活性染料染色代用碱的配制与应用.doc

活性染料染色代用碱的配制与应用院系：专业：班级：作者：学号：指导老师：活性染料染色代用碱的配制与应用 长春工业大学纺织服装学院 时路炫摘要:通过测定不同碱剂溶液的碱性，以筛选和配制活性染料染色代用碱，并应用于纯棉织 物活性染料轧蒸法染色。优化的代用碱剂组分为碳酸钾 、五水偏硅酸钠、氢氧化钾和三乙醇胺。以配制的代碱荆为活性染料染色的固色碱剂，其用量仅为纯碱的，染色织物得色量较高、固色效果较好、色光稳定，色牢度良好，且可以减少水洗次数。关键词：染色；活性染料；代碱剂；棉织物前言：活性染料染色中常以纯碱作为固色剂，但存在用量大、易结块，以及因化料不彻底而堵塞滤网 ，造成织物色花、布面难洗净、布面和净洗液含碱量高等问题。用代用碱剂替代纯碱作为活性染料染色固色剂 ，具有用量少、易清洗、洗后布面和废水值低等优点，有利于环境保护。但是目前在代用碱的选用和配制方面系统性不强，没有 统一的要求和规定，容易造成代用碱效果不一，固色效果不稳定，染色织物色变和色差较大等问题。根据活性染料纯碱固色机理，作为活性染料的固色碱剂必须具备以下三个条件：能使活性染料与纤维素纤维发生亲核取代或消除反应；使染液的值在活性染料染色最佳值范围内；缓冲能力、稳定性优良。因此，代碱剂也应由三部分组成：供碱部分缓冲调节部分和添加剂组分。本试验根据代用碱配制和应用的基本原理，通过测定不同碱剂及其复配溶液在不同条件下的碱性和值缓冲容量，以及轧碱汽蒸后布面PH值，与相同条件下纯碱的使用效果进行对比，以筛选碱剂和复配代用碱剂，并用于活性染料单色和拼色染色，评价其应用性能。1 实验1.1 药品及仪器药品纯碱，氢氧化钠，氢氧化钾，碳酸钾，硅酸钠，磷酸三钠，五水偏硅酸钠 ，三乙醇胺，氯化钠；防染盐，匀染剂8519，防泳移剂202；活性翠蓝，活性嫩黄，活性大红，活性黑，活性红，活性红，活性藏青（成都科龙化工试剂厂）仪器 型酸度计（山东莱州电子仪器厂 ），数显鼓风干燥 箱、 型染色摩擦色牢度仪（上海精宏实验设备有限公司），（）浸轧机（鹤山精湛染整设备厂有限公司），测色配色仪（ 公司），型智能数显控温仪 （上海鹏奕仪器有限公司）1.2 棉织物活性染料染色工艺流程 浸轧染液（室温，一浸一轧，带液率）烘干（100，2.5min） 浸轧固色液（一浸一轧，）汽蒸（，11.5min） 冷水洗道 热水洗道（一）一 皂 洗（皂洗剂用量：浅色，中色，深色g/，浴比1：30，902min）_热水洗1道（70-80）冷水洗1道-烘干（110）轧染液处方（）（）单色染色染料 （浅 色）、 （中色）、（深 色）防泳移剂 匀染剂 1防染盐 1（）拼色染色染料 X防泳移剂 匀染剂 防染盐 大红色 活性大红 50g/L;灰色 活性嫩黄- g/，活性黑 18.85，活性红6.5；咖啡色 活性嫩黄B-4GLN 39 ，活性红3 8.112， 活性藏青 9.5。固色液处方（）染色深度 浅色 中色 深色 拼色氯化钠 180 200 240 240防染盐S 5 5 5 6碳酸钠 18 20 25 25 氢氧 化钠 3 5 5 3 代用碱 Y Y Y Y.3测试方法(1)溶液值配制浓度为0.4365 的盐酸溶液和100各种碱剂溶液。分别取、的碱剂溶液，用纯水稀释至100 ， 用型酸度计测定不同温度下的值。（ ） 溶液值缓冲容量配置100Ml,20碱剂溶液，用0.4365盐酸溶液进行滴定，测试消耗盐酸量为0.7 1.0 1.2 2.0 2.6 3.0时溶液的值 。计算加酸前后的值 。以此代表缓冲容量。（ ） 织物布面值取55CM织物室温浸轧碱剂溶液（碱液20/L,一浸一轧，带液率97），110温度烘干，剪去1g织物放入100纯水中 ， 清洗30min，清洗液冷却至室温 ，测定值 . 以此值代表织物布面值 。（） 染色性能K/S值 用DSF600电脑测色仪测定；耐摩擦色牢度 参照GB/T39202008纺织品色牢度实验 耐摩擦色牢度测定；耐皂洗色牢度 参照GB/T3921-2008纺织品色牢度实验 耐皂洗色牢度测定。 结果与分析2.1 各类碱溶液的性能2.1.1 碱浓、温度对 值的影响相同浓度下，碱溶液的值越高，这种碱的碱性越强 。不同浓度下，碱溶液值的变化越小，这种碱的碱性随浓度的变化越小，即碱性越稳定。而温度对活性染料的上染与固色有很大影响，因此在碱剂选用时，还应考虑 温度对碱溶液 值的影响 。配置不同的碱溶液碱 浓和温度对碱溶液值的影响分别见由图1 可知，各类碱溶液的值随碱浓的增加而增大，当碱浓高于 15 后，溶液值逐渐趋于恒定。除了碳酸钾溶液的值与纯碱溶液的较 为相近外，同样浓度下，其它碱溶液的值比纯碱溶液的高。由图可知，碱溶液的值随温度的升高而减小。这是因为电解质水溶液 中同时存在和 一 ，由一球一】可知，当温度一定时，与一的乘积为一常数，负越高， 值也就高；温度发生变化时，值发生变化，一般为值变大，碱溶液的值下降。虽然温度对K值有影响，但在电离平衡中一的变化不是很大，因此随温度的升高。碱溶液值平稳减小。在本试验的温度范围内，各类碱溶液值的 变化均在1个单位左右。2.1.2 不同碱剂溶液的值缓冲容量配置不同的碱溶液，各碱溶液的值缓冲容量见图。有图3可知，氢氧化钾，五水偏硅酸钠和硅酸钠的PH值缓冲容量比纯碱的要高。2.2 代用碱的配制及性能2.2.1 代用碱的配制综上分析，碳酸钾和氢氧化钾可作为代用碱的供碱部分；五水偏硅酸钠、硅酸钠可作为代用碱的值缓冲调节部分；而有机碱三乙醇胺分子质量大 ，具 有一定的表面活性和值缓冲容量，易吸附在织物上，有利于染料的上染和固 着，可作为代用碱的添加剂组分。在综合考虑上述因素的基础上，设计了种代 用碱组合，其组成如 表1所示。2.2.2 代用碱的碱性按表1配制不同的代用碱溶液，碱浓、温度对碱溶液值的影响。以及代用碱溶液的值缓 冲能力分别见 图 。从 图4和图5可以看出，在种代用碱中，代碱剂1溶液的值较小，代碱剂溶液的值最大，且种代碱剂溶液的值均比纯碱的大，即种代碱 剂用量很低时就能达到纯碱用量较高时的碱性效果。各种代碱剂溶液的值随 碱浓和温度的变化趋势与纯碱溶液的非常接近，均随碱浓的增加而增加，随温度 的升高而逐渐下降。其中，在相同条件下达到相同碱性时，代碱剂的用量最低 。由图6可知，所有代碱剂溶液的值缓冲能力都较纯碱好，其中值变化最小的是代用碱，说明代碱剂的值缓冲容量均比碳酸钠好。这是由于 代用碱的缓冲能力比碳酸钠大，所以盐酸用量的增加对溶液中一 浓度的影响小于碳酸钠 。2.2.3 代用碱的应用性能在活性染料轧蒸法染色工艺中，布面值是重要参数。布面值过低 ， 织物上所含有效固色碱量低，染料固色率低 ；布面值过高，染料易水解，不仅固色率低，而且易造成色变。按1.3 节（3）测定布面值，结果见表2。由表可知，代碱剂处理的织物布面值与纯碱最接近。可以认为，代碱剂是试验配制的最优的代用碱。分别以纯碱和代碱剂为碱剂进行活性染料轧蒸法单色拼色染色。织物 的染色性能见表和表 。由表3可知，单色染色时，随代碱剂用量的减少，织物值变小；代碱剂用量较低时，就能达到纯碱的染色效果，且差异小，得色量稳定。由表4可知，拼色染色时，代碱剂的用量仅为纯碱用量的1，即能得满意的染色效果。纯碱固色后，单色染色织物的耐皂洗色牢度为级，耐摩擦色牢度为 级；代碱剂固色织物的各项色牢度均能达到上述标准，且染中深色时的色 牢度更优。拼色染色时，以代碱剂为固色碱剂，灰色织物的耐皂洗色牢度比纯 碱固色的好，耐摩擦色牢度与纯碱固色的一致；大红和咖啡色织物的色牢度比纯 碱固色的略差。采用代碱剂固色后，染色织物水洗残液的值较纯碱低，水洗次后，残液值接近（相同条件下纯碱水洗残液值均大于）。因此，以代碱剂作为固色剂可减少水的用量。3 结 论（） 代用碱可以代替纯碱作为活性染料染色的固色碱剂，优化的代用碱 剂组分为碳酸钾、五水偏硅酸钠 、氢氧化钾和三乙醇胺 。（ ） 以自制的代碱剂为活性染料染色的固色碱剂，其用量仅为纯碱的一1，染色织物得色量较高、固色效果较好、色光稳定，色牢度良好，且可以减少水洗次数。参考文献： BELLA.Dye bath and method for reactive dyeing:US,5840084P. 1989-11-24 Kanetkar V R .Recent developments in reactive dyesJ.Coloura