AK新型分散染料在染色中的应用研究.doc

AK新型分散染料在染色中的应用探讨刘明秋摘要：本文主要探讨AK型分散染料在不同PH值、双氧水条件下进行染色试验，试验结果表明，当PH从4.5-11时，染料得色量K/S值变化不大，且色差E值小于1，说明AK型分散染料染色的PH适应范围广。在碱性条件下所得色光鲜艳、纯正，织物手感柔软滑爽，而且耐洗牢度和摩擦牢度指标比常规条件有半级左右的提高。当双氧水的用量从0-5g/L增加，AK型分散染料的得色量K/S值与色差E值变化并不明显，说明AK型分散染料耐氧漂性能强。由于AK型分散染料具有耐碱性，耐氧漂性等性能特点，则为涤/棉混纺织物煮漂染涤一浴法短流程工艺、涤纶纱线在碱性条件下除油染色一浴法短流程工艺的实现提贡了坚实的基础，为染厂真正实现“节能、降耗、减排、增效”提贡有力保证。关健词：AK型分散染料；染色；耐碱性；耐氧漂性；一浴法染色1前言在节能减排、绿色环保的理念越来越被人们所倡导的今天，国家环保政策越来越严厉，印染行业面临前所未有压力。行业不景气，市场竟争激烈，印染行业想要继续生存、发展，则必须寻求更加节能、环保的新染料、新助剂、新设备、新工艺以降低生产成本，提高市场竟争力。涤/棉混纺织物前处理染色一浴法工艺、涤纶纱染色“白粉”等问题，一直是染料工作者和染色工作者共同研究探索课题。传统的分散染料大多只能在酸性条件下染色，在碱性条件下（pH值为911）则会发生色变，AK型分散染料的出现则为染色工作者开辟了一片新天地，解决传统分散染料所不能解决以上难题。AK型分散染料比起传统的分散染料有其不可比拟的优势，除了节能减排之外，它还有以下一些优点：第一，普通分散染料需要在弱酸性的条件下染色才能达到最佳效果。大多数混纺织物胚布前处理时需要在碱性环境当中退浆，超细涤纶纤维则需要在碱性条件下开纤，倘若纤维上的碱剂未洗净，在酸性浴中染色就会引起染浴pH值波动，从而造成染色质量不稳定。对于AK型分散染料来说，则没有这种缺陷。第二，聚酯特别是聚酯长丝织物，在织造过程中常常要上浆(丙烯酸酯类)或上蜡。这些物质在碱性条件下很容易去除，而在酸性条件下则去除困难。第三，涤纶纤维在酸性条件下染色时会产生低聚物（白粉）大量附着在纤维表面，使纤维变得粗糙，摩擦系数增大，从而影响纤维性能及外观质量，而且还会造成染斑、色点、染花等现象，因此很难获得高品质的产品。采取碱性染色艺，可有效改善和解决以上问题，避免低聚物对热交器和管道内壁的沾污，提高热交换效率，减少对设备的清洗次数，延长设备使用寿命。第四，对于涤棉混纺织物，传统的工艺为先漂棉再染涤纶，工艺流程长,耗时又耗能,并且增加了废水的排放,造成环境的污染。AK型分散染料则可实现煮漂染涤一浴法工艺，大大缩短工艺流程，节省大量的水、电、汽，节约了生产时间，提高生产效益，同时也减少污水排放量，降低了生产综合成本，具有显著的经济效益和生态环保社会效益。2试验部分21实验材料211织物：32S涤棉单面针织布，100D100D涤纶单面针织布212染化料AK型分散染料：分散橙AK-BR（200%）、分散大红AK-BB（200%）、分散深红AK-6B、（200%）分散红玉AK-BFL（200%）、分散紫AK-RSL（200%）、分散蓝AK-GBL（300%）、分散藏青AK-NB（300%）、分散黑AK-BK（300%），皂洗剂DM-1510、高效精练剂DM-1364、双氧稳定剂S、匀染剂SE（德美）、险粉（88%）、耐碱匀染剂AL（上海）、片碱（均为工业级），27.5%双氧剂、元明粉、纯碱、冰醋酸（均为分析纯）22器和设备玻璃棒、烧杯、温度计、电子天平、（温州市大荣仪器）、Y5710型摩擦色牢度仪（温州方圆仪器）、SW-12型耐洗牢度试验机（无锡纺织仪器）、DHG-907A型热风烘燥箱（上海精宏实验2备有限公司）、HS-12A型染色机（冈崎机械设备厂）、电脑测色仪（HunterLab.Ltd.USA）.23实验方法231 工艺处方AK型分散料（0.w.f) X%耐碱匀染剂AL 1g/L27.5%双氧水 Y g/L双氧水稳定剂S 2 g/L片碱 Z g/L精练剂DM-1364 0.5 g/L浴比1：15 ，温度 130，时间 30分钟232工艺曲线AK型分散料室温1-2/min13030min2/min助剂24测试方法241织物皂洗牢度测试按照GB3921-1997标准进行，用GB250-1995变色用灰色样卡和GB251-1995沾色用灰色样卡，评定试样的变色和贴衬织物的沾色牢度级别。242织物摩擦牢度测试按GB 3920-1997标准进行用GB250-1995变色用灰色样卡和GB251-1995沾色用灰色样卡评定试样的干湿摩擦牢度。243织物得色K/S值和色差E值的测定染后织物在美国HunterLab.测色仪上测定K/S值和色差E值，孔径大小25.44mm,测色光源为D65光源，10视角。3 结果与讨论31 AK型分散染料耐碱性试验，以下为不同PH值下AK型分散染料得色量K/S值，试验结果见表1。表1为不同PH值条件下AK型分散染料K/S值PH值染料品名(Ofw)%不同PH值下K/S值4.579101112分散橙AK-BR16.2966.4476.6016.5816.4806.156分散大红AK-BB113.66913.80914.34114.17214.01213.435分散深红AK-6B113.87914.82015.79315.57214.87714.811分散红玉AK-BFL113.06813.73414.28614.10313.52412.735分散紫AK-RSL112.68112.87813.38413.12912.78211.954分散蓝AK-GBL216.78217.59318.40718.13917.62916.523分散藏青AK-NB317.56618.26318.93518.53518.02117.305分散黑AK-BK627.76727.96728.62928.31727.39726.488由表1可知，当PH值从4.5增大9.0时，AK型分散染料得色量K/S值不断得到提升，当PH值从10增大到12时，得色量K/S值却出现下降，但相差不大。AK型性分散染料得色量K/S值在PH值9时达到最大。32 AK型分散染料在不同PH值下色差变化，试验结果见表2表2为不同PH值条件下AK型分散染料E值PH值染料品名(Ofw)%不同PH值下E值4579101112分散橙AK-BR1STD0.6270.7280.6370.8561.174分散大红AK-BB1STD0.6510.7150.8350.6341.067分散深红AK-6B1STD0.2850.4370.5330.4511.274分散红玉AK-BFL1STD0.2720.4510.4730.7391.190分散紫AK-RSL1STD0.3980.5120.6050.7261.087分散蓝AK-GBL2STD0.4310.6870.7230.7950.984分散藏青AK-NB3STD0.3180.4290.4710.2530.498分散黑AK-BK6STD0.2750.5610.6020.8350.988由表2可知，AK型分散染料在PH值在4.5-11之间时其总色差值E均小于1.0,表明色光稳定。当PH在7-10之间色光更鲜艳纯正,手感更柔软、滑爽。33 AK型分散染料耐氧化性试验，因双氧水煮漂棉纱最佳效果的PH在1011之间，故取PH=10.5。不同双氧水用量下AK型分散染料得色量K/S值见表3。表3为不同双氧水用量下AK型分散染料K/S值双氧水用量染料名称(Ofw)%不同双氧水用量（g/L）下K/S值012345分散橙AK-BR16.7646.7226.5586.6506.6726.731分散大红AK-BB116.83516.48716.22516.10015.81815.478分散深红AK-6B118.73917.62417.38617.14016.66216.231分散红玉AK-BFL114.73714.51214.25914.07413.83913.740分散紫AK-RSL112.79412.01411.82511.75111.51111.056分散蓝AK-GBL217.65017.53616.93816.51716.31016.074分散藏青AK-NB316.48316.31516.13215.84315.65515.359分散黑AK-BK627.38726.92325.86126.97026.62626.387由表3可知，AK型分散染料在PH=10.5，随着双氧水的用量的增加，K/S值有所下降，但变化量并不大，表明AK型分散染料耐氧漂性较强，在正常生产工艺条件下，得色量稳定。34 AK型分散染料在不同双氧水用量下色差E值变化，试验结果见表4表4为不同双氧水用量下AK型分散染料E值双氧水用量染料品名称(Ofw)%不同PH值下E值012345分散橙AK-BR1STD0.4850.4110.4450.5100.558分散大红AK-BB1STD0.3780.3110.3350.3250.363分散深红AK-6B1STD0.2360.3120.3870.5180.569分散红玉AK-BFL1STD0.2710.3480.3360.3450.421分散紫AK-RSL1STD0.1560.2040.32604370.493分散蓝AK-GBL2STD0.2080.3350.3570.3840.396分散藏青AK-NB3STD0.2550.3840.4350.5290.631分散黑AK-BK6STD0.2280.2450.33404100.473由表4可知，AK型分散染料在PH=10.5,随着双氧水用量增加，总色差E变化小于0.7,色光变化不大，符合正常生产要求。35 AK型分散染料在PH=4.5和PH=10时各项色牢度对比表5为AK型分散染料在PH=4.5时色牢度牢度染料名称(Ofw)%水洗牢度（级）摩擦牢度（级）升华牢度（级）CACOPAPESPASWO干湿COPES分散橙AK-B散大红AK-BB13-4433-44443-444分散深红AK-6B1443-43-44443-443-4分散红玉AK-BFL13-443-43-443-443-444分散紫AK-RSL13-443-43-44443-444分散蓝AK-GBL2443-43-443-443-444分散藏青AK-NB3443-43-4434344分散黑AK-BK63-43-433-43-433-433-43-4表6为AK型分散染料在PH=10时色牢度牢度染料名称(Ofw)%水洗牢度（级）摩擦牢度（级）升华牢度（级）CACOPAPESPASWO干湿COPES分散橙AK-BR14-54-54-54-54-54-54-5444分散大红AK-BB144-53-444-54-54444分散深红AK-6B14-54-5444-54-54443-4分散红玉AK-BFL144-5444-5443-444分散紫AK-RSL144-5444-5443-444分散蓝AK-GBL24-54-54-54-54-544444分散藏青AK-NB3444443-443-444分散黑AK-BK63-43-43-43-43-43-43-43-43-43-4由表5、表6可知，AK型染料在碱性条件下染色的色牢度比酸性条件下色的色染牢度高出半级，说明AK型分散染料更适合在碱性条件下染色。4工厂实践41生产实例（一）织物：32S涤棉（65/35）混纺单面针织布、411煮漂染涤一浴法工艺工艺流程：煮漂染涤皂洗洗水套染棉皂洗洗水6010min纯碱（分三次）60min冰醋酸中和10min稳定剂S洗水分散料13045min活性料元明粉烧碱精练剂量双氧水洗水9815min6010min热水洗皂洗洗水412传统工艺工艺流程：煮漂洗水中和染涤洗水还原清洗洗水套棉皂洗洗水传统工艺还原清洗8520min精练剂烧碱双氧水稳定剂染涤13045min氧漂9845min洗水纯碱保险粉冰醋酸分散料匀染剂 中和5010min洗水纯碱（分三次）60min6010min6010min9510min皂洗剂元明粉活性料热水洗8510min冰醋酸中和10min热水新工艺与传统工艺相比，按生产1吨涤/棉混纺针织布、浴比为1：10，前者比后者可节约：可节约时间约23小时，用水40吨，用电110度，用汽2立方米，助剂120元，总共可节约成本约830元。（注：水按4元/吨，电按1元/度，汽按220元/立方米计算）。新工艺同传统工艺相比较，大大缩短工艺流程，节约了生产时间，提高生产效益，大大降低了水、电、汽的用量，同时也减少污水排放量，降低了生产综合成本，具有显著的经济效益和生态环保社会效益。42生产实例（二）涤纶纱：100D网络丝421前处理染色一浴法工艺流程：松筒倒角装笼前处理染色一浴法洗水醋酸中和洗水（上抗静电剂）脱水烘干。工艺处方：AK型分散染料 (o.w.f) X%耐碱匀染剂AL 1g/L除油剂 1-2g/LPH值（用碱调节） 10浴比1：10 温度130，时间30min422传统工艺工艺流程：松筒倒角装笼前处理水洗染色高温排水洗水还原清洗洗水醋酸中和洗水（上抗静电剂）脱水烘干。工艺处方：前处理： 片碱 2-4g/L除油剂 2-4g/L络合分散剂 1-2 g/L浴比1：10 温度100，时间30min染色： 分散染料 (o.w.f) X%匀染剂SE 1g/L络合分散剂 1-2g/LPH值（用酸调节） 4-5浴比1：10 温度130，时间30min还原清洗： 保险粉（88%） 2-4g/L片碱 2-3 g/L浴比1：10 温度85-95，时间20min涤纶纤维中所含低聚物约占1.5-2.5%，它们所是高分子聚合时的付产物和纺丝拉伸加热工序中聚合物之间断裂而产生的。在常温下，它们不溶于水，但在酸性条件下高温染色，它们会从纤维中游离出来，当冷却时，它们会凝聚析出沉积在纤维(织物)上。这些不溶性的低聚物烘干后，就会产生白蒙蒙的灰白色沾附物，不仅影响纤维和性能和外观，还会使手感变得粗糙，造成色点、色花等染疵。尤其是染大红、红、藏青、黑色等深浓色泽时，表现最为突出；倘若染浴中的染料有些凝聚现象发生，这些低聚物还会和染料聚集体以及染浴中的纤维屑、油剂等粘附在一起产生焦油化物沾附在纤维上造成严重的“焦油斑”，粘附在染缸壁与管道上，增加了清洗难度。筒子纱染色时，这些不溶性的低聚物主要沉积在筒子的芯层和外层造成染液的穿透力和穿透均匀性严重下降其结果必然是色泽不匀。实践表明，当染色PH值在10左右，则可有效防止和去除高温染色时产生的低聚物，避免涤纶在酸性条件下染色所产生的白粉、染斑、色点等问题。新工艺同传统工艺相比，按生产1吨涤纶纱计算，浴比为1：10，前者比后者可节约：可节约时间约4-5小时，用水约50吨，用电约130度，用汽约1.5立方米，总共可节约成本约660元。（注：水按4元/吨，电按1元/度，汽按220元/立