固色劑的發(fā)展歷程及固色機(jī)理

各類染料在不同纖維上的染色機(jī)理不同，染色牢度也不同，因此所用固色劑的固色機(jī)理也不相同?；钚匀玖吓c纖維形成的共價鍵理論上講是相當(dāng)堅牢的，但實際上因為染料的未反應(yīng)物會從織物上掉下來，需要用固色劑固色，它與直接染料的固色相類似。因此，用作活性染料的同色劑也可用于直接染料。酸陸染料可用于羊毛、絲綢和錦綸的染色。染料的分子質(zhì)量不同，水溶性基團(tuán)的多少不同，染物的對象又不同，因此，酸性染料同色方法很多，早期酸性染料染羊毛使用銅鹽、鈦鹽、錫鹽或鉻鹽具有很好同色效果。酸性染料染錦綸使用單寧酸銻或合成丹寧，能提高濕處理牢度，提高硫化染料的皂洗牢度，可用烷基化劑或者季銨鹽化合物等?？傊?，各類染料所使用的固色劑不同，固色機(jī)理也就不同，但歸納起來大致有以下幾種同色理論：①降低染料的水溶性，從而提高濕處理牢度，例如直接染料、活性染料用陽離子固色劑處理。生成色淀來提高濕牢度，直接銅鹽染料用銅鹽處理后，生成螯合物，降低其水溶性來提高染色牢度。酸性L媒染染料染色后用絡(luò)鹽處理，使染料與纖維間形成螯合物，降低其水溶性來提高染色牢度；②在纖維表面形成薄膜，增加染料的溶落難度，從而提高濕處理牢度，例如用樹脂整理劑處理，在纖維表面形成薄膜，降低了染料在水洗時的溶落來提高染色牢度；③使用交聯(lián)劑將染料與纖維進(jìn)行交聯(lián)，例如直接交聯(lián)染料，使用交聯(lián)劑后，使染料與染料、染料與纖維形成交聯(lián)來達(dá)到提高染色牢度；④通過金屬鹽處理，使染料的光化穩(wěn)定性提高，從而提高日曬牢度，也能提高濕牢度；⑤纖維陽離子變性處理，使纖維分子上引入陽離子的季胺基團(tuán)，提高活性染料、直接染料上染性能，從而提高濕處理牢度。

2. 活性染料、直接染料固色劑發(fā)展的五個階段：

①早期的樹脂型固色劑

這類固色劑使用時間最長，使用面較廣，它對直接染料、活性染料、酸性染料都有很好的固色效果。樹脂型固色劑的固色機(jī)理一般可分為以下3點：(a)它對纖維有較高的親和力；(b)它與染料結(jié)合成的沉淀物在洗滌時十分穩(wěn)定；(c)樹脂型固色劑在固色處理后，烘干時進(jìn)一步縮合成三度空間的網(wǎng)狀分子，在織物上形成一層透明薄膜，從而增加染料的洗滌牢度。

這類固色劑主要由雙氰胺、尿素、三聚氰胺、二乙烯二胺、胍等與甲醛縮合而得。日本三洋公司的Samfix 70、SamfiX 414等都屬于這種，國產(chǎn)的固色劑Y址由雙氰胺、氯化銨、甲醛縮合而成的預(yù)縮體。這類固色劑能有效地提高活性染料的皂洗牢度、耐氯牢度，但對染物的日曬牢度有影響，這是因為在日照下，固色劑中釋放出甲醛，甲醛再與染料作用的緣故。因為這類固色劑在織物上會釋放出甲醛，目前已被列為禁用之列。

②樹脂型低甲醛固色劑

這類固色劑是由雙氰胺、二乙烯三胺等與羥甲基脲或2D樹脂制成的陽離子型固色劑，既有反應(yīng)性基團(tuán)，又有陽離子分子能與陰離子染料成鹽結(jié)合，形成陽離子的樹脂，從而提高染色牢度，如固色劑DFRF一1。

此類固色劑都需要在固色后進(jìn)行烘焙(180℃)處理，因含有樹脂初縮體，也能提高織物抗皺性。其缺點是有色變現(xiàn)象，同時還會釋放少量甲醛。

③反應(yīng)性無甲醛固色劑

這類固色劑是由環(huán)氧氯丙烷為原料，與胺類化合物(一甲胺、二甲胺、-’L烯三胺、己二胺等)聚醚、羧酸、酰胺等反應(yīng)而制得的同色劑，大都為聚合物，具有陽離子性和反應(yīng)性基團(tuán)，能與陰荷性染料(活性、酸性、直接染料)成鹽結(jié)合，又能與纖維和染料中的羥基、氨基等基團(tuán)交聯(lián)，從而提高濕處理牢度，例如環(huán)氧氯丙烷與二乙烯三胺、雙氰胺的縮合樹脂生成的反應(yīng)性樹脂型固色劑，即固色劑NF一1。

此類固色劑**優(yōu)點是能夠提高活性染料的濕燙牢度，利用其反應(yīng)性基團(tuán)的交聯(lián)反應(yīng)，使斷鍵和未固著染料固著在纖維上，但由于胺類為原料特別是雙氰胺為原料，固色劑產(chǎn)品的外觀色澤都較深，更大的缺點是織物使用后會引起色變現(xiàn)象。

④季銨化反應(yīng)性無甲醛固色劑將上述的反應(yīng)性無甲醛固色劑用季胺化試劑季胺化，則在固色劑分子中引入季銨鹽基，以增加其陽離子性，可提高染色牢度。例如一甲胺與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)，再經(jīng)季銨化而制得的固色劑，皂洗牢度可達(dá)4—5級，濕燙牢度可達(dá)4級。用二乙烯三胺與環(huán)氧氯丙烷縮合后，用3一氯一羥丙基氯化銨醚化后成為季銨鹽，增加其陽離子性。德美公司固色劑了CD—R是這一類固色劑。

⑤季胺化的高聚物無甲醛固色劑

這類固色劑是由二烯丙基二甲基氯化銨(DADMAC)聚合而成的高分子聚合物固色劑，是至今為止應(yīng)用最為理想的固色劑。

它是由二烯丙基胺鹽酸鹽與2．2’一偶氮一雙一(2咪基丙烷)二鹽酸鹽聚合成高聚物制成的固色劑，當(dāng)然它還可以進(jìn)一步與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)，能獲得具有反應(yīng)性基團(tuán)的季銨化高聚物，固色效果更佳，甚至再加二乙烯三胺和環(huán)氧氯丙烷的反應(yīng)物一起反應(yīng)，成為另一種固色劑，固色效果明顯提高。

此類固色劑根本解決了一般固色劑的色變現(xiàn)象，明顯提高皂洗牢度、白沾牢度，又不影響日曬牢度，是一只較為理想的無甲醛固色劑。杭州美高化工的高效固色劑M-2907和M一291，就是此類固色劑。

濕摩擦牢度是反映染色布試樣上的染料分子及其附著物(染色短纖維絨)在濕態(tài)狀況下，通過界面接觸與摩擦向測試用的白布轉(zhuǎn)移的程度。它的實驗方法是GB／T3920—1997。