘭HA染色后的凈洗劑。

2.5 凈洗劑對活性蘭HERD 染色織物凈洗效果的影響

織物經過活性蘭HERD 染色后，用5 種凈洗劑分別進行洗滌，收集所有洗液并定容成相同體積，在HERD 最大吸收波長620nm 處測吸光度，染色織物凈洗效果的測定結果見表5。

表5 凈洗劑對HERD 染色織物凈洗效果的影響

從表5 中可以看出，織物ΔK/S 和洗液Abs 排序均為：XC-W＞AST＞SDS＞C18EO20＞BS-12，耐皂洗牢度排序為：XC-W=AST＞SDS＞BS-12=C18EO20，摩擦牢度綜合排序為：XC-W=AST＞SDS=BS-12=C18EO20。經綜合凈洗效果檢測指標后認為，XC-W 和AST 凈洗效果比較好。

2.6 凈洗劑對活性艷蘭HEGN 染色織物凈洗效果的影響

織物經過活性艷蘭HEGN 染色后，用5 種凈洗劑分別進行洗滌，收集所有洗液并定容成相同體積，在染料最大吸收波長625nm 處測定吸光度，染色織物凈洗效果的測定結果見表6。

表6 凈洗劑對HEGN 染色織物凈洗效果的影響

從表6 中可以看出，織物ΔK/S 和洗液Abs 排序均為：XC-W＞AST＞SDS＞BS-12＞C18EO20，耐皂洗牢度排序為：XC-W＞AST＞SDS=BS-12＞C18EO20，摩擦牢度綜合排序為：XC-W=AST＞SDS=C18EO20=BS-12。經綜合凈洗效果檢測指標后認為，凈洗效果最好的是XC-W。

2.7 小結

將織物分別采取6 種高溫活性染料染色后，分別用5 種凈洗劑進行洗滌。從凈洗效果數據可以發現，凈洗劑XC-W、AST 的效果比SDS、BS-12、C18EO20效果好。

活性染料的凈洗過程，纖維表面和孔道中未固著的染料或者水解染料從纖維上解吸，在凈洗劑增溶和絡合作用下分散在水溶液中。但是洗脫下來的染料對纖維還具有親和力，容易返沾至纖維上。水解染料的解吸和返沾存在動態平衡，因此，活性染料的凈洗劑不僅要具有解吸能力，還應有抑制水解染料返沾功能。

AST 的主要成分為馬丙聚合物，具有比較好的螯合、分散能力[2-3]，能夠將水解染料洗脫下來，在HE4R、HERD 上表現出較好的棉布沾色牢度。XC-W 主要成分為聚乙烯吡咯烷酮，不僅能與纖維上解吸的水解染料絡合，提高水解染料在凈洗液中的溶解度，降低水解染料與纖維之間的親和力，還能通過PVP 中的正電荷與活性染料中的負電荷相互吸引作用，抑制水解染料的返沾吸附[4-5]。在HA 上，XC-W 的凈洗效果最佳。

SDS（十二烷基硫酸鈉）是陰離子表面活性劑，C18EO20（十八烷基聚氧乙烯醚）是非離子表面活性劑，BS-12（十二烷基二甲基甜菜堿）是兩性表面活性劑。這3 種類型凈洗劑不僅凈洗效果不理想，而且凈洗過程中出現大量泡沫，而泡沫在大生產時不易被洗凈，要洗凈泡沫就需要對應耗費大量的水，造成水資源的浪費和成本提升，還會影響布面效果。

3 結語

織物經過高溫活性染料染色后，選用5 種類型凈洗劑進行洗滌，凈洗效果從優到劣排序對應為：XC-W、AST、SDS、C18EO20、BS-12。單組分的SDS、C18EO20、BS-12 凈洗時有大量泡沫產生，不利于大生產，所以為了提高凈洗效率，工業用凈洗劑要進行復配。