固色劑的作用、機理及環保

固色劑是印染行業中的重要助劑之一，它主要是的作用是可以提高染料在織物上顔色耐濕處理牢度所用的助劑。在織物上可與染料形成不溶性有色物而提高了顔色的洗滌、汗漬牢度，有時還可提高其日曬牢度。

大自然中的植物，開出了萬紫千紅的花朵，本來是用來吸引昆蟲授粉的，但沒想到卻惹來了人們的喜歡，從而在衣服上也染上了各種豔麗的顔色。紡織材料的染色一般是染浴中處理，使染料和纖維發生化學或物理化學結合，或在纖維上生成不溶性有色物質。染料在纖維上的耐水洗、日曬、摩擦等性能被稱爲染色牢度。

活性染料在染色时与纤维起化学反应，两者之间形成共价键，因此也被称为反应染料。1956年英国首先生产了procion 牌号的活性染料。活性染料的色谱广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强，但也存在汗、湿、日光牢度不够的缺点。固色剂的作用就是用来提高染色过程中染料的固率及湿处理牢度。

一、活性染料染色機理

1、棉纖維的結構

成熟的棉纖維絕大部分由纖維素組成，纖維素是天然高分子化合物，是一種多糖的物質，它的分子式爲C6H10O5。棉纖維大分子結構的恒等周期，構成纖維素大分子的空間結構。纖維素大分子的官能團是勁基，羟基是親水性基團，所以棉纖維具有吸濕能力。

棉纖維素分子參加親核反應的基團有C6、C2和C3。C6是伯羟基，它的反應速率是最快的；C2仲羟基，本來反應性也較強，但空間阻礙較大，所以反應速率低于C6;C3是仲羟基，它的空間阻礙也較大，且會形成分子內氫健，所以反應性比較低。

2、活性染料的結構

活性染料由發色體、活性基、連接基、水溶性基團構成。分子結構中的活性基團能和纖維素纖維上的羟基、蛋白質纖維上的氨基發生共價健結合。

活性基團根據反應活性可分爲X型、K型和KN型。X型活性基反應活性較強，穩定性較低，易于水解，但上染速度較快，適用于低溫染色。K型活性基反應性較弱，穩定性較高，適用于高溫型的染色。而KN型活性染料的性能染色條件則介乎X型和K型之間。但是，現在爲了提高染色的固色率，一般不會使用單一活性基染料，而是會使用如M型和B型這樣的雙活性基染料。

3、活性染料染色過程

活性染料染色時，活性染料首先溶解于水中，染料和水分同時進入纖維內部，並附著在纖維上。染液中染料的吸盡程度取決于染料的親和力和染液中的電解質濃度，染料向纖維擴散的過程中還與纖維起化學反應。

纤维素纤维在中性介质中是不活泼的，染料与纤维只是一种附着关系，只有当纤维素纤维在碱性介质中时，才能起共价结合。这是因为纤维素纤维在此时形成了负离子，而其离子浓度随着PH的增加而增加。在这里也看作是纤维素纤维是作为一种弱酸，而与碱剂中和反应。

二、固色劑要求

固色劑應要降低染料的溶解性能，對于固色劑有以下要求：

1、能提高染色織物的色牢度。

2、保持染色織物原有的顔色和光牢度。

3、對人體無危害。

4、不影響環境，有良好的生物降解性。

5、價廉易得，原料供應立足國內。

6、適用浸軋和浸漬法處理，使用方便，不受工藝的限制。

書中又對固色劑的現狀、固色機理分類、無醛固色劑的種類、功能性水性聚氨酯固色劑這四大點進行了描述，其中固色機理又是以固色劑和染料生成不溶性色澱、固色劑在纖維表面形成薄膜、固色劑與纖維上羟基交聯、利用氫鍵引力增加固色強度、耐酸能力提高汗漬牢度、利用平滑劑改善摩擦色牢度、紫外線吸收基團提高耐日曬色牢度、抗氯性物質提高耐氯色牢度這八大分類來進行介紹。而無醛固色劑也是以它的主要五個種類：非反應性陽郭子樹脂、反應性化合物或反應性樹脂、秄铵化反應性樹脂或化合物、秄铵鹽高聚物、季铵圤反應性基高聚物進行一定的解釋。

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