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鹽效應對活性染料染色性能的影響研究
集萃印花網  2011-12-01 00:00:00
    【集萃網觀察】活性染料具有色澤鮮艷、濕牢度優異、使用方便、適用性強等優點,但傳統活性染料染色需加人大量鹽,如元明粉和食鹽,應用電解質鹽雖然減少了染料本身的污染,但對水源造成污染,使淡水鹽化,破壞生態平衡,對水生物和土壤都有很大的危害,且污水中可溶性鹽的處理也較難。[1]目前,對印染廢水中有機化合物的處理取得了很大的成就,但對染色過程中大量加入或生成的無機鹽還不能通過簡單的物理化學及生化方法加以處理。[2]為此,近年來國內外大力研究如何減少鹽用量、采用低鹽或無鹽染色已成為一個重要的研究課題。除了開發新型染料、染色設備和應用新的染色助劑外,有必要在染色技術和生產控制方面進行改進(如選擇對纖維親和力高的活性染料、研究鹽效應對活性染料染色性能的影響、制定合適的低鹽染色工藝降低生產中的鹽用量、提高上染率和固色率),以減少環境污染。[3-4]

  染色特征值(SEFR值)綜合反映了活性染料的染色性能,且以數值的形式表示,通過SEFR值可以評價染料的直接性、勻染性、反應性、配伍性、重現性和易洗性,對活性染料的應用具有重要的指導意義。[5]本文對不同染色特征值的活性染料進行鹽效應應用,對比染色工藝,探討活性染料的染色性能。

  1試驗

  1。1材料與儀器

  織物:20S×20S 128x60全棉紗卡漂白布;藥品:無水硫酸鈉、無水碳酸鈉、氯化鉀、檸檬酸鈉(均為化學純,西安化學試劑廠),中性凈洗劑LS(工業品,江蘇新橋助劑廠),染料及其染色特征值如表1所示。

  

  儀器:HH型電熱恒溫水浴鍋,722型分光光度計,分析天平。

  1。2染色

  工藝配方:染料1% (owf),促染劑x g/L,碳酸鈉10g/L,40℃染色30 min,80℃固色60 min,浴比1:10。

  工藝曲線:

  

  儀器:HH型電熱恒溫水浴鍋,722型分光光度計,分析天平。

  1。2染色

  工藝配方:染料1% (owf),促染劑x g/L,碳酸鈉10g/L,40℃染色30 min,80℃固色60 min,浴比1:10。

  工藝曲線:

  

  2。1。2硫酸鈉與檸檬酸鈉復配

  從表3可看出,在相同工藝條件下,隨著鹽用量的增加,特征值中等的染料固色率變化比較平穩。其中,當m(硫酸鈉):m(檸檬酸鈉)=1:2時,金黃2GS的固色率提高至70%以上,效果比較好。因此,在保持固色率不降低的情況下,鹽用量可以降低為常規用量的1/4左右,適合用于低鹽染色。而特征值高或低的活性染料固色率雖然在70%左右,但隨鹽用量的改變變化較大,原因是:特征值高的染料直接性高,而特征值低的染料移染性好,故不適合用于低鹽染色。

  

  2。1。3氯化鉀與檸檬酸鈉復配

  如表4所示,特征值較高或較低的活性染料,其固色率隨著鹽用量的改變均有較大變化,比較敏感,不適于低鹽染色。而特征值居中的活性染料,其固色率變化不敏感,因此,在保持固色率不降低的情況下,鹽用量比常規用量有所降低。

  

  2。1。4硫酸鈉、氯化鉀和檸檬酸鈉復配

  從表5可知,隨著鹽用量的增加,特征值居中的染料對于鹽用量的變化不敏感,因此,在保持固色率不降低的情況下,鹽用量降低為常規用量的15%左右,而對于其他兩類活性染料,固色率變化隨鹽用量變化較敏感,降低鹽用量不利于活性染料的染色。、

  

  綜上所述,當m(硫酸鈉):m(檸檬酸鈉)=1:2時,特征值中等的活性染料固色率基本保持在70%以上,高于其他鹽作促染劑時的固色率。因此,選擇硫酸鈉與檸檬酸鈉以1:2復配作為低鹽染色的最佳助劑。

  2。2浴比對低鹽染色效果的影響

  浴比對低鹽染色效果的影響見表6。

  

  由表6可知,浴比增加,鹽用量增加,固色率有所下降。原因是浴比增大,要達到相同的鹽濃度必然增加鹽的用量。同時,溶液中OH-數量增加,染料水解速率增加,固色率下降,[8]小浴比染浴與大浴比染浴相比,其鹽的有效濃度大為提高,促染效果提升,鹽效應明顯,上染率增加,因此,在鹽用量相同的條件下,小浴比染色可以提高固色率,適于低鹽染色,

  綜上所述,特征值中等的染料在各種鹽作為促染劑時間色率對鹽用量變化都不敏感,說明特征值中等的活性染料,其直接性相對較高且對鹽用量依存性低,這主要與活性染料的結構有關。當選用硫酸鈉與檸檬酸鈉以1:2復配作為促染劑時效果最好,固色率均在70%左右,鹽用量為常規用量的1/4左右,原因是硫酸鈉與檸檬酸鈉協同效應較好,能夠大大提高染料對纖維的上染率和固色率。[9]另外,降低浴比有利于進行低鹽染色,不僅可使固色率大大提高,鹽用量也可以大幅度下降。

  3結論

  (1)特征值中等的活性染料適合用于低鹽染色,而特征值高或低的染料對鹽用量變化比較敏感,故不能用于低鹽染色。

  (2)對于特征值中等的染料,在保持其固色率不降低的情況下,鹽用量均有所減少。其中m(硫酸鈉):m(檸檬酸鈉)=1:2時效果最佳,鹽用量減少為常規用量的1/4,且固色率保持在70%左右。

  (3)浴比對低鹽染色效果影響較大,低鹽染色應采用小浴比。

  (4)把活性染料的染色特征值與低鹽染色工藝聯系起來,并用染色特征值來判斷適用于低鹽染色的染料,是一種直觀、簡單、科學的方法,一般印染廠都可做到,具有推廣意義。

  來源:中國印染助劑網

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