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1代用堿使用原理和使用現(xiàn)狀

針織物活性染料竭染是以水為介質(zhì)，依靠元明物或鹽中的鈉離子促染功能提高染料的利用率，由常見的氫氧化鈉、磷酸三鈉、純堿、碳酸氫鈉等堿劑在水溶液中提供氫氧根，使活性染料的活性基分子結(jié)構(gòu)中的碳原子和棉纖維上的羥基中的氧原子形成牢固的共價鍵。堿劑的選用和染料的種類、染色方式、織物種類等因素密切相關(guān)。棉類針織物和筒子紗活性染料染色，染料多數(shù)使用乙烯砜型或具有一個乙烯砜型和一個氯三嗪的雙活基的活性染料。染色時需要堿度PH為10.5－12.5之間。目前，多數(shù)染廠使用純堿，也有廠用兩種堿，如碳酸氫鈉和純堿，純堿和磷酸三鈉，純堿和氫氧化鈉等多種形式混合使用的情況。染廠單獨使用兩種堿劑需要每次稱取兩次，容易產(chǎn)生偏差，操作不方便，而且每個處方配比也不盡合理，容易產(chǎn)生小樣和大樣，大缸和大缸之間的差別；由于純堿價格走高，大環(huán)境排放廢水要求提高，科學(xué)合理復(fù)配的代用堿由于比純堿均染性好，水洗牢度和濕摩有所提高，排污量少。加上代用堿加工技術(shù)改進(jìn)，質(zhì)量性能提高，代用堿近期被逐步針織行業(yè)上推廣使用。

為了深入了解代用堿的使用功能，更好地推廣使用代堿劑，筆者為此對使用的代用堿劑FC-208從浴比、溫度、時間及用量變化后工藝適應(yīng)性進(jìn)行了試驗對比，并根據(jù)兩年來的生產(chǎn)實際進(jìn)行了總結(jié)。

2 .1 FC代用堿和純堿染色工藝性能的比較實驗

主要實驗設(shè)備 HDO2-1型化學(xué)需氧量在線分析儀（南京）

DY型常溫振蕩染樣機(jī)（無錫）

PHS-3C型酸度計（上海精科）

MP120-2電子秤(上海平良)

電腦測色配色儀（美國Datacolor公司）

主要實驗用品 織物 平針汗布

元明粉（華爾潤化工） 純堿（連云港堿廠）

YQ型活性染料（永慶化工）

代用堿FC-208（江蘇豐彩公司）

2.2.1代用堿染色時染液的PH值變化情況

A染色工藝處方 %（以下小樣布重10克）

活性紅YQ —2BF 1.14

活性黃YQR

活性蘭YQ—2GLN 1.43

元明粉 80

純堿 30 代用堿FC 3.0 浴比 1：12

工藝曲線

染 料 1 / 3堿 1 / 3堿 1 / 3堿

元明粉

30min 10min 10min 10min 15min 20min 60℃

a b c d e f g

分別用純堿代用堿各染色一次,測量上圖abcefg各點PH值表1

表1

從上表可以看出第一次加入堿劑后，純堿的PH值增加比用代堿劑多，而實際生產(chǎn)中堿劑由染缸內(nèi)連續(xù)注入，如果注入速度相同，純堿的PH值升高速度明顯比代用堿FC快，再加上代用堿中含有的促染成分鈉離子明顯少于純堿，因此，相同的加堿速度，代用堿比純堿更利于勻染。在另外的實驗中，我們使用國內(nèi)多種代堿劑一次性加入，染液的PH沒有緩慢升高的過程。

我們認(rèn)為代用堿堿性緩慢釋放過程應(yīng)該是相同的連續(xù)注入注堿情況下，代用堿的PH值升高速度比純堿慢，這也是FC堿比純堿染色更均勻的原因。

2.2.2染料用量相同時FC堿和純堿的比較

B染色處方 %

活性紅YQ —2BF 0.43

活性黃YQ—4RFN 0.53

活性蘭YQ—2GLN 0.53

元明粉 80

純堿 30 代用堿 3.0

染色溫度60℃染料和元明粉加入后30分鐘，加入堿保溫50分鐘，浴比1:15

染后以純堿樣為標(biāo)樣測代用堿樣比較兩者區(qū)別見表2

表2

電腦測色光源為D65，測量角度為10°視角，下同

從上表可看出，染料用量相同兩種堿染出的灰色，兩者色光或深度差別很少

2.3.1時間變化的影響

染色條件方法同2.2.1A處方，在加堿后35分鐘，50分鐘，65分鐘后各取一塊小樣，純堿染樣依次為A1B1C1，代用堿樣為A2B2C2然后分別以B1B2為標(biāo)準(zhǔn)樣測同組另外兩個色樣，見表3

表3

代用堿在固色后深度和色光基本穩(wěn)定，色光變化很小，隨時間增加深度都有所增加,代用堿一定時間內(nèi)染樣色光更穩(wěn)定。

2.3.2用量變化影響

染色條件方法同2.2.1A，處方染料和元明粉同A處方，純堿的用量分別取2.9克，3.2克，3.5克，代用堿分別取0.27克，0.30克，0.33克，各染三塊布，純堿染樣為A1B1C1，代用堿染樣為A2B2C2,以B1B2為標(biāo)樣，分別測同組另外兩個色樣，結(jié)果見表4 表4

純堿和FC堿用量波動，灰色深度和色光都較小，代用堿染樣A2和B2更接近，但C2和B2相差比相應(yīng)的純堿稍大。

2.3.3溫度變化的影響

染色溫度分別取55℃、60℃、65℃，其它染色工藝條件同2.2.1A處方，堿純樣依此為A1B1C1，代用堿依此為A2B2C2，以B1和B2樣為基準(zhǔn)樣，比較同組三個樣的差別見表5 表5

上表中隨溫度升高，純堿和代用堿在不同溫度中都有所變化，溫度變化敏感色要注意溫度控制，代用堿在60℃到65℃之間比較穩(wěn)定，實際生產(chǎn)溫度不要低于60℃。

2.3.4浴比的影響

染料用量同A處方，溫度為60，時間為（30+60）

元明粉都用8克，純堿用2.8克，取1：11，1：12，1：13三個浴比依次染出布樣為A1B1C1，再用代用堿0.28克，也取1：11，1：12，1：13三個浴比，染出布樣為A2B2C2，分別以B1B2為基準(zhǔn)樣，測量同組另外兩個色樣，差別見表6

表6

隨浴比變大紅光減少變綠光，浴比變大，純堿紅光減少多于代用堿。

3.1實際生產(chǎn)應(yīng)用舉例

一、針織T/C天鵝絨染棉工藝

FC堿

染 料 元明粉 20min 30～60min 60℃

35℃ 15min 水洗后皂煮

二、筒子紗淺色工藝曲線

染料 元明粉 FC堿

a中淺色 10min 30min 30min 65℃ 水洗后皂煮

染 料

鰲合劑 元明粉 入紗 FC堿

10min 60min 60℃

b 深色 10min

水洗后皂煮二次

3.2實際生產(chǎn)舉例處方如下見表7

表7

T/C天鵝絨的染色中，染料和元明粉加入方法不變，F(xiàn)C堿的注入時間為15-25分鐘，能夠滿足多數(shù)顏色的勻染要求，固色保溫后，水洗后直接皂煮，熱洗，出缸前加柔軟劑時各加入少量醋酸或檸檬酸來控制成品布面的PH值。

在使用代用堿染筒子紗時，中淺色用恒溫法染，有利于減少內(nèi)外層差；染深色時先加入定量的螯合分散劑，減少元明粉中雜質(zhì)的影響，加入染料和元明粉啟動循環(huán)泵使其充分溶解后，再放下吊紗盤染色，加堿時用料缸內(nèi)液體溶解粉狀代堿劑，再依靠循環(huán)水注入染缸內(nèi)，這樣用元明粉染料提前加入染缸，代堿劑用量很少，整體浴比變化很小，利于色光穩(wěn)定。

3.3實際生產(chǎn)的色牢度和結(jié)果見下表8

表8

耐水洗色牢度：ISO 105-C03 ：1989

耐摩擦色牢度：ISO 105-X12 ：2001

3.-4實際生產(chǎn)時化學(xué)需氧量COD值

更換代用堿FC前，染色車間排污口的月度平均COD值為400到430ml/L

用代用堿后染色車間排污口的月度平均COD值為370到390ml/L

4 總結(jié)：

a 從上面的試驗和生產(chǎn)可以得知，在多數(shù)情況下，染料用量不變，用1/10的代用堿置換純堿染色，即使是敏感的灰色深度和色光相差也

b 代用堿染色時對溫度、時間、浴比、用量等方面，具有良好的工藝適應(yīng)性，這為減少小樣到大缸，大缸和大缸之間差別創(chuàng)造了有利條件。實際生產(chǎn)時應(yīng)注意溫度控制，準(zhǔn)確稱取代用堿的數(shù)量。

c FC代用堿堿具備勻染性好、水洗牢度特別是濕摩擦牢度有較大的改善。

d 代堿劑FC一方面為部分染料提供了純堿不易達(dá)到的最佳PH值，同時比單獨使用純堿和兩種堿劑固色更經(jīng)濟(jì)合理，綜合成本是純堿的三分之一，操作也更方便。

e FC代用堿染后COD值明顯降低，有利于環(huán)境保護(hù)，降低了污水處理費(fèi)用。

從以上實驗和生產(chǎn)實踐可以看出，代用堿具有較好染色適應(yīng)性，優(yōu)良的染色水洗牢度，排污少，用量少，受到染色工打樣工的歡迎，值得推廣和研究。