高溫低堿工藝的探討

韓文舉

（臻慶化工有限公司，江蘇泰州 225404）

高溫低堿工藝的探討

韓文舉

（臻慶化工有限公司，江蘇泰州 225404）

就活性染料在常規(guī)染棉織物工藝中純堿用量過多的的問題，通過實(shí)驗(yàn)分析得出：高溫低堿活性染料所需純堿用量較少，僅為傳統(tǒng)活性染料染色時(shí)純堿用量的10-15%,有利于提高染色一次成功率和染色后的皂洗，有效降低了染色用水和污水處理量；提高染色織物的得色量，縮短了染色時(shí)間，提高了染色效率。

高溫低堿；染色工藝；棉織物

活性染料具有染色方便,色澤鮮艷、色譜齊全、勻染性好、濕處理牢度優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。因此活性染料是目前發(fā)展最快、應(yīng)用最多的染料之一，主要應(yīng)用于纖維素及其混紡織物等染色中；在染色工藝過程中，活性染料需要在堿性條件下與纖維素纖維上的羥基等發(fā)生鍵合反應(yīng)而固著，以達(dá)到染料上染棉纖維的目的。活性染料染色時(shí)需用純堿且用量較大（中淺色10-15g/l,深色高達(dá)25-30g/l），加堿需要分批次緩慢加入，操作稍有不慎，可能產(chǎn)生活性染料凝聚、水解及染色不勻等問題，染色后仍需大量水及酸中和，以洗凈殘存堿劑，耗費(fèi)水資源，增加排污量，并帶來相應(yīng)的環(huán)境污染問題。

近年來，減少活性染料染色時(shí)堿劑用量的研究成為印染行業(yè)的一個(gè)重要課題；采用代用堿代替純堿對(duì)活性染料固色，降低了堿劑用量，但代用堿在使用性能上與純堿相比仍有一定差距；同時(shí)高溫低堿活性染料及染色工藝的推廣，存在高溫條件下活性染料水解、生產(chǎn)能耗高、操作不便等問題。為此臻慶化工有限公司通過對(duì)活性染料結(jié)構(gòu)的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)了活性染料低堿染色，新型低堿中溫型(60℃)活性染料染棉織物（紗線）得到了推廣與應(yīng)用；適合棉織物低堿染色的活性染料有著“特殊的結(jié)構(gòu)”即活性基團(tuán)反應(yīng)性強(qiáng)，可在弱堿條件下與纖維素纖維反應(yīng)，染色所需純堿用量極少，僅為常規(guī)染色的10-20%，大幅度降低了純堿用量，有利于染色的皂洗，有效降低了染色用水和污水處理；且染色織物得色量高，染色工藝簡(jiǎn)單，縮短了染色時(shí)間（如加堿、水洗及酸中和等時(shí)間）,提高了染色效率。本文對(duì)該高溫低堿活性染料染色工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探討。

1 試驗(yàn)

1.1 材料與儀器織物：純棉紗線（市售）染料：活性染料W-NN黑儀器：平動(dòng)式常溫小樣機(jī)DactcolorDC-600配色測(cè)色儀

1.2 染色

工藝曲線如下：

工藝流程：

染色【活性染料7%（owf）,元明粉Xg/L,純堿Yg/L,浴比1∶10，60℃，20min,80℃40min】→冷水洗→皂洗→冷水洗→烘干

工藝操作：于室溫加入染料、水、元明粉升溫至60℃運(yùn)行20min→加入純堿升溫至80℃保溫40min→冷水洗→皂煮→冷水洗→烘干

皂洗工藝：皂洗劑2g/L,浴比1∶20，95℃，10min.

1.3 測(cè)試

Integ值：用電腦測(cè)色配色儀測(cè)定

2 實(shí)驗(yàn)與分析

2.1 染色工藝優(yōu)化

2.1.1 純堿用量

常規(guī)(中溫型)活性染料染色時(shí)多采用純堿作為固色劑，用量大(中淺色8-15g/L,深色達(dá)20-25g/L),染色后需要大量水及醋酸中和才能洗凈殘存堿劑、耗費(fèi)水資源，增加排污量。而新型低堿活性染料因其特殊結(jié)構(gòu)，對(duì)纖維素纖維具有極佳的固色率；在較低純堿用量條件下，染色織物就可獲得很高的得色量。由表1可知活性染料W-NN黑染色時(shí)，織物得色量隨著純堿用量增大而提高；當(dāng)純堿用量達(dá)到6g/L時(shí)，染色織物得色量最高，且純堿用量高于8g/L時(shí)，織物得色量走勢(shì)趨于平緩；其后織物得色量走勢(shì)略有下降。綜合考慮，新型活性染料W-NN黑染色時(shí)純堿用量以6g/L左右為宜，即采用新型低堿活性染料染色時(shí)，純堿用量?jī)H為傳統(tǒng)活性染料染色時(shí)的24-30%。

表1

2.1.2 元明粉用量

表2

由表2可見元明粉用量對(duì)這種染料的影響，隨著元明粉用量的增加，相對(duì)于的Integ值有逐漸升高；當(dāng)元明粉用量達(dá)到-g/L后染色織物的Integ值走勢(shì)趨于平緩。因?yàn)槔w維素纖維在堿性條件下帶有較多的負(fù)電荷，阻礙染料陽離子上染纖維。但加入元明粉后，元明粉中的Na+可吸附在纖維表面降低纖維的負(fù)電荷，也降低了染料與纖維間的斥力，有利于于染料向纖維靠攏而上染。即元明粉對(duì)活性染料有促染作用；但在元明粉用量達(dá)到g/L后，染料的上染固著率已達(dá)平衡了。隨著元明粉的增多，上染固著率已經(jīng)變化不大，且元明粉用量增多，易造成染液中的染料發(fā)生凝聚等。綜合考慮，元明粉用量g/L較佳。

2.1.3 溫度

由表3可知80℃的染料染色織物的Integ值最大。因溫度的升高有利于纖維的膨脹，染料分子在水中的運(yùn)動(dòng)程度增加，染料和纖維的反應(yīng)速率提高。有利于染料與纖維的反應(yīng)結(jié)合，但染色溫度過高，活性染料有一定程度的水解，影響織物得色量。因此，最佳溫度為80℃。

表3

2.2 染色生產(chǎn)成本

新型低堿活性染料與常規(guī)中溫型(60℃)活性染料相比，大大減少了純堿用量，縮短了加堿時(shí)間，避免了加堿過程中需要分批次緩慢加入的繁瑣，降低了加堿固色時(shí)的弊病（加堿不當(dāng)，易產(chǎn)生染色不勻等）的產(chǎn)生，同時(shí)可省去棉織物染色后的“酸洗”中和工序，即縮短了水洗工藝時(shí)間，又降低了染色后水洗的用水（水洗次數(shù)少）和污水處理費(fèi)用。

以無錫某印染廠生產(chǎn)674Kg黑色純棉織物產(chǎn)品為例，成本核算見表4。

表4 生產(chǎn)綜合成本核算對(duì)比

由表4可知，與常規(guī)（中溫型）活性染料染色工藝相比，采用新型低堿活性染料染色，縮短了染色工藝（加堿、水洗）時(shí)間，提高了染色生產(chǎn)效率；避免了加堿過程中需要分批次緩慢加入的繁瑣，降低了加堿固色時(shí)的弊病（加堿不當(dāng)，易產(chǎn)生染色不勻等）的產(chǎn)生，也減少了染色生產(chǎn)中水、電、汽的消耗，降低了印染污水的排放。

3 結(jié)論

3.1 新型高溫低堿活性染料染棉織物的優(yōu)化工藝：染料用量為7%(owf)時(shí)，純堿用量為6g/L,元明粉用量為80g/L，60℃，20min，80℃，40min，浴比1∶8。

3.2 高溫低堿活性染料染色所需純堿用量少，僅為傳統(tǒng)活性染料染色時(shí)24%-30%，縮短了染色時(shí)間（加堿、水洗及染色后醋酸中和等時(shí)間）；降低了染色后水洗的難度，減少了染色用水(水洗次數(shù)少)和污水處理費(fèi)用。

3.3 ZQ新型高溫低堿活性染料染色工藝簡(jiǎn)單、染色穩(wěn)定性好，可有效防止染色疵病的產(chǎn)生，有助于提高染色一次成功率；新型低堿活性染料染色工藝的應(yīng)用可較大幅度降低染色生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，獲得了紡織印染企業(yè)的好評(píng)。

[1] 沈志平.染整技術(shù).[M].中國(guó)紡織出版社,2009(1).

[2] 彭志忠.新型低堿活性染料染色實(shí)踐研究.染整技術(shù),2015(5).

Discussion on high temperature and low alkali process

HAN Wen-ju

(ZHENQING CHEMICAL,Jiangsu Taizhou225404,China)

On the reactive dyes in the conventional dyeing process of cotton fabric in soda ash content of many problems,through experimental analysis shows that high temperature low alkali reactive dye required less quantity of soda ash,only for the traditional dyeing with reactive dyes of soda consumption10-15%,is conducive to improve the dyeing after asuccessful rate and dyeing soaping,effectively reducing the staining of water and sewage treatment capacity;increase the amount of dye dyed fabrics,shorten the dyeing time,improves the efficiency of dyeing process.

high temperature and low-alkaline；dyeing technology；cotton fabrics

TS193.6

A

投稿日期：2016-08-27

韓文舉（1988-），山東濟(jì)寧人，2011年畢業(yè)于山東科技職業(yè)學(xué)院，染整專業(yè)。長(zhǎng)期從事印染工作。