【集萃網(wǎng)觀察】（二）一氯三嗪型染料印花固色率與沾色情況測(cè)定
按生產(chǎn)工藝進(jìn)行模擬試驗(yàn)，測(cè)定活性染料固色率。生產(chǎn)上在皂洗前先用水沖洗織物，力求將浮色、漿料、化學(xué)品多去掉一點(diǎn)，減少皂煮槽內(nèi)掉落下來的浮色，以減輕沾色。在這一點(diǎn)上，試驗(yàn)工藝處理方法不同：不水洗，直接皂煮。皂煮條件：中性皂2g/L、純堿1g/L、浴比1︰60，95℃，30分鐘。測(cè)定皂液中的染料總量與布上的沾色量，求得沾色率。
表四艷橙HG工藝測(cè)定[18]
注:①測(cè)定計(jì)量單位：染料（克）/100克絕干布
表中看出：汽蒸后與纖維鍵合的染料有0.543克，按有效染料計(jì)算時(shí)固色率為84.18%，按商品染料計(jì)算時(shí)固色率為67.7%，如果按皂煮后織物上染料總量計(jì)算，固色率則為72.31%。由此看出，商品染料中的水解成分對(duì)鍵合率測(cè)定有兩種影響，有高也有低。
水解染料量計(jì)算：商品染料減去有效染料量得0.157克水解染料，有效染料減去鍵合量得0.1026克是為新發(fā)生的水解染料。水解染料總量為0.2596克。因此，印花工藝過程中新產(chǎn)生的水解染料占水解染料總量的40%。商品染料中原有的水解染料占水解染料總量的60%。
從以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)看出，染料中的水解染料成份，和水解染料著色，是造成固色率測(cè)定值誤差的二個(gè)主要因素。因此，要正確評(píng)價(jià)某個(gè)活性染料的固色率，必須以染料的有效活性成份為計(jì)算基礎(chǔ)。要正確評(píng)價(jià)染料的固色率，必須先剝凈織物上非鍵合染料。
（1）熱處理?xiàng)l件對(duì)印花固色率的影響
以下試驗(yàn)，均以染料的有效活性成份為計(jì)算基礎(chǔ)；樣品評(píng)價(jià)前都用DMF做了剝色處理[18]。
注：文獻(xiàn)[18]的試驗(yàn)條件是：印花色漿按通用配方（小蘇打、海藻膠）；滿地印花；烘干機(jī)烘干；還原蒸箱104℃，7分鐘。固色率測(cè)試測(cè)試方法：用三氯化鈦滴定，測(cè)出染料中的有色體百分含量；用硝酸銀滴定，分別測(cè)出染料中的有機(jī)氯與無機(jī)氯百分含量，算出有效活性染料百分含量。
固色率測(cè)定；將烘干或汽蒸固色后的織物，取水洗前、后樣各一，用二甲基甲酰胺水溶液（1︰1）沸煮12分鐘，浴比1︰20剝色，烘至絕干后，稱量并溶于硫酸中，比色測(cè)定染料含量，求得固色率。以下引用的文獻(xiàn)[12]測(cè)試測(cè)試方法，與此同。
一氯三嗪型染料，不同汽蒸條件得到的固色率見表五。
表五一氯三嗪型活性橙HG不同汽蒸條件下的反應(yīng)率和固色率[18]
注：*生產(chǎn)設(shè)備，還原蒸箱104℃，**打樣設(shè)備，飽和蒸汽10磅/平方英吋約等于115℃
從表二看出，正常生產(chǎn)中固色率為72%的橙HR，在小蒸鍋蒸10分鐘，固色率可以提高到84%。這說明，強(qiáng)化熱處理?xiàng)l件確實(shí)可以提高固色率。但是；汽蒸30分鐘，反應(yīng)率雖然達(dá)到96.3%，固色率則為58.15%，它查證了一個(gè)問題，熱固型染料與纖維鍵合后，能夠發(fā)生‘纖維-染料’共價(jià)鍵的斷裂水解。如圖一；
強(qiáng)化熱處理?xiàng)l件；熱固型染料的最高固色率可以達(dá)到多少，水解反應(yīng)在什么條件下發(fā)生，這兩個(gè)問題至今尚未見有更深入的報(bào)道。
（2）一氯三嗪染料微波熱處理
有人曾用微波處理方法用于一氯三嗪活性染料固色，結(jié)論是：干處理固色率比常法低很多，加濕處理比常法提高15%左右。處理時(shí)間以3分鐘為好，時(shí)間長(zhǎng)的固色率低[16]。
我們用格蘭氏600W家用微波爐，對(duì)活性橙HGN分別作加濕與不加濕焙固處理：
表六橙HGN印花（色漿漿中含染料2%），微波處理色樣
注：剝色條件同前，色樣直接掃描后，圖片用photoshop自動(dòng)對(duì)比度調(diào)整等修飾
*此樣印花后室溫條件下晾干，**焙15分鐘的樣品，是在晾干五天后再用微波爐焙固，可作參考。
從表中試樣看出：熱固型活性染料橙HGN：干焙固須要十分鐘，加濕焙固則三分鐘已足。
（三）二氯三嗪型染料印花固色率與沾色情況測(cè)定
1、活性艷紅X-7B固色率測(cè)試：
表七艷紅X-7B（色漿中含染料3%）在加工中的反應(yīng)率、固色率測(cè)試[18]
表七中，有一個(gè)問題很值得重視：二氯三嗪型活性艷紅X-7B，烘干后固色率達(dá)到53%，汽蒸后固色率達(dá)到81.7%，從表中看，汽蒸后沒有水解染料成分。烘干時(shí)已經(jīng)產(chǎn)生的10.9%的水解染料，去向不明。
理論上，二氯三嗪型活性染料在堿性條件下，與水或與纖維有以下幾種反應(yīng)：見圖二；
從圖二看出；二氯三嗪比一氯三嗪型染料反應(yīng)較為復(fù)雜，水解物計(jì)算，有一個(gè)數(shù)據(jù)處理方法問題。測(cè)得的有機(jī)氯總量，它的存在有三種形式：①未反應(yīng)的二氯三嗪染料②已與纖維結(jié)合的一氯染料③已有一個(gè)氯被取代的一氯一羥染料（以下簡(jiǎn)稱為‘半水解染料’）。大家知道，染料在汽蒸以后，實(shí)際上，已不再可能存在二氯三嗪染料（圖中0式）。分析得到的有機(jī)氯總量按‘未作用染料’（圖中0式）計(jì)算是最不合理的；如果按（圖中1或3式）一氯計(jì)算，已與纖維結(jié)合的半水解染料，含量都可以是（19.66×2=）39.32%。
數(shù)據(jù)的不同處理方法，可得到三種不同結(jié)果：
（1）鍵合的染料占81.7%，未作用的染料祗能占(100-81.7=)18.3%。因此，半水解染料的含量祗能是18.3%。這樣可以算出，鍵合染料中：一氯的（圖中1式）占鍵合染料的(18.3÷81.7=)21%；一羥的（圖中4式）占鍵合染料的（100-21=）79%。
（2）假設(shè)未鍵合染料都是二羥（圖中5式），所測(cè)得的有機(jī)氯都在鍵合染料上，這樣，一氯染料鍵合的是（19.66×2=）39.32，半水解染料鍵合的占81.7-39.32=42.3%
（3）不排除介於上述兩者之間的情況。
表八‘半水解染料-纖維’鍵合率模擬計(jì)算
三種方式中，都有一氯一羥染料與纖維鍵合成為圖中4式的組份，有資料介紹：均三嗪與帶有活潑氫離子的親核試劑反應(yīng)時(shí)，第一步形成極性偶聯(lián)，第二步脫氯化氫完成取代。反應(yīng)速度決定于溫度和pH二大因素。
三氯均三嗪在堿性介質(zhì)中進(jìn)行親核取代反應(yīng)時(shí)，按溫度概念來說：首先被取代的第一個(gè)氯是0-5℃，第二個(gè)是40-50℃左右，第三個(gè)是100℃左右。按反應(yīng)時(shí)的pH條件來說：活性染料染色若用氫氧化鈉固色可以在室溫條件下進(jìn)行；熱固型染料染色，用純堿（pH12）固色時(shí)，反應(yīng)溫度要在80℃上下；印花用小蘇打（pH9）固色時(shí)，反應(yīng)溫度要求在100℃以上。
另外，三嗪環(huán)上第二取代基的負(fù)電性，對(duì)第三個(gè)氯的反應(yīng)活潑性有一定影響。半水解染料三嗪環(huán)上的第二取代基是羥基，羥基的負(fù)電性大于烷胺基，因此，它的固色溫度應(yīng)低于通常的熱固型活性染料。
表八中，數(shù)據(jù)處理第（1）種方式，剩下的半水解染料，鍵合率有望進(jìn)一步提高；數(shù)據(jù)處理方式（2）中，水解染料全是二羥，不可能與纖維反應(yīng)，固色率就再也提不高了。除了紙上層析方法[20]可以認(rèn)定不同組份以外，更直接的方法是將熱處理過的試樣再進(jìn)行更高溫度的處理，織物上有多少半水解染料就能使固色率提高多少。
2、‘半水解染料’成份的求證
我們將二氯三嗪型染料艷紅X-3B，印花后在80℃恒溫烘箱內(nèi)烘20分鐘。按照反應(yīng)活性，此時(shí)染料上的第一個(gè)氯，基本上都已被取代，有鍵合也有水解。但第二個(gè)氯，因未達(dá)到反應(yīng)溫度，反應(yīng)很少。樣品用微波爐焙固后水洗，剝色，結(jié)果見表九：
表九艷紅X-3B印花（色漿中含染料2%），微波處理后經(jīng)水洗、剝色后的色樣
注：剝色條件同前，色樣直接掃描后，經(jīng)photoshop自動(dòng)對(duì)比度調(diào)整等修飾
表中看出，微波焙固的都比未處理樣稍深，干焙固中3分鐘的最深。加濕焙固的，時(shí)間越長(zhǎng)顏色越深。可以說明，微波焙固處理能使一氯一羥三嗪型染料與纖維進(jìn)一步結(jié)合，固色率有明顯增加。高溫焙固條件下固色率升高而不降低，可以說明結(jié)合鍵耐熱性較好。這是一個(gè)非常好的信號(hào)，再次證明半水解染料性質(zhì)穩(wěn)定，能和纖維發(fā)生鍵合反應(yīng)，結(jié)合鍵熱穩(wěn)定性甚好。
三、探索與思考
1、生產(chǎn)高質(zhì)量活性染料
62年上海染化八廠提供一批染料樣品，交由我們測(cè)試，結(jié)果見表十一：
表十一染料樣品有效成分測(cè)定[18]
這批樣品，有色體成份含量與表二商品染料基本相似，含無機(jī)氯甚高，說明它是加過填充料的，符合‘標(biāo)準(zhǔn)化染料’力分要求。所不同的是：有效成分大大高于表二中的市售商品染料。這一信息顯示，染料行業(yè)在提高活性染料質(zhì)量方面，已經(jīng)進(jìn)行著有效的工作，并取得很大成功。
2、二氯三嗪活性染料的‘固色行為’符合雙活性基屬性，可以從這類染料中篩選出一批性能優(yōu)良的，名為‘棉印花用二氯雙活性基’活性染料。
3、商品活性染料的化學(xué)穩(wěn)定性[21]和分散穩(wěn)定性[22]有較大的研究空間。
4、現(xiàn)代電磁、微波技術(shù)的發(fā)展，為縮短處理時(shí)間，提高活性染料固色率提供有利條件。
5、提高活性染料固色率，是減少印染加工用水、改善沾色、提高濕牢度的重要途徑。
來源：紡織品印花
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