活性染料染色代用碱的配制与应用.docx

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3 5%、五水偏硅酸钠5 0%、氢 氧化钾8%和三乙醇胺7%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1/10 — 1/7，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pH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：① 能使活性染料与纤维素纤维发生亲核取代或消除反应；② 使染液的PH值在活性染料染色最佳pH值范围内；③ 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pH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S,匀染剂BF8519，防泳移剂BF202 ；活性翠蓝BES，活性嫩黄 B-4GLN，活性大红BES，活性黑GFF,活性红2BF，活性红3BF，活性藏青 GD（成都科龙化工试剂厂）仪器 PHS-3C型酸度计（山东莱州电子仪器厂），HN101-2数显鼓风干燥 箱、Y571L型染色摩擦色牢度仪（上海精宏实验设备有限公司），AS2 — IPM（K ASEN ）浸轧机（鹤山精湛染整设备厂有限公司），Dat aco1orSF 6 0 0测色 配色仪（Dat acolor公司），ZNHW—3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9 7%）—烘干（100°C, 2.5min）—浸轧固色液（一浸一轧，7 0C）—汽蒸（ 1 0 0 — 1 0 3 C, l—1.5min）_冷 水洗2道—热水洗2道（7 0 — 8 0 C） —皂洗（皂洗剂用量：浅色3g/L，中 色 4g/L，深色 5g/L，浴比 1： 30, 90CX2min） _热水洗 1 道（70-80C）—冷水轧染液处方/(g/L)(1)单色染色染料 10(浅色)、20(中色)、30(深色)防泳移剂 6匀染剂 1防染盐S 1(2)拼色染色染料 X防泳移剂 10匀染剂 1防染盐S 4大红色 活性大红.BES 50g/L;灰色 活性嫩黄B-4GLN 15.6g/L，活性黑GFF 18.85 g/L，活性红 2BF6.5g/L；咖啡色 活性嫩黄 B-4GLN 39g/L ，活性红 3BF 8.112g/L， 活性藏青GD 9.5 g/L。

固色液处方/(g/L)染色深度浅色中色深色拼色氯化钠180200240240防染盐 S5556碳酸钠18202525氢氧 化钠3553代用碱YYYY1 .3 测试方法(1)溶液PH值配制浓度为0.4365mol /L的盐酸溶液和100 g/L各种碱剂溶液 分别取60、50、40、30、20、15、10、5mL的碱剂溶液，用纯 水稀释至100mL ,用PHS-3C型酸度计测定不同温度下的pH值2 )溶液pH值缓冲容量配置100Ml,20g/L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 3.0mL时溶液的pH值计算加酸前后的 ApH值以此代表缓冲容量3 )织物布面pH值取5X5CM织物室温浸轧碱剂溶液(碱液20 g/L,一浸一轧，带液率97%), 110温度烘干，剪去1g织物放入lOOmL纯水中，9 0 €清洗30min, 清洗液冷却至室温，测定PH值.以此值代表织物布面pH值4)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/T3920——2008«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。

2 结果与分析2.1 各类碱溶液的性能2.1.1 碱浓、温度对pH值的影响相同浓度下，碱溶液的pH值越高，这种 碱的碱性越强不同浓度下，碱溶液pH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pH值的影响配置不同的碱溶液碱 浓和温度对碱溶液pH值的影响分别见三乙酵啟 MKE钠 硅酸钠 五水僞睚酸钠三三0864208644.工工图1碱浓对緘溶液pH值的形响"度e图2温度对KM PH值的影响由图1可知，各类碱溶液的PH值随碱浓的增加而增大，当碱浓高于15 g / L后，溶液pH值逐渐趋于恒定除了碳酸钾溶液的pH值与纯碱溶液的较 为相近外，同样浓度下，其它碱溶液的pH值比纯碱溶液的高由图2可知，碱溶液的pH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H+和0H—，由pH=—1球+t g［0H —】可知，当温度一 定时，［H + ］与［0H— ］的乘积为一常数，［0H负］越高，pH值也就高； 温度发生变化时，K值发生变化，一般为K值变大，碱溶液的pH值下降虽然 温度对K值有影响，但在电离平衡中［0H — ］的变化不是很大，因此随温度 的升高。

碱溶液pH值平稳减小在本试验的温度范围内，各类碱溶液pH值的 变化均在1个单位左右2.1.2 不同碱剂溶液的pH值缓冲容量配置不同的碱溶液，各碱溶液的pH值缓冲容量见图3盐酸/吐图3不同破溶痕的pH值缓冲容扯有图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 要咼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pH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PH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 5种代 用碱组合，其组成如 表1所示«1各种代用碱的组成/強编号碳鲂五水偏硅酸钠氢氧化钾三乙諄胺1405055—24050553455073—4355087—5355056—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PH值的影响以及代 用碱溶液的pH值缓 冲能力分别见图4 —6图4穂浓对代碱剂博液pH值的影响13.5；-■13,0 ・卜12.5 -—碳酸钠T-代緘剂2代嶽剂3T-代繃剂］4T-代脈刑5——J R 口 M 5 钠«1剂»J剂剂 »碱碱WM械 «代R代代忧 三三图5温度对代薇剂溶液pH值的序晌图6代緘剂裕液的pH值缓冲能力从图4和图5可以看出，在5种代用碱中，代碱剂1溶液的pH值较小，代碱 剂4溶液的pH值最大，且5种代碱剂溶液的pH值均比纯碱的大，即5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pH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4的用量最低由图6可知，所有代碱剂溶液的pH值缓冲能力都较纯碱好，其中ApH值 变化最小的是代用碱4,说明代碱剂的pH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OH—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pH值是重要参数布面pH值过低， 织物上所含有效固色碱量低，染料固色率低；布面pH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pH值，结果见表22不阿破剂的布面pH值纯碱代催別1代找剂2代MM3代鹹刑4代确剂510.4210.59| 10.5010.61 |10.4110.48由表2可知，代碱剂4处理的织物布面pH值与纯碱最接近可以认为，代 碱剂4是试验配制的最优的代用碱分别以纯碱和代碱剂4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3和表4铢3活性染轉单色塢色采埔环同縄抑的繼色性能总色捱4F箱性嶽曲IM心LX洁性罩蠹日ES话性t£BES佶住蜡试1HCLN话性虹BESIE. 008.775低0%17.8S5-■3.SQ10.23-1051I.4&00.6720,791D.O563.40氛橫、1 S..442I7.OT7Or07$叮畫0.0J2孔635.12S15^135.5122.1620.92?LTO2. H)4. S0J14.014.JMS.2941.7»6 ■躺0一 1吊—3.啣13.187［瓷呦11.3303.3997.A20中赳皿20.00I7.56J2X22326.14?--■氓用<172Q45I19.23338.9%rob0.7*70.24S3.5718.0112S-4672S.W30.7250.11J也0曲3,1317,09723.35714-4JS0J9S0加0,7472.506.4^6皿炉23.^7a. 4670JS71.450108S.OOSltJ48纵輛132.™1-45Q10<6览鼓25. W28.07529.30027, S50---代用嶺4531.17934.33813.9270.672仇顽也伽<15加m31.22927-WfiCL 2000伽0.01517521^7443L27324-411O.OS60.WL2. 2563.00U.136瓯如20.^19.0760.IS521.22032也呂22.53S16,430-12.3301砲菲剧一注:应色。