活性染料染色最大的克星竟然是H2O2

    活性染料耐H202稳定性很差，染浴中一旦有H202带入，染料的活性基团就会遭到破坏，造成色差、色花等染疵，因而染色前必须将织物及水浴中的H202清除。生物酶脱氧法最快捷有效，而且节能、减排、增效优势突出。

 

1.问题的提出

纯棉针织坯布，通常带有较多的棉纤伴生物（如蜡状物质、果胶物质、灰分等），这些伴生物极大地影响棉纤维的润湿性与染色性，所以染色前必须通过炼漂处理将其去除。针织织物由于经纱不上浮，加之组织规格松软，坯布的炼漂通常在染色机中进行，而后经水洗再以活性染料染色。纯棉机织物染艳亮的中浅色泽时，也常会因炼漂半制品的白度不足，在染色前再补做一次复氧漂，经水洗后再以活性染料染色。

 

值得注意的是，在实际生产中，这种染色前氧漂经水洗再活性染料染色的工艺模式，普遍存在着得色稳定性差（深浅，色光），重现性不良，小样放大样失准，缸与缸之间色差明显以及色泽不匀（色花）等问题（活性染料的染色物在服用洗涤过程中，还存在着缓慢落色的问题）。

 

2问题的根源

实验得知：

 

无论是低温型或高温型活性染料，还是中温型或热固型活性染料，在含有H202的染浴中染色，其得色深度都会明显下降，仅下降幅度不同。而且，H202含量越高，下降幅度越大。各种类型的活性染料，在浸染染色中耐H202的稳定性都比较差。

 

究其原因有二：

 

(1) 部分染料的发色团或活性基，遭到H202的破坏，使染料消色或失去上染能力。

 

(2) 部分染料-纤维素的结合键发生了断裂，使已上染的染料脱落（一般说活性基的化学活性越强，染料-纤维键越容易断裂）。这可从以下实验中得到证实。

 

实验方法：

 

将深度为1.25%(o．w．f)的活性染料染色样布一分为二（各重2克），分别置入浴比1：50不含染料的染色助剂浴中（六偏磷酸钠1.5g/L，食盐40g/L，固色碱剂：中温型和高温型染料为纯碱20g/L，低温型染料为纯碱5g/L+固体烧碱lg/L），其中之一外加100% H202 10mg/L，而后分别按染料类型所要求的染色温度处理50min，净洗。

 

以不加H202的处理样深度作参比样(100%)，与加H202的处理样深度相对比较。处理样的相对深度以DatacolorSF，600x测色仪检测。

 

表1各类活性染料与纤维素结合点的耐H202稳定性

 

染料类型	染料名称	100% H202浓度( mg／L)
		0		10
		样布残留深度	残液色泽深度	样布残留深度	残液色泽深度
中温型	活性红M-3BE 活性兰M-2GE 活性嫩黄6GLN 活性翠兰BGFN	100 100 100 100	淡红色 微兰色 微黄色 淡兰色	97 .58 96. 11 95. 62 93 .99	浅红色 浅兰色 淡黄色 浅兰色
高温型	活性嫩黄H-E4C 活性红H-E3B 活性兰H-ERD 活性藏青H-ER	100 100 100 100	微黄色 淡红色 微兰色 微兰色	95 .76 96. 42 99 .10 95. 89	淡黄色 浅红色 微兰色 浅兰色
低温型	活性黄L-3R 活性深红L-4B 活性藏青L-3C 活性黑L-W	100 100 100 100	淡黄色 淡红色 淡兰色 淡灰色	98. 89 97. 82 98. 81 100. 07	淡黄色 浅红色 浅兰色 红光淡灰色

注：中温型染料为上海纺科化工公司产品，高温型染料为台湾永光化学工业股份有限公司产品，低温型染料为上海安诺其纺织化工股份有限公司产品。

 

表1数据显示：

 

在含H202的染浴中，各种类型的活性染料与纤维素纤维业已形成的结合键，也会产生一定程度的“断键”现象。但从整体上看，其“断键”程度相对较小。这说明H202对活性染料染色结果（减色，变色）的影响，主要是因染料的发色团或活性基遭到破坏所致。

 

从以上实验分析可知：

 

(1) 活性染料耐H202稳定性差，是染色前进行氧漂经水洗再活性染料染色，容易产生色泽不稳定问题的症结所在。这是由于织物在喷射溢流染色机或气流染色机中绳状氧漂后，织物中包含的H202通常难以彻底洗净，一旦带人后道染浴中，必然造成色泽（深浅，色光）的波动。

 

(2) 活性染料与纤维素纤维的结合键所存在的氧化性“断键”现象，是活性染料的染色物在服用洗涤过程中会产生逐渐落色的根源。这是因为，常用洗剂中一般都含有过硼酸钠、过碳酸钠等氧化物，它们会不同程度地催化活性染料与纤维素纤维结合键断裂的缘故。

 

3问题的应对

消除H202对活性染料染色结果的负面影响，行之有效地应对举措有二：

 

3.1 洗涤脱氧法

 

染色前炼漂或氧漂后，采用热水洗→热水洗→溢流冷水洗，确认H202已充分洗尽后，方可以活性染料染色。

 

该法耗能大，排污多，成本高，显然不符合当今“节能，减排，增效”的染整理念。

 

3.2 生物脱氧法

 

染色前炼漂或氧漂后，采用冷水洗→中和、脱氧、染色一浴法工艺。

 

(1) 本工艺所用生物酶为过氧化氢酶。它是由非病原性的微生物经深度发酵制成的。它具有专一性，只和H202起作用，能快速将H202分解成水和氧气：2H202→过氧化氢酶→H20 +02，面对织物，染料、助剂（表面活性剂）相容性好，不起任何作用。

 

过氧化氢的最佳实用条件为：温度 35～ 50℃，pH 值6.5 ～7.5，浓度诺和R过氧化氢酶10L 0.25～ 0.5g/L（根据需要）。

 

(2) 生物酶脱氧法的操作过程（以喷射溢流机为例）：

 

① 织物经炼漂或漂白后，放掉漂液。

② 先用冷水洗涤约10min，排掉洗水。

③ 加入清水，边运转边加入适量醋酸，调PH 至6.5-7.5，同时升温至40-50℃（根据需要）。

④ 加入生物酶，运转脱氧10-20min，不排液。

⑤ 加入染色用助剂，染料，调温至染料所需要的温度，并保温染色。

 

(3) 过氧化氢酶可快捷有效地去除残留的H202，即使浓度过量也不会给织物或染色造成负面影响，而且H202分解后只生成水和氧气，不产生有害物质，因而它是一个全新的绿色工艺。

 

(4) 由于该工艺在氧漂后，只需要做一道冷水洗，中和脱氧染色可同浴进行，所以，与洗涤脱氧法相比，它具有突出的“节能，减排，增效”优势。经测标，时间可节省50%，清水可节省70%，用电可节省50%，用汽可节省20%。

 

4结语

活性染料对H202非常敏感。染浴中一旦有H202存在（即使浓度很低）活性染料的活性基因就会不同程度地遭到破坏，从而产生明显的色差，色花的染疵。因此，染色前彻底清除织物及其水浴中残留的H202异常重要，而采用过氧化氢酶脱氧，是最佳的工艺选择，不仅脱氧快捷有效，而且还具有显著地“节能，减排，增效”综合效果。