固色劑的固色機(jī)理-清遠(yuǎn)市駿宇化工有限公司專用生產(chǎn)固色劑

染色過程通常包括染料在纖維表面的吸附、向纖維內(nèi)部擴(kuò)散、在纖維內(nèi)外固著三個階段。如果吸附在纖維表面的染料未能完全擴(kuò)散到纖維內(nèi)部，且在染色結(jié)束前未能洗除而離開纖維表面，那么就很有可能在后來的紡織品服用過程中因外界條件的變化從纖維表面脫離。染料在紡織品服用過程中從纖維表面脫離，實(shí)際上就是染色牢度較差的具體表現(xiàn)。如紡織品的水洗牢度、摩擦牢度、汗?jié)n牢度、熨燙牢度等都與上述現(xiàn)象有密切關(guān)系。實(shí)際上，染料品質(zhì)、染色工藝及控制是影響紡織品染色牢度的最直接和最主要的因素，但這里對染料的影響不做討論，只討論固色劑對牢度的影響。

染料固色劑是指可以使染料和纖維之間更有效地固著的一類化合物，它能改善和提高染色織物的各類牢度。

造成染色織物牢度不能滿足要求的原因是多方面的，直接染料染色時，染料僅靠范德化力、氫鍵與纖維結(jié)合，染料與纖維的結(jié)合力較小，并且它們的分子結(jié)構(gòu)中存在磺酸基、羧基等親水基團(tuán)，在洗滌時，染料易溶于水中而脫離纖維，導(dǎo)致其濕處理度差。活性染料分子中的反應(yīng)性基團(tuán)易與纖維以共價鍵結(jié)合。從理論上講，活性染料與纖維形成共價鍵是相當(dāng)堅(jiān)牢的，不存在染色牢度問題。實(shí)質(zhì)上，在染色過程中，特別是染濃色時，往往會發(fā)生因染料濃度過高而使染色織物上存在大量末固著的活性染料和水解染料，這些未固著的染料和水解染料很難從染色織物上洗除，這部分染料在洗滌過程中就會掉色；同時，有些活性基與纖維間所形成化學(xué)鍵易水解，造成濕處理牢度較低。為了提高織物的染色牢度，需用固色劑對織物進(jìn)行固色處理，而且要求使用無甲醛固色劑，保證織物的環(huán)保。

一、 固色劑的固色機(jī)理

目前的固色劑大致可以分為陽離子聚合物型固色劑、樹脂型固色劑（含甲醛樹脂型固色劑，含多胺樹脂型固色劑）、交聯(lián)反應(yīng)型固色劑。固色劑提高水溶性染料在纖維上的染色牢度，主要機(jī)理如下：

①利用固色劑分子中的季銨鹽或叔胺鹽等陽荷型基團(tuán)與離子型染料結(jié)構(gòu)中陰離子基團(tuán)離子鍵結(jié)合，使染料與固色劑形成不溶性的色淀在纖維上沉著，降低其水溶性而提高染物的皂洗和白布沾色牢度，固色劑的陽離子屬于越強(qiáng)，其皂洗、白布沾色牢度越好。

②利用固色劑分子中的反應(yīng)性基團(tuán)與染料分子上可反應(yīng)性基團(tuán)、纖維素分子上的羥基交聯(lián)，降低染料水溶性，提高染物的皂洗、白布沾色和濕燙牢度。

③利用固色劑在染物上的成膜性能提高其染色牢度。固色劑處理后的被染織物在烘干過程中，固色劑分子上的反應(yīng)性交聯(lián)基團(tuán)自行交聯(lián)成大分子，在織物和纖維表面形成一層具有一定強(qiáng)度的無色保護(hù)膜，從而把染料包覆在纖維上，使染料不易脫落。形成的無色保護(hù)膜還有利摩擦牢度的提高。

④固色劑分子上的親染料的結(jié)構(gòu)基團(tuán)，使固色劑與染料之間形成氫鍵與范德華力結(jié)合、增加固色劑的固著強(qiáng)度，從而提高染色牢度。

⑤固色劑分子中所含的基團(tuán)，如亞胺基等，和染料分子上的—OH、—NH2等原子形成配位鍵結(jié)合，形成配合物。

除了提高濕處理牢度的固色劑外，還有以下一些提高其它色牢度的固色劑:

（1）利用固色劑的緩沖能力及固色劑分子結(jié)構(gòu)中較強(qiáng)的吸酸能力，使汗液中的酸性物質(zhì)被中和，防止活性染料與纖維形成的共價鍵斷裂，達(dá)到提高汗?jié)n牢度的目的。在分子結(jié)構(gòu)中具有氮原子的固色劑，例如，多元醇胺縮合物作為固色劑可提高染色織物汗?jié)n牢度。

（2）利用固色劑中平滑劑的作用，減少纖維表面的摩擦系數(shù)，從而提高染色織物的摩擦牢度。

（3）將紫外線吸收劑接枝引入固色劑分子中，利用紫外線吸收基團(tuán)對日光中紫外線的吸收，防止紫外線對染料結(jié)構(gòu)的破壞，從而提高日曬牢度。

（4）利用一些物質(zhì)的抗氯性或吸氯性，防止活性氯對活性染料偶氮結(jié)構(gòu)的攻擊，從而提高活性染料的耐氯浸牢度和耐氯漂牢度。

一般來講，好的固色劑應(yīng)具有如下性能:

具有較強(qiáng)的固色能力，能使織物的有關(guān)色牢度明顯提高；

染料適應(yīng)性廣，染料結(jié)構(gòu)對固色效果的影響較小；

與纖維的親和力強(qiáng)，在固色浴中吸盡率高；

織物經(jīng)固色劑固色后，不會引起色光變化；

在提高有關(guān)色牢度（如耐洗色牢度）的同時，不應(yīng)降低其它色牢度（如日曬牢度）；

不影響織物的手感，不引起織物強(qiáng)力下降。

根據(jù)固色劑的固色機(jī)理，理想的固色劑在化學(xué)結(jié)構(gòu)上要具有以下特點(diǎn)：

①帶有正電荷，易與染料分子的陰離子以離子鍵結(jié)合；

②含有活性基團(tuán)，能與纖維上的極性基團(tuán)，—OH，—NH2等以共價鍵結(jié)合；

③具有反應(yīng)性交聯(lián)基團(tuán)，能自行交聯(lián)成大分子 網(wǎng)狀不溶性薄膜；

④含有與染料具有親和性的結(jié)構(gòu)基團(tuán)

⑤具有對金屬離子的沉淀作用和配合作用；

⑥產(chǎn)品不含甲醛等非環(huán)保物質(zhì)，使用過程中也不會釋放甲醛；

⑦根據(jù)需要引入平滑組分、柔軟組分、pH緩沖組分、抗紫外線組分等，從而針對性提高染色織物某些色牢度指標(biāo)。

⑧對織物顏色、手感、強(qiáng)力影響較小。