在造紙的染色過程中,染料作用的對象是紙纖維。染料與不同漿料的作用機理不同,如堿性染料對含木素較多的漿料有較強的親合力,適宜于染色木素含量高的漿;而對纖維具有較少親和力的酸性染料,則需要借助固色劑或定著劑產(chǎn)生的沉積效應(yīng),定著于纖維上。 造紙工業(yè)對于染料的要求,除了與染料的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)外,還依賴于紙張的最后用途。用于包裝的紙或紙板,其耐曬性能要求不高或是不需要,所以可以選用基本染料進行染色,而高檔書寫紙或者衛(wèi)生用紙需要耐光性好的染料,特殊場合使用的紙張,如裝飾紙原紙,則可以用顏料進行染色。 在造紙濕部中,有很多因素對染色過程或染料的應(yīng)用產(chǎn)生影響,以下是一些常見的影響因素: (1)漿料 在造紙工業(yè)中,不同紙種所用的漿料有所不同,因此對染料的選擇和應(yīng)用也有不同程度的影響。對化機漿、未漂漿的木質(zhì)素含量較高的漿料,通常選用基本染料,而直接染料適用于大部分漿料。 通常等量的染色,漂白亞硫酸鹽針葉漿要比漂白亞硫酸鹽闊葉漿顏色更深;本色漿要比漂白漿的顏色發(fā)黃;回收漿或是二次漿的染色要比漂白漿的染色效果發(fā)黃;由于細小纖維含量的增加,漂白亞硫酸鹽闊葉漿、二次漿的染色,染料更傾向于保留在毯面上。 (2)打漿度 反映打漿的程度,是衡量漿料脫水難易程度的指標(biāo)。它能綜合地反映纖維被切斷、潤脹、分絲帚化及細纖維化的程度。 通常提高漿料的打漿度可以提高染料的染色得率;黏狀打漿比游離度打漿的紙漿染色色調(diào)深。原因是打漿度越高,纖維的細纖維化程度就越高,比表面積增大,帚化好的漿料能提高染色留得率;紙漿的密度增大,纖維之間空隙減少,成紙的紙頁緊密,故減少纖維與空氣的交換面,由此減少反射光線的份量,使得穿透的光線量增高,有利于染料吸收一定波長的光線量,因此,打漿度越高,紙漿染成色紙顏色越深。反之,未帚化好的漿料吸附染料能力差,染料流失大,在相同染料用量情況下,紙張顏色淺。 (3)水硬度 水的硬度對不同種類的染料影響也大不相同,對陽離子直接染料和基本染料的影響很小,而對陰離子染料及增白劑的影響比較大。例如,陰離子直接染料與纖維素纖維之間的靜電斥力會妨礙染料吸附在纖維素纖維上,但此時除了可以通過加入陽離子固色劑來提高它們之間的結(jié)合力外,也可以通過提高水的硬度來消除這種靜電斥力,提高它們之間的結(jié)合力。值得注意的是,造紙廠分布在全球各個區(qū)域,每個區(qū)域的水質(zhì)也大不相同。通常北方的水硬度比較高,而南方的水硬度比較低,可以通過加入硫酸鎂或氯化鈉(氯化鈣,在非施膠的系統(tǒng)中也可用來調(diào)節(jié))來提高水的硬度。