定型機、涂層機專業生成廠家無錫前洲興華機械2022年3月15日訊 在常規的活性染料傳統工藝過程中，為提高染料的固色率，會加入大量的純堿（染中深色時達到 15~25g/L）。但堿用量過高會引起以下問題：溶解不當或加入速度控制不當，會導致上染速度過快，造成染色花；染浴 pH 過高，導致染料水解速度加快，上染率及固色率偏低，且染色穩定性差袁，易產生缸差、色差等問題；后續的清洗工序，因堿量太高，需要酸中和，再皂洗，水洗，耗水耗時，增加了廢水處理的負擔。
作者：張貴
活性染料染色大量使用純堿固色，不僅耗費大量純堿和染料，成本高，能源及水資源浪費嚴重，而且其生產時間相對較長，不符合生態和環保要求。
低堿染色是活性染料染色的發展方向之一。通過合成新的結構和改進商品加工技術，可實現活性染料低堿染色，如開發高直接性、高反應性和高固色率的煙酸均三嗪基活性染料；或對活性染料結構進行改性，可實現雙活性基的氟代均 三嗪型活性染料低堿染色；或以穩定劑加燒堿作為活性染料浸染的固著劑， 燒堿用量只需 1~3g/L，降低了染料的上染速率及固著速率，保證了染色的均勻和產品質量的穩定，也除低了生產和污水處理成本；也有企業采用代用堿代替純堿進行活性染料固色，可降低堿劑用量，但代用堿的使用性能上與純堿相比，如固色效果、固色率和色光等方面仍有一定差距。
試驗主要研究低堿活性染料系在棉織物中的最佳染色工藝。
1.1 織物
經前處理的平紋精棉（號數 19.44tex，克重 120g/m2，幅寬 147cm）
1.2 染料及助劑
染料：低堿黃 YELLOW DH-DR（德司達），低堿紅 RED DH-DG（德司達），低堿藍 BLUE DH-FR（德司達）。
助劑：純堿、元明粉（均為市售）。
1.3 設備
鴻靖紅外線染色機堯，鴻靖自動煮堿機，Data color SF600X 型測色儀。
1.4 染色配方
1.5 工藝流程
染色——冷水洗——皂洗——熱水洗——冷水洗——烘干。
1.6 工藝曲線圖
1.7 試驗方法
1.7.1 上染率
1.7.2 牢度測試
1.7.3 色差測試
2.1 元明粉用量的選擇
按設計的工藝，元明粉用量分別用 50g/L、 60g/L、70g/L、80g/L、90g/L、純堿 2.5g/L，80°C*30min 進行染色，測試織物的上染率，結果如圖 1 所示。
由圖 1可知，隨著元明粉的增加，上染率逐漸上升，但用量達到 70g/L 后，上染率走勢趨于平緩。這是因為在堿性條件下，纖維素纖維帶有較多的負電荷，阻礙染料陰離子上染纖維，加入元明粉后，元明粉中的 Na+ 可吸附在纖維表面，降低纖維的負電荷，而降低染料與纖維間的斥力，有利于染料向纖維靠攏而吸附上染，即元明粉對活性染料染色有促染作用；在元明粉用量達到 70 g /L 后，染料的上染已基本達到平衡。上染固著率變化不大，且元明粉用量過多，也可能造成染料鹽析，在織物上造成色點和染斑。
2.2 純堿用量的選擇
按設計的工藝，純堿用量分別用1.5g/L、2.0g/L、 2.5g/L、3.0g/L、3.5g/L、元明粉 70g/L、80°C*30min 進行染色，測試織物的上染率，結果如圖 2 所示。
由圖 2 可知，織物上染率隨著純堿用量增大而提高；當純堿用量達到 2.5 g/L 時，染色織物上染率最高，且純堿用量高于2.5 g/L 時，織物上染率走勢趨于平緩甚至略有下降。綜合考慮，純堿用量以 2.5 g/L 為宜，即采用新型低堿活性染料染色，純堿用量僅為傳統活性染料染色時 1/6~1/8。
2.3 染色溫度的選擇
按設計工藝，純堿用量 2.5g/L，元明粉 70g/L， 溫度分別用 50°C、60°C、70°C、80°C、90°C進行30min 染色，測試織物的上染率，結果如下圖3 所示。
圖 3 不同溫度染料上染率
由圖 3 可知，隨著溫度的升高，3種低堿染料的上染率逐漸升高，80 °C時上染率均達到最大，隨后逐漸降低。這是因為溫度的升高有利于纖維的膨化，染料分子在水中的運動程度增加，染料與纖維的反應速率提高，有利于染料與纖維的反應。但溫度過高，會造成染料水解增多，影響織物得色量。由于染色在低堿條件下( 純堿 2.5 g /L) 進行，故在常規的 60°C條件下，可能反應不完全， 固色率并未達到最高，在 80°C時，上染率才達到最高。
2.4 染色時間的選擇
按設計工藝，純堿用量 2.5g/L、元明粉 70g/L、在溫度 80°C下分別用 20min、30min、40min、 50min、60min 進行染色，測試織物的上染率，結果如圖 4 所示。
圖 4 不同時間染料上染率
由圖 4 可知，隨著染色時間的增加，染料上染率逐漸升高；當染色時間超過 30 min 后，上染率趨于平緩并逐漸下降。這是由于隨著染色時間的增加。固色反應逐漸進行。同時由于固色反應打破了原來的上染平衡。染浴中的染料會二次上染、固色，最后達到新的平衡，此時的上染率最高；繼續延長染色時間，在高溫和堿性條件下，染料水解會加劇，造成固色率下降，上染率有所降低。
3.1 色差、布面效果表現
應用試驗的結果，跟進多缸批量生產，QC 查看布面效果好，并抽匹疊段差查看色差同樣效果也好。同時，抽取部分批次采用 Datacolor 型測配色系統的 555 分色法，進行色差分析，結果如表 1。
根據試驗方法讀取各批次的 DL、DC、DH 值看出，所抽取大貨批次色 555 分色 DL 最大值 6 最小值 4，DC 最大值 5 最小值 5，DH 最大值 6、最小值 4，各項的最大值與最小值之差為 202，2+2<5，符合本廠標準，色差好。
3.2 色牢度測評
對批量生產織物進行牢度測試，結果見表 2。
由表 2 可知，用此組合染料生產的大貨具有較好的色牢度，可滿足客人的要求。
1. 通過試驗及大貨跟進，低堿型 DH 活性染料最佳染色工藝為：在染料用量為 2.5%（o.w.f）、水比 1：4.5 時，純堿 2.5g/L，元明粉 70g/L，80°C固色 30min。
2. 低堿活性染料染色所需純堿用量少，僅為傳統活性染料染色的 1/8，工藝簡單，省水省時，染色織物得色量高，染色效果與傳統高堿工藝相當，且牢度達到或超過了常規活性染料。
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