人們生活水平的不斷提高和社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，對紙張品種的需求越來越多．質(zhì)量要求越來越高。在人們使用的紙張品種中，除辦公、生活和印刷所用的白色紙張外，還需要大量的帶有顏色的紙 張即通常所說的色紙如用于裝飾、工藝美術(shù)、印刷的彩色皺紋紙、雙膠紙、靜電復(fù)印紙、蠟光紙、彩色裝飾紙、書寫等以及經(jīng)染色或調(diào)色后。目前廣泛應(yīng)用的工業(yè)包裝用紙和紙板、新聞紙和辦公打印、連續(xù)記錄的票據(jù)、證券等有專門用途的紙張。
因此，隨著印刷、打印、記錄技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，色紙的用途越來越廣，對紙張染色及調(diào)色技術(shù)的要求越來越高。要生產(chǎn)出高質(zhì)量的色紙，必須對造紙行業(yè)常用染料的基本特性有充分的了解及染色、調(diào)色技術(shù)有正確掌握。
本文敘述造紙工業(yè)常用的幾種染料的基本特性及其應(yīng)用技術(shù)，介紹相關(guān)的研究成果和工廠應(yīng)用的實際經(jīng)驗，旨在為各種色紙的生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)和可應(yīng)用的技術(shù)。
造紙工業(yè)常用的染料品種及其基本特性染料的種類很多，分類方法亦不同。不同種類的染料南于其結(jié)構(gòu)的不同具有不同的染色性能。早期染色均采用天然染料，由于天然染料著色力不強，在陽光下容易變色，在造紙工業(yè)中已被迅速發(fā)展的合成染料所取代。合成染料在于其能溶于水、著色力強、染色操作方便簡單而廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代造紙工業(yè)。目前，造紙工業(yè)常用的染料品種主要有堿性染料、酸性染料和直接染料三大類目，當然還包括普遍用來增白的熒光增白劑和近年來得到重視應(yīng)用的功能染料。
1．1堿性染料 堿性染料是在水溶液中能直接離解生成陽離子或與酸成鹽后生成陽離子的～類染料，它一般是具有氨基堿性基團的有機化合物。堿性染料可溶于水，著色力極強，容易使纖維上色，色彩鮮艷，在造紙T業(yè)中使用最廣泛。但它的耐光、耐熱性極差，對 酸、堿、氯離子的抵抗力弱，故成品容易褪色。溶解堿性染料不宜使用硬水和帶有堿性的水，否則會產(chǎn)生色斑，因此，通常的方法是加1％的稀醋酸調(diào)節(jié)pH 值至4．5～6．5，于60℃～70℃下溶解后使用。 堿性染料對不同種類的漿料有不同的染色性能，對木素的親合力大，所以對木素含量高的漿種如未漂漿和機械漿容易染色，但對漂白漿其染色的親合力較弱，因此，在染混合漿特別是漂白漿與未漂或機械漿時要注意這一特性．否則染色的均勻性會受影響。通常堿性染料加入應(yīng)在膠料和硫酸鋁之后。堿性染料可分為偶氮、二苯甲烷、二苯甲烷、噻嗪等類型，代表性的品種有堿性品紅、堿性嫩黃o、 堿性品藍、堿性橙、堿性棕等。
1．2酸性染料 酸性染料是在酸性介質(zhì)中染色的一類染料。絕大多數(shù)酸性染料含有磺酸基，少數(shù)含有羧基。按結(jié)構(gòu)的不同，可分為偶氮染料、蒽醌染料、芳甲烷染料及硝基染料等。按染色方法的不同可分為強酸性、弱酸性、酸性媒介染料和酸性絡(luò)合染料等。 酸性染料極易溶于水，水的硬度大小和漿溫的高低對染色效果影響不很顯著。與堿性相比，其著色能力和色彩鮮艷性比堿性染料差，但耐光、耐熱性強，對酸、堿、氯離子的抵抗力比較差。 由于其本身帶有強負電性基團，因此，對植物纖維幾乎沒有親合力，在染色時要借助礬等作媒染劑，才能促使染料留在纖維上，所以酸性染料必須在加酸、加礬之前加入漿內(nèi)，使?jié){料與纖維均勻混合后再 加入松香、明礬。其染色效果在pH值為4 5左右最 好，故不施膠的紙一般不使用酸性染料。基于上述特性，酸性染料在染混合漿時著色均勻而不會產(chǎn)生色斑。 用于造紙的酸性染料主要是偶氮類、二芳甲烷類及蒽醌類，代表性的染料有酸性嫩黃G、蒽醌藍、酸性湖藍、酸性大紅c、酸性大紅GR、酸性金黃G等。
1．3直接染料 直接染料是在染纖維素或蛋白質(zhì)纖維時不需媒染劑而能直接染色的一類染料，是含有磺酸基團的偶氮化合物。在水中的溶解度比酸性染料差，不溶于冷水，而能溶于50℃以上的熱水，水的硬對直接染料略有影響。按化學結(jié)構(gòu)可分為偶氮型、二苯乙烯型、酞菁型。直接染料的染色是染料分子通過形成兩個以上的氫鍵及范德華力而使纖維著色。
直接染料與纖維的親合力很強，能直接對纖維進行染色。因此，若與漿料混合不均勻，則出現(xiàn)染色不均勻和產(chǎn)生色斑。由于直接染料會與鋁離子及硫酸根離子產(chǎn)生凝聚，降低染色效果，故一般在操作時它的加入應(yīng)在加礬之前。但值得注意的是直接染料一般不適用磨木漿的染色，因為磨木漿木素含量高，對直接染料的吸附較差，因而染色的色相較淺淡。直接染料的著色力與鮮艷度遠不如堿性染料， 但耐熱、耐光性優(yōu)于酸性染料及堿性染料。為了加強染色，可在直接染料之后再適當配以堿性染料。 在有些場合，個別的色彩鮮艷的藍色直接染料可作為紙張增白劑使用，如直接紫羅蘭等。常用的直接染料品種有直接品藍、直接湖藍、直接紅棕、直接大紅、直接凍黃、直接深棕MM、直接 黑EX等。
1．4白色染料一熒光增白劑 熒光增白劑是一種熒光染料，又稱白色染料，它是二氨基二苯乙烯的衍生物或鹽類。通常含有激發(fā)熒光的氨基磺酸類基團，能吸收紫外光的芳香胺、脂肪胺或衍生物的基團和能增強牢固性能的三聚氯氰基團。因此，熒光增白劑不僅能反射可見光，還能吸收紫外光，并將其轉(zhuǎn)化為可見的藍色或紅色的熒 光，所以，經(jīng)熒光增白的纖維能反射出比原來更多的可見光，而且產(chǎn)生的熒光能抵消纖維中的微黃色，起到補色效應(yīng)。在實際應(yīng)用時，對漂白漿產(chǎn)生顯白效果，能取得更高的亮度。值得注意的是，熒光增白劑的這種作用，并不是對漿料起到了漂白作用，而是一 種光學作用。所以在應(yīng)用過程中，對低白度(小于65％)或木素含量高的漿種其增白效果非常有限或幾乎起不到增白作用。 最常用于紙張增白的是二苯乙烯類增白劑，如二磺酸、四磺酸及六磺酸類。
1．5其它染料除了上述染料種類外，在造紙工業(yè)還采用的有還原染料、媒介染料、冰染染料、硫化染料、活染料、分散染料等。近年隨著壓、熱敏記錄紙的廣泛應(yīng)用，以顯黑色的壓、熱敏染料為代表的功能染 料正受到人們的關(guān)注。
