摘要:
文章介紹分散/活性同浴染色新工藝,大大縮短染色時間,減少污水的排放,節約水、電、汽等能源消耗,降低成本,提高產量、質量,增加企業利潤,提高市場競爭力的工藝開發方向。
一、前言
長期以來滌棉雙染針織物采取兩浴兩步染色法,即用分散染料染滌綸—還原清洗—活性染料套染棉的方法,整個染色工藝時間要達到10多個小時,生產效率低,水、電、汽消耗大,污水排放量大。而且由于濕加工時間長,易使布面起毛和影響織物的手感,使產品質量和企業經濟效益下降。
開發低污染、節能、低耗、省水、省時的滌棉織物分/活一浴法浸染染色工藝,一直是印染工作者努力的方向。過去由于受染料、助劑的局限,該工藝的開發一直沒有進展。近來由于精細化工技術的發展,染料、助劑穩定性的提高,使此工藝的開發成為可能。因此我們結合本公司的生產工藝和設備,對滌棉織物分散/活性一浴一步法染色工藝進行了研究,并取得了成功。
二、為開發此工藝,我們從以下幾個方面進行試驗:
1、篩選染料、助劑:各種染料、助劑都有其自身穩定的使用條件。為開發此工藝,首先要選擇適合一浴法染色工藝條件及符合各項牢度性能要求的染料及助劑。
①選擇活性染料時,要考慮分散染料及其所用助劑對活性染料上色性能的影響。應選擇具有良好的溶解度、穩定的物理狀態、良好的著色能力及色牢度好,且可在近中性條件下固色以及在高溫時基本不水解等特點的適合高溫染色的活性染料。
②選擇分散染料時,同樣也要考慮活性染料以及所用助劑對分散染料的影響,應選擇對染色條件適應范圍比較大的染料品種。
針對以上兩點,通過對汽巴、日本化藥及上海雅運等公司的活性染料及其它公司的分散染料進行大量的試驗及分析,從染料的配伍性、牢度性能、對染色條件的敏感性及成本等方面試驗結果,上海雅運的活性染料與德司達的淺三原分散染料進行搭配可得到同浴染色最佳效果。
2、設定工藝參數及制定工藝曲線:通過小樣及中樣反復試驗、分析、總結,找出適合此工藝的最佳保溫時間、溫度、升溫速率、助劑用量及PH值等工藝條件。
①此工藝是分散料和活性染料同浴染色,分散染料適合在弱酸性條件下染色,活性染料則要在近中性條件下染色,因此PH值的波動將會在很大程度上影響工藝的穩定性
PH值對染料上染百分率的影響
|
染浴的PH值 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
|
染料上染 百分率% |
分散料 |
97 |
96 |
95 |
92 |
88 |
|
活性料 |
65 |
85 |
94 |
95 |
95 |
|
經過試驗對比,可以看出染浴的PH值在7左右時上染效果最好。但因我們生產所用的元明粉是偏堿性,如何把PH值調到7左右,且使染液的PH值在整個染色過程中保持穩定,又成為一個問題。我們先在染浴中加入HAc和NaAc兩種助劑組成緩沖體系,但由于HAc容易揮發,使緩沖效果不理想。隨后我們重新選擇兩種助劑A和B組成緩沖體系,試驗效果非常明顯。兩種助劑的用量對染液PH值的影響見下表:
表一:當元明粉用量不變而助劑A和B的用量改變時對染浴PH值的影響:
|
助劑名稱 |
用 量 |
||||
|
元明粉(g/l) |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
|
助劑A(%) |
0.7 |
0.6 |
0.5 |
0.45 |
0.4 |
|
助劑B(%) |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.55 |
0.6 |
|
PH值 |
6.08 |
6.44 |
6.72 |
7.02 |
7.32 |
表二:當助劑A和B的用量不變而元明粉的用量改變時,染浴PH值的變化:
|
助劑名稱 |
用 量 |
||||
|
助劑A(%) |
0.45 |
||||
|
助劑B(%) |
0.55 |
||||
|
元明粉(g/l) |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
|
PH值 |
6.5 |
6.75 |
7.02 |
7.12 |
7.62 |
從上表可以看出當助劑A和B的用量分別為0.45%和0.55%,元明粉的用量在20-40%時對染浴的緩沖效果最好,且不會影響染料的上染百分率。
②溫度對染料上染百分率的影響:活性染料上染百分率隨著溫度的升高而提高,到100℃左右時達到最大,以后溫度繼續升高,上染百分率稍有下降;而分散染料隨溫度的升高,上染百分率逐步升高,到120-130℃時達到最大值。因此分/活一浴的染色溫度在120-130℃染色最合適。另外,當溫度升到80℃以后,活性染料和分散染料都迅速上染織物,很容易產生色花,因此在80℃時適當保溫,降低升溫速率,控制染料的上染速率,使染料均勻上染,減少色花可能。
③元明粉的用量:電解質的作用是促進活性染料上染纖維,提高染料上染百分率。在此工藝中所用的活性染料也是隨元明粉的添加而上染,雖然初染率較高,但由于染色是在100℃以上的高溫中進行,一方面棉纖維在高溫中充分溶脹便于染料分子的移動,另一方面染料分子在高溫時運動速率加快,從而使染料分子在染色過程中的移染性大大提高,減少了色花的機會。
元明粉用量與染料用量的關系見下表:
|
活性染料用量(%) |
≤0.05 |
0.05-0.2 |
0.2-0.3 |
0.3-1.0 |
|
元明粉用量(g/l) |
15 |
20 |
30 |
40 |
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