酸性金屬絡(luò)合染料,如1∶1型金屬絡(luò)合染料在生產(chǎn)中,可以像普通酸性染料一樣染羊毛、蠶絲和錦綸織物。據(jù)文獻(xiàn)記載,金屬絡(luò)合染料,用普通酸性染料的染色方法,無需再用鉻媒劑,就能直接與羊毛產(chǎn)生鹽結(jié)合,染法方便,染色牢度與媒介染料相近。如采用酸性絡(luò)合黃N-WA、紅N-WA、藍(lán)N-WA和黑N-WA染料(上虞光明化工廠)對羊毛針織物、真絲雙縐和錦綸(尼絲紡)進(jìn)行染色試驗(yàn),處方與工藝條件見表1。
表1 酸性金屬絡(luò)合染料染色處方和工藝條件

試驗(yàn)證明,這些酸性絡(luò)合染料對以上三種纖維的染色,不僅具有良好的上染率,而且得色均勻,特別對不同品質(zhì)的羊毛可改善尖染現(xiàn)象,對條干不勻的錦綸具有良好的覆蓋性,且價(jià)格、色牢度和拼混染色等綜合效果均較理想。
酸性金屬絡(luò)合染料是將作為媒染劑的金屬離子,如鉻(Cr)、銅(Cu)和鎳(Ni)等,以配價(jià)鍵的形式結(jié)合引入染料分子中,形成1∶1型酸性絡(luò)合染料。這類染料也有兩種:一種是強(qiáng)酸性,如派拉丁(Palatina)、宜和侖(Neolan);另一種呈弱酸性,如依加侖(Irgalan)和蘭納素(Lanasyn)等。這兩種染料都是介于酸性染料和媒介染料之間的一類染料。染料分子中既有磺酸基和羧基,具有酸性染料的性質(zhì),又有羥基,具有媒染染料的性質(zhì),所以統(tǒng)稱為酸性絡(luò)合染料。采用這類染料染錦綸,無論是錦綸6(聚已內(nèi)酰胺),還是錦綸66(聚乙二酸乙二胺)都不會(huì)因它們的物理形態(tài)差異和末端氨基數(shù)的不同,而產(chǎn)生染色條干不勻現(xiàn)象。它與錦綸纖維不僅能產(chǎn)生化學(xué)鍵結(jié)合,同時(shí)還具有氫鍵和范德華力的作用,上染率高;各項(xiàng)色牢度優(yōu)良(見表2)。
表2 酸性金屬絡(luò)合染料的色牢度

注:(1)染色深度 黃、紅、藍(lán)均為1.5%(owf)以下同;黑色蠶絲為4%,錦綸為2.5%;(2)工藝條件和助劑見表1。
酸性金屬絡(luò)合染料在應(yīng)用時(shí)需注意以下幾點(diǎn):
(1)謹(jǐn)慎選用染料
含銅、鉻和鎳的金屬絡(luò)合染料是用特定結(jié)構(gòu)的染料與金屬絡(luò)合劑預(yù)先制成金屬絡(luò)合物染料。酸性金屬絡(luò)合染料有93只。歐盟規(guī)定:當(dāng)它用于有關(guān)纖維染色時(shí),使用的每一種金屬絡(luò)合染料染色后,染液被排放到廢水中進(jìn)行處理的量應(yīng)小于7%,即金屬絡(luò)染料的上色率要超過93%;與此同時(shí),銅或鎳應(yīng)不超過75mg/kg纖維,鉻應(yīng)不超過50mg/kg纖維。因此,所選染料需要一定的純度。
(2)染色用水
酸性染料的染色用水硬度最好在100-150mg/kg。如果水質(zhì)硬度偏高,則可添加0.5-2g/L螯合劑,以改善水質(zhì),確保染色。但磷酸鹽類或表面活性劑之類的螯合作用,影響色澤鮮艷度和色牢度。發(fā)現(xiàn),澳素(ORTHO)化學(xué)有限公司提供的螯合劑88,對染料中的金屬離子螯合影響較小(見表3)。因此,染色時(shí)必須篩選螯合劑,切勿盲目使用。
表3 金屬絡(luò)合染料染色時(shí)螯合劑對色澤的影響

注:(1)直接混紡翠藍(lán)D-BGL屬銅菁化學(xué)結(jié)構(gòu);(2)酸性絡(luò)合黃、紅、藍(lán)三原色屬1:1金屬絡(luò)合染料;(3)CIE LAB色差公式檢測結(jié)果表明,螯合劑88(澳素)對染料分子結(jié)構(gòu)中的金屬離子影響較小。
(3)化料方法
由于酸性絡(luò)合染料的溶解性不一致,所以化料時(shí)要區(qū)別對待。一般先用冷水調(diào)成漿狀,然后用熱水或沸水沖化稀釋,使之溶解。有時(shí)因?yàn)樯唐坊玖现屑佑刑畛鋭灾氯芙饫щy,必要時(shí)需邊煮邊攪拌,直至充分溶解,最后經(jīng)篩濾緩慢注入缸內(nèi),防止形成點(diǎn)(斑)。
(4)織物前處理
由于織物中存著油脂、漿料、雜質(zhì)和天然色素。有時(shí)不僅要脫除漿料,甚至還要經(jīng)過半漂,才能進(jìn)行染色。實(shí)踐證明,純紡織品的前處理較容易,而混紡的紡織品則難,但在染色前必須具備良好的滲透(潤濕)性,視具體品種而定。
(5)酸的作用
無論硫酸、蟻酸(甲酸)和醋酸,它們都是酸性和酸性絡(luò)合染料的促染劑。有時(shí)為了使染料進(jìn)一步上染(吸盡),往往要在染色中、后期追加酸的用量。但追加時(shí)需事選稀釋,關(guān)閉蒸汽閥,停止加熱,緩慢加入,以防染花。
(6)元明粉的作用
有時(shí)酸性絡(luò)合染料需pH值在4以下進(jìn)行染色,所以元明粉可作為緩染劑。反之,如果染浴介質(zhì)pH值在4以上,則不宜采用元明粉,因?yàn)樗鼤?huì)增加染料的聚集傾向,而應(yīng)采用非離子表面活性劑,如平平加O和乳化劑OP等作緩染劑。用量應(yīng)根據(jù)顏色深淺、染色設(shè)備而定。用量過多會(huì)使羊毛氈化,手感粗糙,影響染液中的染料吸盡,在液流機(jī)上還會(huì)因泡沫增加,而影響循環(huán)交換系統(tǒng)的正常工作;有得少了則效果不佳。
(7)中和
堿劑主要用于強(qiáng)酸性介質(zhì)染色后的中和處理,目的是經(jīng)過染色讓已經(jīng)離子化的氨基恢復(fù)為非離子化氨基,使纖維繼續(xù)與染料進(jìn)一步結(jié)合。用量可根據(jù)中和之前染物的實(shí)際pH值決定。一般氨水為1mL/L、純堿為2-3g/L,在溫度40-50℃時(shí)處理20-30min,中和完畢,再充分水洗。
(8)染色終止,出缸水洗溫度不宜過底,一般應(yīng)控制在50-60℃,主要防止織物產(chǎn)生折皺,尤其是羊毛和錦綸一旦有折皺,將難以修復(fù)。
(9)固色劑處理
對色牢度要求高的織物,酸性絡(luò)染料染色后可采用陽荷性固色劑(粉狀)2%-6%(owf),浴比1:20-30,溫度55℃,浸漬30min。尤其是蠶絲織物,通過固色,一般色牢度可以提高0.5-1.5級。試驗(yàn)表明,錦綸織物無需固色處理。
(10)酸性金屬絡(luò)合染料不同程度地存在著熱敏性,尤其是紅色和藍(lán)色。所以,在干燥過程中溫度不宜過高,以防色變后不能復(fù)原。