活性染料具有色泽鲜艳、色谱齐全、色牢度好等优点，得到广大印花工作者的青睐，被广泛用于棉和粘胶等纤维素纤维织物的印花。活性染料印花常用海藻酸钠作糊料，海藻酸钠糊易于洗除，一般不影响印花织物的手感，但也有些活性染料使用海藻酸钠糊印花后织物手感发硬，特别是做粘胶(人棉)织物印花时更加明显，而且采用不同的糊料、活性染料、印花工艺对织物手感的影响程度不一样。那么活性染料、糊料、印花工艺与印花织物手感有怎样的关系呢?下面我们将对此作有关分析、试验和探讨。

1 理论分析

1.1 活性染料印花的上色机理

活性染料印花通常是将活性染料、防染盐S、尿素、碱剂(小苏打)、海藻酸钠糊合并制成印花浆，印制在织物上，通过烘干、蒸化(固色反应)、清洗、烘干等工序完成，其活性染料的上染反应机理如下： KN型(乙烯砜类)染料印花：

Cell-OH(纤维素)+D-S02C2H4OS03Na→D-S02C2H40-Cell K型(一氯均三嗪类)染料印花：

Cell-OH+D-R-Cl→Cell-0-R-D+HCI (D是染料母体，R是活性基团)

M型是一氯均三嗪和乙烯砜复合的双活性基染料，印花时乙烯砜基反应活泼性强，参与反应的机率较高，先与纤维素发生键合反应，一氯均三嗪基也可能参与反应。

1.2 活性染料印花糊料的选择

从以上印花固色机理可以看出，染料是和纤维素上的羟基发生键合反应而固色的，所以，要求糊料的化学结构中不能有羟基，或有羟基但不易与染料发生键合反应，否则染料与糊料反应而浪费染料。显然，含有羟基的淀粉等糊料是不适合的。海藻酸钠是活性染料印花的良好糊料，它与纤维素一样都是线形高分子聚合物。海藻酸钠与纤维素结构分别如下：

海藻酸钠

可以看出，海藻酸钠与纤维素对比，仅在第5位碳原子上以羧基一COOH取代了羟甲基CH20H而已，在

2、3位碳原子上同样具有次羟基(亦称仲醇基—CHOH)，由于有羧基存在，加碱生成羧酸钠盐—COONa。虽然海藻酸钠也有羟基，但以次羟基CHOH的形式存在，反应较不活泼，而且更主要的是海藻酸钠存在阴荷性的羧基离子—C00一与阴荷性的活性染料(含有磺酸基、磺酰胺基等)相互排斥，使活性染料难以接近与次羟基键合，因此一般情况下，活性染料不会与海藻酸钠发生键合反应。

1.3 粘胶纤维结构及性能特点

粘胶纤维和棉纤维的基本组成物质都是纤维素，属于多糖物质，其分子中的葡萄糖剩基(不包括两端的)上有三个自由存在的羟基，羟基就是与活性染料发生化学键合的官能团。但是，粘胶纤维和棉纤维还是有些差异，棉纤维素的聚合度10000左右，而粘胶纤维素的聚合度仅为250～500左右，具有较高的化学活性；粘胶纤维的吸湿性要比棉大很多，在5～80％相对湿度条件下的吸湿率之比约为2；粘胶纤维的截面结构不均匀，外皮层的取向度较高，造成染料分子扩散的困难；粘胶纤维在水中的溶胀高达70～100％，比棉纤维(40％)大很多。

由于粘胶纤维以上结构特点，要求我们在设计活性染料印花时要有所区别，保证拥有一定的染料渗透时间、充分的蒸化湿度和固色时间；而且在糊料和染料方面有一定的选择性。

1.4 织物印花工艺蒸化过程中的化学反应分析

活性染料印花蒸化时发生的化学反应是多方面的，主要有：

A、染料固色反应：染料在一定的碱性、湿度、温度环境中与纤维素发生键合反应而固色。 B、染料水解反应：一方面由于碱剂、温度和水分的存在，印花色浆中少部分活性染料被水解失去活性而不能与纤维发生键合反应；另一方面已经与纤维素发生键合反应固色的活性染料中有少量又被碱性水解从纤维上脱落下来。

C、某些特定结构的多活性基活性染料与纤维素发生键合反应的同时又和海藻酸钠及其衍生物、未完全羧甲基化淀粉类糊料等发生键合反应。

D、少量活性染料与海藻酸钠衍生物或淀粉类(未完全羧甲基化)糊料发生反应。

2 试验

试验器材及药品：CY-50型实验室磁棒印花机、101A-2型干燥箱、HunterLab测色仪等、瑞比试验小轧车、申新活性染料、外采活性染料、不同产地的海藻酸钠、小苏打、尿素、30S×30S、68×68粘胶平布半制品。

2.1 活性染料与印花织物手感关系的试验： 试验l不同类型活性基的活性染料印花 印浆配制：活性染料 6％ 海藻酸钠 X％ 小苏打

2.5％ 尿素 10％ 防染盐S 1％

水 Y％

印花工艺流程：印花→烘干→蒸化→水洗→皂洗→水洗→烘干

工艺参数：饱和蒸汽温度102℃、蒸化时间8分钟试验结果如下：

2．2 试验2：不同条件下5#黑印花或染色对织物手感影响的比较

2.3 试验3：不同纯度的海藻酸钠糊对印花织物手感的影响

印花工艺不变，仅改用不同品质海藻酸钠糊，用黑KNB6％做印花比较。 A、用较纯的海藻酸钠糊调制色浆做印花； B、用掺杂多的海藻酸钠糊调制色浆做印花。 结果：用掺杂多的海藻酸钠糊印花手感发硬。

2.4 试验4：印花助剂用量对印花织物手感的影响

通过试验我们得知：碱剂用量过高，印花得色不正常，对印花织物手感影响不明显。如黑KNB 6％、小苏打4％(偏高)时，色光浅且偏红光，织物手感基本无变化；尿素用量的变化对印花织物手感的影响也不大，但对染料的得色深度有很大影响，甚至会导致染料色相异常，尿素用量不足时色光偏红偏浅。

从以上试验我们可以发现，活性染料粘胶印花织物手感发硬的问题与活性染料、印花糊料、印花工艺等因素有关。

3.1具有双乙烯砜活性基的黑5#(黑KNB)染色不会影响织物手感(试验序号3#)，糊料在不加染料的空白印花也不会影响织物手感(试验序号2#)，只有在糊料和染料共同存在的印花中才会影响织物手感(试验序号l#)，说明染料5#黑与部分糊料发生作用，导致糊料无法洗除而手感发硬；用8#黑(黑KBR)做同样的试验，则在以上三种试验中都不会影响织物手感。由此可见，某些类型的活性染料在一定条件下印花会对粘胶织物手感产生影响(发硬)。 3．2 从试验1可以看出，单活性基或反应活性不够强的活性染料，不会与粘胶和糊料发生多重反应，不会影响印花粘胶织物的手感，如活性基为单一氯均三嗪、单乙烯砜、活性不够

强的双一氯均三嗪等活性染料。但是，活性强得多(两个及以上)的活性基染料印花时，会不同程度地使粘胶织物手感发硬，可能是因为活性染料的一个活性基与纤维素发生键合反应的同时，另一个活性基又和特定的糊料成份(如海藻酸钠的衍生物或不完全羧甲基化的瓜尔豆粉等)反应，导致糊料无法洗除。我们还发现，同样的双乙烯砜活性基染料对印花粘胶织物手感发硬影响的程度也是不一样的，多活性基染料反应性越强则导致手感发硬的副反应越强，手感发硬的现象越明显。如黑5#是双乙烯砜活性基染料，对粘胶印花织物手感有一定的影响，其程度与糊料、印花工艺有关；常用的黑色品种黑KNG2RC是由黑5#和多活性基的橙复配而成，且橙的反应性比黑5#还要强，因而也不适合粘胶织物印花，比单独的黑5#更容易出现手感发硬现象，做棉灯芯绒印花时有可能导致绒面倒毛，使绒头不丰满，因为黑KNG2RC中的橙色组分极易发生使粘胶(或棉)织物手感发硬的多重副反应。 二氯均三嗪染料(X型)的活泼性较强，虽然这类染料的一个活性基上有两个氯原子都可以发生取代反应，但是两个氯原子空间距离比较近，且当有一个氯被取代后而剩下的氯原子活泼性降低，难以发生取代反应。所以，X型活性染料印花也不会影响织物手感。

3.3 糊料也可能成为粘胶织物印花手感发硬的因素。目前海藻酸钠生产厂家为了降低生产成本，大都在海藻酸钠中掺合了一些变性(如羧甲基化)的瓜尔豆胶等淀粉类成分，成糊率高，虽有厚度但流变性差、渗透性差，得色浅且不饱满、糊料较难洗除、印花手感发硬。其原因是淀粉或瓜尔豆胶的羧甲基化不完全，未羧甲基化的成分可能与染料发生键合反应。我们用掺杂不同海藻酸钠糊做印花对比试验，发现掺杂越多的海藻酸钠糊印花手感越差。若是绒类织物，甚至会影响绒感的饱满度，产生倒毛现象。

3.4 试验中我们还注意到人棉活性黑印花在非常工艺参数下可能导致黑色泛红(但同条件下的纯棉印花均不会有泛红现象)，可能是粘胶纤维印花蒸化时还原性所致，而且色浆碱剂用量过高、尿素用量过少、蒸化时间过长等因素都会加重印花黑的泛红现象，成为红光黑甚至变成深咖啡色，不同的印花活性黑泛红程度有所不同，申新公司开发的活性黑SPE就特别考虑提高这种工艺适应性，减轻泛红现象。

4 结论

活性染料印花粘胶织物手感发硬的问题与印花糊料、活性染料、印花工艺等因素有关。综述如下：

4．1 活性染料印花一般不会影响粘胶织物的手感。单活性基活性染料、反应活性不够强的多活性基活性染料基本不会影响印花粘胶织物的手感，如活性基为单一氯均三嗪、单乙烯砜、双一氯均三嗪的活性染料。申新染料公司开发的活性黑SPE充分考虑了上述因素，在粘胶织物印花手感方面具有良好的表现。

4.2 使用活性强的多(两个及以上)活性基活性染料印花时，由于少部分糊料参与反应而不能洗除，会不同程度地使粘胶织物手感发硬；掺杂多的海藻酸钠糊会使手感发硬的现象更加明显。(使用劣质的海藻酸钠糊还会使活性染料印花得色浅、色泽泛红且萎暗、印透性差，甚至色花)

4.3 使用活性强的多(两个及以上)活性基活性染料印花时，印花工艺条件也可能成为影响手感的因素。烘燥条件越剧烈、过烘，都会使手感发硬的现象加重。

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