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活性染料浸染的上染固色同浴同步工艺的探讨
集萃印花网  2012-01-06 00:00:00
    【集萃网观察】印染行业是工业废水排放大户,据不完全统计,全国印染废水每天排放量为3xlO的6次方-4x10的6次方m3随着排放标准的日趋严格,水费、排污费的不断上涨,印染企业越来越重视清洁生产,印染废水的回用也引起了人们的重视。2O世纪8O年代,Perkins提出了将氯化脱色后的活性染料染色废水回用于活性、酸性、直接和分散染料染色,随后染色废水降解脱色后回用得到广泛研究,但这种方式生产工艺复杂,生产成本高。近年来,崔军辉等人提出了活性红3BS浸染残液不经过脱色等处理,通过调整染色工艺直接回用于染色。这种方法能充分利用浸染残液中的染料、盐碱等资源,同时减少了废水的排放,符合国家节能、降耗、节水、减排的政策,有利于印染行业的可持续发展。但是,利用活性染料浸染残液进行回用染色,必须解决活性染料传统染色工艺与其残液回用染色工艺间的矛盾。

  活性染料染色的传统工艺一般分为促染剂上染和碱剂固色两个阶段。活性染料染色在促染剂的作用下直接性增强;在碱剂的作用下与纤维发生固色反应,移染性降低。活性染料浸染残液中有剩余的盐碱,在浸染残液回用染色过程中上染与固色同时进行,这与传统工艺矛盾,导致浸染残液染色与浸染原液染色的条件不同,造成染样的色差。如果采用活性染料浸染的上染固色同浴同步进行,既能简化染色工艺,也利于控制染色过程,提高染色的重现性,为活性染料浸染残液的直接回用染色提供技术保障。本文通过对雅格素BF—RR三原色及雅格素黑EF浸染的常规工艺和上染固色同浴同步工艺的研究,分析上染固色同浴同步工艺对上染速率曲线和染色试样各项性能的影响,确定活性染料浸染残液回用染色的促染和固色同浴同步法工艺。

  1试验

  1。1材料与仪器

  织物:纯棉府绸染色半制品(45x45,133x72);染料:雅格素红BF—RR、雅格素黄BF—RR、雅格素蓝BF—RR、雅格素黑EF(均为市售);试剂:硫酸钠、碳酸钠(均为分析纯),皂粉(市售)。

  仪器:RY一25012型常温振荡染色机,u一3310紫外可见分光光度计,ROACHES耐洗色牢度仪,CM一5耐摩擦色牢度仪,WFJ2100型分光光度计,Datacolor电脑测色配色仪。

  1。2染色

  1。2。i配方

  染料2%(owf),硫酸钠40g/L,Na2CO320g/L,浴比1:20。

  1。2。2工艺流程

  (1)常规染色

  1。3测试

  (1)32染百分率:用分光光度计测定染液的最大吸收波长,分别测定染色原液和浸染一定时间后染液的吸光度。采用公式计算上染百分率=(1-AnNn/AoNo)Xl00%,式中:An为染色一定时间后染液的吸光度。Ao为染色原液吸光度Nn为染色一定时间后测定染液吸光度时稀释的倍数;No为染色原液测定吸光度时稀释的倍数。

  (2)织物K/S值及色差:在电脑测色配色仪上测试。

  (3)移染指数MI和匀染因子LDF值将按一定染色工艺染色20min后的织物与同样尺寸、规格的未染色织物放在一起,按1。2染色工艺做移染实验,分别测出两块样品的/O‘S值,从而计算出移染指数和匀染因子:MI=(M2/M1)x100%;匀染因子=(S/E)xMI。式中:s值为直接性(染色10min后的上染率);E值为吸尽率(染色结束后的最终上染率);M1为染色织物移染后的K/S值;M2为未染色织物移染后的K/S值。

  -(4)耐摩擦色牢度按GB/T3920—1997{纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》执行。

  (5)耐皂洗色牢度按GBFF3921—2008{纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》的C法执行。

  2结果与讨论

  2。1上染速率曲线

  从图1可以看出,上染固色同浴同步工艺与常规工艺的上染趋势基本相同,即在染色的前20min染料上染速率很快,上染百分率也迅速增加,随后上染速率下降,上染百分率缓慢增加。但整个上染过程中上染固色同浴同步工艺的上染速率都大于常规工艺,染料吸尽率也大于常规工艺。

  由表1可看出,上染固色同浴同步工艺对染料的吸尽率和固色率都明显高于常规工艺,其中雅格素黑EF尤为突出,染料的吸尽率比常规工艺提高了8。99%,固色率提高了10。52%。

  2。2染色试样K/S值变化百分率(ψ)

  由表2可以看出,上染固色同浴同步工艺染色试样K/S值均高于常规工艺染色试样,雅格素蓝BF—RR染色试样的K/S值提高率最大(达23。11%)。主要原因是上染固色同浴同步工艺使得棉织物在开始时就有一部分染料在织物表面进行固色,使得染料的移染性下降,从而增加了织物的表面得色深度。此外,同样的染色时间,上染固色同浴同步工艺延长了固色时间,使得染液中的染料与纤维固色反应更加完全,从而提高了活性染料染色的吸尽率。因此,在控制染色织物匀染性时,采用上染固色同浴同步工艺能提高织物的表面得色深度,节约染料。

  2。3波长一K/S值曲线

  从图2可以看出,2种染色工艺得到的染色样品在不同的波段对光的吸收趋势较为接近,在360~500nm波长范围内上染固色同浴同步工艺染色试样的K/S值都较高。在最大吸收波长处上染固色同浴同步工艺染色试样的k/S值则明显高于传统工艺试样,再次证明了采用上染固色同浴同步工艺在同样条件下可以提高染色试样的k/S值,在生产实际中起到节约染料的作用。

  2。4染色试样的匀染性和移染性

  从表3可看出,与常规工艺相比,上染固色同浴同步工艺对移染指数MI和匀染因子LDF都有很大影响,使得染料的移染性明显降低,匀染因子也减小,但是染色织物的色差都能控制在0。6以下,有较好的匀染性。资料表明:含乙烯砜基的双活性基染料在碱性条件时,对温度相当敏感,在温度较低时,染料与纤维反应很缓慢;60oC时,固色反应能在极短时间完成。因此,虽然染色初期就加入碳酸钠,仍有未固色染料,使其有一定的移染性。此外,在浸染的上染过程中,初染速率太高或上染速率太快都是造成染色不匀的重要原因。由此可以看出,上染固色同浴同步工艺对染色的移染性和匀染性有较大影响,需要通过进一步提高染料自身的匀染性和控制染色过程等措施来改善。

  2。5试样染色牢度

  由表4可以看出,采用常规工艺所得试样的相关染色牢度在4~5级以上,采用上染固色同浴同步工艺染色试样的同类染色牢度也较高,都能达到4~5级。这说明活性染料雅格素BF—RR三原色和雅格素黑EF采用上染固色同浴同步工艺是完全可行的,对染色牢度几乎没有影响。

  3结论

  (1)上染固色同浴同步工艺能够提高染色试样的K/S值,最大提高率达到23。11%。同时提高了染料的吸尽率和固色率,雅格素黑EF的吸尽率和固色率提高最明显,分别比常规工艺提高8。99%和10。52%。

  (2)采用上染固色同浴同步工艺的染色试样的相关染色牢度与常规工艺非常接近。但对染色的移染性和匀染性有较大影响,需要通过进一步提高染料自身的匀染性和控制染色过程等措施来改善。

  (3)上染固色同浴同步工艺简化了染色过程,提高了染色的重现性,为活性染料浸染残液的直接回用染色提供了更为有效的手段。

  来源:印染世界商情网

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