釋酸現象會以中和反應的方式來逐步消耗染浴中的堿,當染浴中所存堿劑的單位濃度耗損后,一旦pH值低于固著反應所需的最低限時,將使固著反應變慢變弱,以至最后反應中止。由于純堿的不同單位濃度的pH值,幾乎可穩定在同一值上,如5g/L、15g/L、25g/L這樣較大幅度差距時,都使pH值保持在11.0～11.2之間,因此即使消耗了高至20g/L純堿的話,仍可使固著反應維持正常。中和反應
后必然會相應地增加染浴中的電解質。從另一角度講,純堿亦為一種堿性鹽,故活性染料在固著反應階段的二次上染現象,與此均有著相應的關系。
3代堿劑的基本組成、性質與性能
目前,市場上的代堿劑品種雖有不少,各有各的名稱,從其理化指標參數上來看,各自的化學成分也并不相同,但可肯定的是它們均為非單一的化學物質單體,基本上都是強堿與緩沖性堿性物質的混合物。另外,有人設計開發了一種緩沖型的混合堿劑,在車間現場應用時與燒堿等強堿配合投入染浴,其作用原理應與前者基本一致。所以從嚴格意義上來看,應該稱作活性染料固色反應專用的混合堿劑。
代堿劑的設計與化學成分基本上都基于以下框架:
a.選用合適的強堿來作pH值調節用堿劑,以使得單位濃度用量可以降低到很少,但要與活性染料具有較好的協調性。
b.選用溶解度高,水溶液穩定性、可混性均好的多種緩沖型堿劑、堿性鹽等,聯合組成緩沖體系組分,達到單位濃度總量雖小,但可使染浴穩定在一定要求的pH值范圍中。特別是要隨著溫度的升高、時間的延長、固著反應中酸的逐漸釋放,仍能保持緩沖的作用與功效。
以代堿劑KL為例,用較典型的上海萬得公司產的異構雙活性基團的B型染料,以中淺色三原色和深濃色三原色的兩組三原色進行拼色,構成從淺色,直到深濃色的8個染色試樣,對其染色浴固著反應中的pH值作測定,可發現其固著浴pH值穩定范圍很符合活性染料的染色特征。
代堿劑KL加入染色浴后的染浴pH值最低在10.1,最高不超過11.5,動態變化值最大0.3,最小0.01,固著反應完畢平均降幅僅0.1,與使用純堿的降幅幾乎不分伯仲。具體pH值變化情況見表2、表3。
從pH值反映的表觀現象來看,由于強堿調節pH值的敏感性,似乎代堿劑的用量一般可以是純堿的1/10左右。但從活性染料的染色特征和代堿劑的組成相結合來看,代堿劑KL在染色中的化學作用原理和對pH值動態變化的影響機理,與純堿有著相當大的區別。所以,不應簡單地以一個比例參數來作深、中、淺色的統一換算。
經反復染色試驗后進行匯總,代堿劑KL的最高用量4g/L,而最低用量不能低于0.8g/L,這是染色浴固著反應所需的pH值最低限。代堿劑KL的使用量與純堿的換算,見表4。
4代堿劑與純堿對染料二次上染的影響差異
在實際應用中,代堿劑類固色專用堿劑對于染料和促染電解質的使用量均較少的淺色,發現染料的二次上染相比于純堿都有所降低———這應是代堿劑的結構組成所引發的。
代堿劑的強堿組分,使得染浴在達到固著反應所需的相同pH值時,染浴中堿類物質的總質量要比純堿有極大幅度的減少。這從使用操作、貯運成本、染后水洗等方面來講,應該說是大家所樂意接受的優點。但另一方面同時使得可供于
生成電解質的物質來源亦相應大幅度的減少,當可生成電解質的物質量明顯低于原純堿的參數值時,必將使染料的二次上染比純堿要相應降低。
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