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不溶性偶氮染料染色

不溶性偶氮染料不溶于水，它是由兩個染料中間體組成。其一為偶合劑，是酚類化合物，亦稱色酚或納夫妥。另一種為顯色劑，亦稱色基。染色時溶解在燒堿中的色酚先上染纖維，然后浸軋色基重氮化溶液，二者在纖維上偶合顯色，生成不溶性染料固著在纖維內(nèi)。此外，還有一種穩(wěn)定的重氮色基鹽稱色鹽，可直接用于染色。

不溶性偶氮染料給色量高，色澤鮮艷，其中尤以紅、紫、藍、醬色見長。日曬牢度受染色濃度的影響，淡色時較差。摩擦牢度亦較低。大多數(shù)染料的氯漂、皂洗牢度較高。

(一)色酚及其打底凡是用以和色基的重氮化合物偶合生成不溶性偶氮染料的酚類偶合劑都稱為色酚。色酚多數(shù)是萘酚的衍生物，目前使用最多的是色酚AS類，它們多為淺黃色的粉末。

色酚都不能直接溶解于水，而必須在燒堿溶液中形成色酚的鈉鹽才被溶解。溶解時所用燒堿用量都應(yīng)超過理論用量，這是為了抑制色酚鈉鹽的水解和防止空氣中二氧化碳及酸性氣體的作用。但燒堿的用量也不宜過高，否則會減少色酚的上染，降低得色量。另外，在顯色時還容易造成重氮鹽的分解。故燒堿實際用量控制在游離堿量為3～5g/L。

色酚上染纖維的過程稱為打底。打底液組成如下（軋染）：

色酚AS13g

太古油10ml

燒堿（360Be）13ml

加熱水成1L

色酚溶解有熱溶法和冷溶法，常用熱溶法。熱溶法是先將色酚用太古油調(diào)勻，然后加燒堿和熱水調(diào)成透明體。

色酚打底的工藝條件隨染色方法而異，一般浸染時的打底溫度為3O～40℃，而軋染時為80℃。經(jīng)打底后織物宜采用熱風(fēng)或紅外線烘燥，烘筒烘燥要控制烘筒溫度逐步升高，以防止織物上的色酚產(chǎn)生泳移。打底后的織物不能長時間暴露在空氣中，最好用布罩包起來，以防止色酚受到氧化而產(chǎn)生染色疵病。

(二)色基及其重氮化色基一般為有機芳香胺類化合物，它不能直接和色酚偶合顯色，而必須要與亞硝酸鈉及鹽酸在低溫下通過重氮化反應(yīng)才能與色酚偶合顯色。因此，重氮化反應(yīng)就是在亞硝酸鈉和鹽酸作用下，色基

Ar-NH2+2HCl+NaNO2――一→Ar-N＋≡NCl－+NaCl+2H2O

重氮化方法有順法和逆法兩種。

順法就是在色基中先加適量水調(diào)合，再加入規(guī)定量鹽酸，在低溫和不斷攪拌下緩緩加入亞硝酸鈉，使重氮化反應(yīng)完成。色基大紅G、色基橙GC與色基紫醬GBC都可采用順法。重氮化溫度為5～10℃，時間約10min，溫度過高、時間過短，都不能得到較好的重氮化結(jié)果。為使重氮化反應(yīng)完全，還需將色基重氮化溶液放置15min左右，臨用前加適量的醋酸和醋酸鈉。

逆法重氮化是將色基與亞硝酸鈉和適量的冷水調(diào)成均勻糊狀并加冰冷卻，然后將它緩慢傾入不斷攪拌的冰鹽酸溶液中，使反應(yīng)完成，色基紅B等就是采用逆法重氮化的。

色基的重氮化溶液是否穩(wěn)定關(guān)系到染色質(zhì)量問題。當(dāng)重氮化反應(yīng)完全時，其重氮液呈透明液體，當(dāng)重氮化反應(yīng)不完全時，溶液變得混濁。為保證重氮化溶液穩(wěn)定，在溶液中要適當(dāng)增加鹽酸用量，使其呈較強酸性。

有些色基重氮化條件很難掌握，所以染料廠往往將它們預(yù)先重氮化，再加入穩(wěn)定劑，制成色鹽出售，如常用的有凡拉明藍鹽VB等。

(三)偶合顯色將已打底的織物浸軋顯色液，顯色液中的重氮化合物就和打底織物上的色酚進行偶合反應(yīng)，生成不溶性偶氮染料，織物呈現(xiàn)出顏色，這個過程工藝上稱為顯色。

Ar-N=NCl+HO-Ar——→Ar-N=N-Ar`-OH+NaCl+H2O

色基重氮化合物和色酚偶合能力的強弱與它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)。根據(jù)各類色基的偶合能力，凡屬偶合能力較強的色基，偶合pH值可控制在3～5，如色基大紅G；偶合能力較弱的色基，偶合pH值控制在6～8，如凡拉明藍鹽VB。

顯色時，織物上的堿會溶于顯色液中，為了維持顯色液pH值不超過某一限度，可在顯色液中加入適當(dāng)?shù)目箟A劑。常用的抗堿劑有硫酸鋁、硫酸鋅、氯化銨等。為了使顯色液的pH值在某一范圍內(nèi)，還可加入適當(dāng)?shù)木彌_劑，如醋酸-醋酸納等

(四)軋染顯色工藝冰染料軋染顯色時，可采用一浸一軋或二浸二軋，依偶合速率快慢而定。軋槽容積宜小，以保證顯色液新鮮。顯色液必須保持在15℃以下的溫度，并避免日光直接照射，防止重氮鹽分解。打底織物經(jīng)軋染顯色后經(jīng)過透風(fēng)，使色酚與色基的重氮鹽充分偶合發(fā)色。

顯色后的織物經(jīng)透風(fēng)后先用大量冷流水充分水洗，去除織物上大部分殘余的重氮鹽，才能進入熱洗和皂洗。對于用硫酸鋅等金屬鹽作抗堿劑的，必須先用3～5g/L硫酸酸洗后，再用冷水充分沖洗，最后才進行皂洗。由于不溶性偶氮染料在織物表面浮色較多，故皂洗工序十分重要，只有經(jīng)過充分皂洗后的染色織物，才能獲得鮮艷的色澤和良好的日曬牢度，并保證一定的耐摩擦牢度。

(五)不溶性偶氮染料染色工藝實例

1.工藝流程

棉布打底→烘干→透風(fēng)冷卻→浸軋顯色液→汽蒸→透風(fēng)→冷洗→熱洗→皂煮→熱洗→冷洗→烘干。

2.打底液處方

色酚AS15ml/L

NaOH（360Be）1ml/L

太古油20ml/L

3.顯色液處方

大紅G11ml/L

HCl（190Be）22ml/L

NaN025.5ml/L

HAc（98%）4ml/L

平平加Olml/L

4.皂煮液處方

肥皂5ml/L

純堿3ml/L

顯色液處方中鹽酸及亞硝酸鈉用量應(yīng)根據(jù)色基用量而定，醋酸鈉用量由鹽酸用量來定，醋酸用量根據(jù)游離堿濃度而定。

以凡拉明藍鹽VB為代表的顯色鹽，由于它色澤鮮艷，染色牢度好，價格便宜，在生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛，一般作外衣織物染色用。但這種藍布因受氣候潮濕和日曬的影響，日久會產(chǎn)生褪色泛紅的現(xiàn)象，影響了色澤的鮮艷度。若在軋染顯色后加以汽蒸，并采用相應(yīng)的措施，可在一定程度上得到改善。