1代用堿使用原理和使用現狀
針織物活性染料竭染是以水為介質，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構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。棉類針織物和筒子紗活性染料染色，染料多數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，容易產生偏差，操作不方便，而且每個處方配比也不盡合理，容易產生小樣和大樣，大缸和大缸之間的差別；由于純堿價格走高，大環境排放廢水要求提高，科學合理復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改進，質量性能提高，代用堿近期被逐步針織行業上推廣使用。
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性進行了試驗對比，并根據兩年來的生產實際進行了總結。
2 .1 FC代用堿和純堿染色工藝性能的比較實驗
主要實驗設備 HDO2-1型化學需氧量在線分析儀（南京）
DY型常溫振蕩染樣機（無錫）
PHS
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）
A染色工藝處方 %（以下小樣布重
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
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
清水a | 未加堿b | 1/3堿c | 1/3堿d | 加完堿e | 加堿后f | 加堿后g | |
純堿 PH值 | 7.8 | 8.9 | 10.74 | 10.99 | 11.14 | 11.10 | 11.07 |
FC－208 PH值 | 7.8 | 8.9 | 10.54 | 11.23 | 11.64 | 11.63 | 11.59 |
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，而實際生產中堿劑由染缸內連續注入，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。
我們認為代用堿堿性緩慢釋放過程應該是相同的連續注入注堿情況下，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。
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
染后以純堿樣為標樣測代用堿樣比較兩者區別見表2
表2
△L | △a | △b | △c | △H | △E |
-0.16 | -0.30 | 0.10 | -0.13 | -0.29 | 0.36 |
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
染色條件方法同
表3
△L | △a | △b | △C | △H | △E | |
A1 | -0.01 | 0.00 | -0.15 | 0.15 | -0.01 | 0.15 |
B1 | -0.79 | 0.03 | 0.18 | -0.18 | 0.04 | 0.82 |
A2 | 0.49 | 0.02 | -0.04 | 0.04 | 0.02 | 0.49 |
B2 | -0.17 | 0.14 | 0.04 | -0.03 | 0.14 | 0.22 |
代用堿在固色后深度和色光基本穩定，色光變化很小，隨時間增加深度都有所增加,代用堿一定時間內染樣色光更穩定。
染色條件方法同
△L | △a | △b | △C | △H | △E | |
A1 | 0.43 | -0.13 | -0.04 | 0.03 | -0.13 | 0.45 |
C1 | 0.25 | 0.32 | 0.23 | -0.19 | 0.35 | 0.47 |
A2 | -0.14 | -0.15 | -0.11 | 0.10 | -0.15 | 0.23 |
C2 | 0.59 | 0.01 | -0.26 | 0.26 | -0.01 | 0.64 |
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相差比相應的純堿稍大。
染色溫度分別取55℃、60℃、65℃，其它染色工藝條件同
△L | △a | △b | △C | △H | △E | |
A1 | -0.14 | -0.41 | -0.02 | 0.06 | -0.41 | 1.21 |
C1 | 0.93 | -0.20 | 0.31 | -0 .29 | -0.22 | 1.00 |
A2 | -1.48 | -0.51 | 0.24 | -0.15 | -0.54 | 1.58 |
B2 | 0.09 | 0.42 | -0.06 | 0.04 | 0.42 | 0.44 |
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
染料用量同A處方，溫度為60，時間為（30+60）
元明粉都用
表6
△L | △a | △b | △C | △H | △E | |
A1 | -0.01 | 0.17 | -0.09 | 0.11 | 0.16 | 0.20 |
B1 | -0.17 | -0.56 | -0.11 | 0.01 | -0.56 | 0.59 |
A2 | -0.05 | -0.09 | 0.26 | -0.27 | -0.08 | 0.28 |
B2 | 0.10 | -0.33 | 0.02 | -0.02 | -0.32 | 0.34 |
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實際生產應用舉例
一、針織T/C天鵝絨染棉工藝
二、筒子紗淺色工藝曲線
染 料
水洗后皂煮二次
3.2實際生產舉例處方如下見表7
表7
全棉筒子紗浴比1:10 | 淺綠 | T/C針織天鵝絨浴比1:12 | |||
大紅 | 染料助劑名稱 | 用量% | 染料助劑名稱 | 用量% | |
YQ-2BF紅 | 5.2 | YQ-2BF | 0.0015 | ||
YQ-4RFN黃 | 2.1 | YQ-4RFN | 0.205 | ||
YQ-2GLN蘭 | 0.002 | YQ-2GLN | 0.0255 | ||
元明粉 | 80 | 元明粉 | 25 | ||
代用堿 | 2.8 | 代用堿 | 1.0 | ||
寶蘭 | 翠蘭YQ-BGF | 3.6 | 黑色 | YQ-4BD紅 | 0.42 |
艷蘭YQ-ES | 1.4 | YQ-3RD黃 | 0.58 | ||
元明粉 | 85 | YQ-GFF黑 | 8.1 | ||
代用堿 | 3 | 元明粉 | 100 | ||
/ | 代用堿 | 3.0 |
T/C天鵝絨的染色中，染料和元明粉加入方法不變，FC堿的注入時間為15-25分鐘，能夠滿足多數顏色的勻染要求，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，減少元明粉中雜質的影響，加入染料和元明粉啟動循環泵使其充分溶解后，再放下吊紗盤染色，加堿時用料缸內液體溶解粉狀代堿劑，再依靠循環水注入染缸內，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，利于色光穩定。
3.3實際生產的色牢度和結果見下表8
表8
顏色 | 原 樣 變 化 | 白 布 沾 色 | 干 摩 | 濕 摩 | ||||
純堿 | 代用堿 | 純堿 | 代用堿 | 純堿 | 代用堿 | 純堿 | 代用堿 | |
淺綠 | 4—5 | 4—5 | 4—5 | 4—5 | 4—5 | 4—5 | 4 | 4 |
大紅 | 4—5 | 4—5 | 3—4 | 4 | 3—4 | 4 | 2—3 | 3 |
黑色 | 4—5 | 4—5 | 4 | 3—4 | 4 | 4 | 3 | 3 |
寶蘭 | 4 | 4—5 | 3—4 | 4 | 3—4 | 3—4 | 2—3 | 3 |
耐水洗色牢度：ISO 105-C03 ：1989
耐摩擦色牢度：ISO 105-X12 ：2001
3.-4實際生產時化學需氧量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：
a 從上面的試驗和生產可以得知，在多數情況下，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性，這為減少小樣到大缸，大缸和大缸之間差別創造了有利條件。實際生產時應注意溫度控制，準確稱取代用堿的數量。
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到的最佳PH值，同時比單獨使用純堿和兩種堿劑固色更經濟合理，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，有利于環境保護，降低了污水處理費用。
從以上實驗和生產實踐可以看出，代用堿具有較好染色適應性，優良的染色水洗牢度，排污少，用量少，受到染色工打樣工的歡迎，值得推廣和研究。
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