稀土在纺织行业前处理染色的应用

1、稀土元素是元素周期表中第三类副族中的钪、钇和镧系元素的总称，包含钪Sc、钇Y及镧系中的镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Cd、铽Tb、镝Dv、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu，共17个元素 “稀土”一词是18世纪沿用下来的名称因为当时用于提取这类元素的矿物比较稀少而且获得的氧化物难以熔化，也难溶于水和分离，其外观酷似“土壤”。因而称之为稀土。我国素有“稀土王国”之美誉，目前，全世界已探明的稀土储量的90分布在我国世界稀土总销量的70是由我国供应的，已形成南、北两大体系。近十多年来，我国稀土工业发展很快，无论是科技开发，还是产业化方面，都进人高速发展时期 。随着稀土

2、产业化水平的不断提高我国的稀土产品已成功地应用于冶金、机械、石油、化工、玻璃陶瓷等行业。各种稀土永磁、荧光材料也有明显提高，已接近世界水平尤其是我国独立开发的稀土农用领域是世界上独一无二的。随着稀土应用范围的扩大，稀土在纺织工业领域也逐渐被重视并得以运用目前已应用于羊毛、亚麻、纯棉、真丝、粘胶、人造棉、腈纶等各种天然纤维及化纤等制品的加工由于稀土应用面广，本文仅对稀土在织物前处理、染色、后整理方面作简要的介绍。1 稀土在织物前处理中的应用织物在前处理过程中处理液中加人稀土元素，其用量在不高于一定浓度时，稀土元素在织物上的前处理效果表现在织物的白度增加、毛效提高和强力提高等方面.11 稀土元素对

3、提高织物白度的作用机理稀土元素能使纤维上有色物质活化使其与漂白剂的反应容易进行，降低漂白反应的活化能，即对织物的漂白反应有活性催化作用；另一方面，经测量稀土元素本身的最大吸收波长580 nm具有对黄光进行选择吸收的能力对织物白度提高有贡献。12 稀土元素对提高织物毛效的作用机理原因有以下两方面：一是稀土离子对纤维的作用，使纤维膨化、结构松弛，稀土工艺前处理织物纵向纹理清晰，纤维呈圆柱状，表面干净，结构疏松；二是由于稀土对纤维上杂质的活化及络合作用使其与含有N、O、S等元素的被裂解杂质形成络合物，经洗涤被分散在溶液中从而提高了织物的毛细效应。13 稀土元素对提高织物强力的作用机理稀土元素具有强络

4、合作用其进人纤维的无定形区，借助配价键、共价键形成络合物，从而起一种交联剂的作用使织物的强力得以提高。14 稀土在织物前处理中应用的效果张春清等研究稀土在棉织物前处理短流程催化机理的实验过程中得到了上述类似的结果。郑光洪，冯西宁，刘波4研究了稀土在苎麻及其混纺织物前处理工艺中应用，通过其在退煮漂同浴和两浴中工艺对比，表明先轧稀土液效果好于同浴的效果并且与上述原理非常吻合但是稀土的量必须适当不能过量否则会产生不良影响并筛选出最佳处方与工艺条件并进行放样测试，其工艺流程如下：二浸二轧稀土溶液(室温，轧余率100)二浸二轧退煮漂液(室温，轧余率100)汽蒸(98100*60 min)热洗热洗冷洗烘干

5、，放置测试半成品质量指标，测试结果如表l。2 稀土在染色方面的应用稀土最初是作为染色助剂在纺织上得以应用的 目前稀土染色助剂多是以高分子稀土络合物、稀土氧化物或稀土盐为主要成分的多组分、多功能染色助剂。其优点在于：适应性强能广泛应用于各种天然纤维、化纤及其混纺织物的染色；节约染料820能取代全部或大部分染色助剂；改善环境降低印染的污水排放量；提高匀染性和染色牢度：色泽鲜艳度提高、色光纯正、手感柔软，改善了织物外观；有利于拼色染料的相容性，使拼混染料染色物色泽均匀，提高染色物的染色质量。唐士诚等在涤纶及涤粘混纺织物的稀土染色方面做了较多的试验和研究其中包括稀土用量对分散染料上色率的影响如表2所示

6、： 可以看出稀土用量在0103时其上色比常规染色有所提高，脚水清澈不用稀土或用量超过05时，上色率明显回落脚水色泽相对较深所以加稀土用量应适当，不可任意多加从稀土的染色机理来看稀土与染料分子中的羟基氧原子、偶氮基的氮原子和磺酸基的氧原子间存在络合作用从而使染料分子量增大导致染色色泽加深染料和纤维非极性部分之间的分子间作用力增大上染率和色牢度也因而有一定程度的提高 稀土在染色过程中的作用体现在稀土对染料的作用：稀土对纤维或织物的作用。另外郑雄利用稀土氧化物的特征将其与其它碱土类金属的硫酸盐经高温烧结制成具有吸收并蓄积光能的自发光材料作为涤纶织物或麻棉织物的染色或印花的增深增艳剂使用。经测试，这种自发光材料具有较强的余辉效应无放射性，对环境不产生污染将稀土自发光材料制成印染加工的添加剂在染色和印花工艺中使用可改