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活性染料增深剂DW一301应用工艺
活性染料有色泽鲜艳,色谱齐全、工艺简单,匀染性较好等特点,但是存在两大间题:
第一,活性染料只适宜染中浅色,象大红、翠蓝、深蓝、黑等深色染色比较困难.
第二,染色时需用较多的盐剂及碱剂.为了解决这两个问题,国内近期已有数家工厂生产活性增深剂(即棉纤维阳离子接枝剂),开始投入市场.山东烟台燕福实业公司第三化工厂生产的DW-801增深剂就是其中一例. 二、增深机理 阳离子季按盐化合物在碱性条件下能与纤维素纤维的轻基反应,使纤维素纤维接上阳离子基团,纤维素纤维每个基本链节都有三只经基,它们的反应性有差异,季馁盐主要与纤维素的伯醇基(-CH2OH)反应,改性后在用活性染料染色时,由于活性染料分子中除了存在活性基团外,还含有相当高比例的水溶性磺酸基团,该基团带负电荷,在染色过程中,纤维素纤维离解的一Cell一负电荷除了能与染料活性基团反应外,由于纤维素与染料磺酸基团有同样负电荷,它们之间会发生电性排斥.阻止溶液中的染料向纤维扩散.通常在染色时加入一定量的电解质(如食盐、元明粉),其作用主要是为了消除上述电荷排斥的作用,促进染料上染.而阳离子棉除了原来的经签弱酸盐离解成氧负离子外,同时也带有阳离子(正电荷).由于它们的存在不但可以消除纤维对染料磺酸基团的电性斥力,相反可增加阳离子棉对染料阴离子的电性吸引,增加对染料的亲和力,从而提高了染料的反应速率,降低染料的水解,因此阳离子棉在用活性染料染色时,不需加入电解质,还可提高上染率.相反加入电解质后,得色量反而会下降. 三、进深处理工艺条件的选择 增深效果是通过染色对比试验体现得出,以下如无特殊交代,均在同样条件下进行染色试验. 100%XB R蓝 1%温度40 C;时间15min;浴比1:20。 染色材料均采用27.8tex纯棉漂白纱. 工艺流程: 增深,水洗、染色,水洗,皂煮,水洗,烘干 1.增深齐吐用量的选择 若用量高,成本较高,用量少,效呆不明显,用量在1g/1、2g/1、3g /1、4g/1、5g/1、6g/1, qg/1, 8g/1, 9g八、10g/1分别进行试验发现,随着增深剂用量的增加,上染率也相应提高,但当达到5g/f时巳达顶峰.也就是说,得色量不再提高,考虑成本因素,选择了3-4g/1之间.试验条件:温度95 C .时间15min,浴比1:20,pH值18. 2.增深pH值的选择 增深剂需在碱性条件下才能与纤维素纤维经摧反应,因此分别对pH依在3, 6.5, 9.6,13四种不同条件下进行了增深对比试验,结果也证明了这一点,随着pH值的增高,得色耸显著提高,因此以选择pH值在18-14之间为宜。试验条件:浓度3g/L、温度95 C,时间15min,浴比1:20, 3.增深浴比的选择 浴比大,成本高,因此对增深浴比进行了选择试验,浴比分别采用1:10. 1:15,1:20,1:25, 1:30, 1:40进行试验,发现增深浴比对得色量几无影响,因此以选择:1:10为宜(俗比小于1:10的试验因受条件的限制未能进行)。试验条件:温度95 C,时间15min,浓度3g/1, pH值13。 4.增深时间的选择 时间越长,增深剂与纤维反应越完全,但要考虑生产效率,分别选择在5分、10分、15分、25分进行了试验,结果发现几无差距,这就证明5分钟已反应完全,因此选择6分钟为宜.试验条件:浓度ag/1,温度95 C ,浴比1:10. pH值13, 5.增深温度的选择 分别在温度为20 ℃ , 40 ℃ , 60 ℃, 80 ℃ ,95℃几种条件下进行对比试验,结果无论增深温度高低.得色量不变,因此选用室温为宜.试验条件、浓度3g/1,时问6min,浴比1:10,pH值13, 综合以上结果,我们选择增深条件为:浓度3-4g/1,温度为室温,时间5min,浴比 1:10--15, pH值13. 其他活性染料如X-3B红、KN-G翠蓝等作了试验,结果同样如此。 四、染色对比试脸 1.增深与未增深染色对比试验及增深后不同助剂用量的染色对比试验. 增深:浓度3叮1,温度室温,时间6min,浴比1:15, PH值13, 染色:浓度1001 X-3B红1%,温度室温,Hj间2,4min,浴比1:20, 试验结果是,增深处理后染色比常规工艺染色得色明显提高,②③④⑤⑥几种条件下,得色量基本接近,只是⑥比其他深一点,因此选用清水染色为宜,且增深与未增深后染色牢度一致.
2.增深后不同染色时间对比试验 染色时间在s分、12分、24分、36分四种条件下进行染色,6分钟得色稍浅,其余基本接近,由此可见改性后在最初s分钟内大部分染料已经上染(上染速率非常快,易引起色花),12分钟已达到染色平衡. 3.增深后高温型染料分别在高温与低温时的染色对比试验 以活性K-B R元、K-R N黄、IC N-G翠蓝三只染料为例分别进行了试验,结果三只染料都同样能在室温时染色,但比高温(90 C)时得色量浅幻%左右. 五、生产工艺实例 设备:箱式染色机,数量:30包(27.8tex纱)。 1,工艺流程 热水洗,冷水洗,增深处理,水洗,染色、水洗,皂洗,水洗,烘干 2,工艺处方及工艺条件 增深:DW-3018 g/I;烧碱调节pH12--13;浴比1:17;温度室温;时间6min, 染色:100% X-3B红1%s温度室温,时间12min;浴比1:17. 3.色牢度及深度 深度比同染料浓度常规工艺染色高2倍以上,且染色均匀,色牢度达到国标(测试结果.原样变色3级,白布沾色3级,干摩4级,湿摩3级。 六、结语 1.用DW-301增深剂增深处理后,提高了活性染料上染率一些按常规工艺染不深的染料如大红、翠蓝等,改性后增深效果一般可达到0.5--2倍左右,尤其以翠蓝最佳,可达2.5倍. 2.增深后可以不加盐、碱染色,且由于增深后得色量提高,染料利用率提高,由原来的50%提高到80%--90%,大大减小了水处理负担. 3.增深与未增深的染色牢度基本一致.只是由于改性后得色量提高,皂洗牢度中的白布沾色稍有下降。 4.可以根搪阳离子棉(即改性后棉)与普通棉的染色性能不同,可以用两种纱线交织,染得不同风格的产品,以适应小批最多品种的需要. 5.增深后,由于上染速率的提高.染色易色花,须加入匀染剂缓染。 6.该增深剂虽然有显著增深效果,但染特深浓色如黑色还不够深,尚需进一步研究改进。
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