活性染料的水解及洗除

印 染(2006 No. 5) Ww袱 Cdnl。com. cR 尹0.0.0.0.0.0. 苏圈外毕甄料技飞 、.O .O.O.O.0.0.,I 活性染料的水解及洗除 1 活性染料的水解 活性染料是棉染色中最常用的染料，其消耗量也呈上升趋 势，预计这个势头在今后几年中仍将保持。活性染料之所以受 欢迎，是由于其价格适中，得色量高，以及合适的色牢度。其唯 一的缺点是染料的水解问题。 通常在碱性条件下染料在棉上固着，而这一碱度促进了染 料与水的反应，导致其失活。失活的染料，也即水解染料，不能 与棉发生反应，从而造成相当部分染料被损耗。水解染料与基 质发生物理粘附，直到水洗处理阶段被洗除，因而造成水洗牢 度问题。另外，水解染料也会流人废液，导致污染负荷增加。 活性染料上染纤维素纤维基质分三个阶段: ·在有食盐或元明粉的中性介质中染料上染。 ·上染染料加碱后固着，在染料与纤维间形成共价键。 ·彻底洗除松散粘附在织物上或织物中的染料。 上述第三个阶段非常必要。这是由于染浴中的活性染料， 大部分染着于纤维，一部分在碱性条件下与水反应，丧失了与 纤维的反应性，因而与纤维的亲和性低。如果这一步骤操作不 当，由于水解染料的存在，会导致染色产品水洗牢度差;而与纤 维反应的染料，则水洗牢度高。 活性染料与水的反应，并非是影响染色得色量的唯一因 素。染料的应用性能还与以下因素密切相关，如染料的储存稳 定性，浸轧液或印浆的稳定性，以及染料配方在热溶解过程中 活性染料浓度的变化。 染料的水解分解从生产时就开始发生，在烘燥和研磨时仍 继续。染料水解的程度取决于其分子中的活性基团和发色团。 水解染料，只是原来活性染料中不稳定的原子或基团被经 基所取代，其扩散和吸附性能与原来的活性染料非常相似，因 此容易扩散进人纤维，并吸附其 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面。 在碱性染色阶段的最后，当活性染料无论是与水，还是与 纤维反应，被全部消耗后，又建立了一个新的平衡，即水解染料 在纤维与染浴中的分配平衡，其模式与活性染料在中性溶液中 的分配类似。这一阶段，纤维上含有大量化学结合的染料。 为了获得高湿牢度的染色产品，水解染料必须在最后的水 洗过程中从纤维上洗除。活性染料染色中，平均约有70%的 染料固着于纤维上，其余的都水解浪费了，这部分染料至少有 30%0 在实际的反应体系中，影响活性染料水解速率的因素有许 多，如染浴pH值、温度、染料浓度和电解质浓度。 (1)染浴pH值的影响 通过研究介质pH值与纤维素离解程度之间的关系发现， 不能提高碱浓度，使溶液pH值超过10一11。因为，此时纤维 素中所有的可及经基都离子化，再增加pH值，只会导致其 水解。 (2)温度的影响 升高温度将导致活性染料水解增多。 (3)染料浓度的影响 提高溶液中活性染料浓度，将促进其凝聚，从而降低水解 速率。 (4)电解质浓度的影响 染浴中电解质浓度越高，水解的染料越多。 研究发现，活性染料与水的反应性，还与染料分子中的发 色团有关，因为发色团会影响反应中心的电子云密度。若发色 体系中形成负离子基团，则反应中心的电子云密度增加，从而 降低活性染料与水的反应活性。 Z 活性染料的洗除 要特别注意选择适当的催化剂和工艺条件，这样才能保证 反应发生在染料与纤维之间，而非发生在染料与整理剂之间。 用这种 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 处理，就不会对许多活性染料的耐光牢度产生负面 影响。阳离子试剂也用于活性染料的染色后处理中，以减少因 染料一纤维键的水解而造成沽污，或水解的未反应染料的沽污。 当染料的反应性低时，由于未反应染料会更多，因而阳离子试 剂用量要多。 2.1 印花织物上染料的洗除 大多数染料在固色阶段转移到织物上，而有些转移发生在 印花后的染色阶段。固色后印花织物上的状况是: 织物上 印浆中 固着染料 未固着或未转移染料 未固着染料 增稠剂 一些助剂 其它助剂(分散产品) 未固着的染料会使印花织物的湿牢度很差，而增稠剂则会 使织物手感变差，而某些助剂若残留在织物上，则会产生气味。 因此，非常有必要将未固着染料洗除。 水洗时，印制区域未固着的染料被洗除，并溶落水洗浴中。 大多数印花制品的图案有白色或浅色区域，这部分未印花的区 域也与溶液接触，随着溶液中染料浓度的增加，染料从印制区 域向未印制区域转移，其沾污的趋势就越强。 因此，在设计水洗工艺时，需注意: ·洗除图案印制区域中未固着的染料、增稠剂和化学品。 ·防止染料返染图案中的非印花区域。 2.2 影响洗除工艺的因素 活性染料洗除工艺的效率取决于以下因素: ·未固着染料的量 ·未固着染料从印花区域被洗除的难易程度 ·洗除染料沾污未印制区域的趋势 2.2.1 未固着染料的量 很显然，未固着的染料量越少，则洗除工艺越容易进行，但 是不能将洗除工艺看作是对固色不充分的修正。从工艺和经 济的角度看，更应该注意固色阶段，而不是在其后试图去除未 固着的染料。 2.2.2 未固着染料从印花区域被洗除的难易程度 这很大程度上取决于染料在每个特定系统中的溶解/扩散 50 臺灣紡織研究期刊 Taiwan Textile Research Journal 染廠如何降低生產成本之皂洗篇 乙二胺二鄰苯基乙酸鈉(EDDHA-Na)作為活性染料皂洗劑 陳远晨 1 林赖煌 2 方宗松 2 紡織產業綜合研究所 原料與紗線部 1 私立逢甲大學 紡織工程系 2 Y.C.Chen1 ,L.H.Lin2,T.S. Fang2 Dept.of Raw Material and Yarns,Taiwan Textile Research Institute,Taipei,Taiwan,R.O.C.1 Dept.of Textile Engineering ，FengChia University，Taichung,Taiwan,R.O.C.2 陳远晨 Email：ycchenkk@hotmail.com 前言 活性染料印染色牢度不佳一般與印染後的清 洗不徹底有關，而消費者對活性染料印染物的色 牢度要求越來越高。因此皂洗劑的消耗量在整個 印染助劑所占的比例也越來越高，對於廣大印染 廠而言，每年都需要採購大量的皂洗劑，如何有 效的降低皂洗劑相關的採購成本，同時還能提高 皂洗效能，是降低生產成本的重要一環。 印染行業對皂洗劑的要求 1， 低泡 泡沫太高會導致水洗效率下降，既浪費水資源， 淨洗也不徹底，嚴重會導致布面出現色斑。 2， 防沾色 無論是對於白地印花還是普通的染色紡品的皂 洗，都要求很好的防沾色，否則染料容易反沾汙 織物，導致牢度下降。 3， 抗鹽性能 活性染料染色後，皂洗工作液中含有大量無機 鹽，如果皂洗劑耐鹽性不夠，則會出現皂洗前後 的皂洗力不均一，色光、牢度等發生變化。 目前常用的皂洗劑 隨著科技的進步，特別是印染工作者不停的努 力，皂洗劑的經過幾代的發展和優勝劣汰，目前 常用的有三種: 1，表面活性劑類，多為脂肪醇醚類，如 AEO-9等。 臺灣紡織研究期刊 Taiwan Textile Research Journal 2，馬來酸-丙烯酸共聚物，多為馬來酸與丙烯酸 按照 1:1 的摩爾比，分子量控制在 7 萬左右粉狀 高分子物。 3,乙二胺二鄰苯基乙酸鈉(EDDHA-Na)，多為 50% 含量的紅棕色液體。 三種皂洗劑各種性能比較： 1，泡沫 表面活性劑 馬-丙酸共聚 EDDHA-Na 泡沫高 無泡 無泡 2，皂洗力 按照的相同的皂洗工藝和相同用量，分別觀察皂 洗後的殘液，以殘液的深淺評價皂洗力的強弱， 殘液越深，表明皂洗力越強。 l 活性紅染色殘液 表面活性劑 馬-丙共聚物 EDDHA-Na l 活性翠蘭 殘液 表面活性劑 馬-丙共聚物 EDDHA-Na l 活性黃染色殘液 表面活性劑 馬-丙共聚物 EDDHA-Na l 活性黑染色殘液 表面活性劑 馬-丙共聚物 EDDHA-Na 三種皂洗劑的皂洗力排序為： EDDHA-Na＞馬丙共聚物＞表面活性劑類 3,防沾色比較 首先配製規定濃度的水解染料殘液，按照相同的 皂洗劑用量處理純白棉布，棉布沾色越淺，防沾 色則越好。 l 活性黑 沾色 表面活性劑 馬-丙共聚物 EDDHA-Na 臺灣紡織研究期刊 Taiwan Textile Research Journal l 活性紅 沾色 表面活性劑 馬丙共聚物 EDDHA-Na l 活性翠蘭 沾色 表面活性劑 馬丙共聚物 EDDHA-Na l 活性黃 沾色 表面活性劑 馬丙共聚物 EDDHA-Na ≈防沾色性能比較，馬丙共聚物 EDDHA-Na＞表面 活性劑 4，抗鹽性能比較 通過電解質的電泳模擬皂洗工作液，電泳值 越高，耐電解質能力越好。 l 電泳值 表面活性劑 馬-丙酸共聚 EDDHA-Na 2.7 6.0 12.7 耐鹽性能，EDDHA-Na＞馬丙共聚物＞表面活性劑 4， 價格比較： 表面活性劑 馬-丙酸共聚 EDDHA-Na 9萬台幣/噸 8萬台幣/噸 6萬台幣/噸 結論： 通過一系列的比較，乙二胺二邻苯基乙酸钠 (EDDHA-Na)在皂洗、防沾色方面與馬丙酸共聚物 相近.在其它方面，包括耐鹽、價格都比馬-丙酸 高聚物更加優秀.因此，在皂洗工藝中，選用性價 比更高的 EDDHA-Na作為皂洗劑，可以節省更多的 成本，是染廠採購皂洗劑的最佳選擇。 国外染整拜技 印 染(2006 No. 5) 行为和亲和性(直接性)。总之，提高染料溶解性和扩散性的因 素，都会降低染料对基质的亲和性。 因此，去除印花区域未固着染料的效率与下列因素有关: ·水洗液中染料浓度低，在纤维与溶液间形成的浓度梯度 大，有利于染料扩散。 ·高温有利于扩散，对于水溶性染料，则扩散速率大。 ·使用扩散性高，而对纤维亲和性小的染料。 ·使用专门的化学品，如净洗剂和鳌合剂。 2.2.3 洗除染料沾污未印制区域的趋势 要使未印制区域在洗除工艺免于被沾污，可采取下列 措施: ·使用对基质亲和性小的染料 ·防止水洗浴中染料过多 ·使用匀染差的染料和不利于匀染的染色工艺条件 ·采取提高染色速率的条件 ·避免采用会提高染料亲和性的工艺条件，如高浓度电 解质 ·使用合适的水洗浴添加剂，如抑制剂或还原剂 瑞士科莱恩公司可提供的洗除剂有: (1)Sandopur RSKI Liquid Cone Sandopur RSKI Liquid Cone是一新型的洗除剂，能有效去 除水解活性染料，提高敏感染料的耐硬水稳定性，不起泡，因而 适用于喷射/松式液流设备，是不含APEO的环保产品。 其作用机理为，Sandopur RSKI Liquid Cone能消除形成硬 度的离子对未固着水解染料溶解性的负面影响，促进未固着染 料分子从纤维向水中扩散。 Sandopur RSKI Liquid Cone在皂洗工艺中的用量，与水的 硬度有关，与色泽强度无关。在这一阶段，主要是去除极少量 的与初始染料浓度无关的水解染料。 (2) Sandopur SND Liquid Sandopur SND Liquid是一环保型耐硬水的活性染料洗除 剂。对水解活性染料有很好的洗除性能，能提高直接和活性染 料染色和印花产品的湿、汗渍和摩擦牢度。Sandopur SND能防 止不溶性钙、镁盐的沉淀，使水中的不溶性物质悬浮、分散。对 织物或纱线色泽的影响很小，甚至没有。由于起泡性低，可用 于快速喷射染色机和连续式设备中。在污水处理厂中易被污 泥吸收。 (3) Sandopur WASH Liquid Sandopur WASH是纤维素纤维及其混纺织物用活性、硫化 和还原染料染色时使用的全新的洗除剂和牢度增进剂，净洗力 强，能促进未固着染料的洗除。不同于离子型洗除剂，其在随 后的阳离子柔软处理时，不会形成深色染斑。适用于各种水 质，洗净性高，适用于箱式染色机。 摘译自英国《国际染印漂整工作者》 2006, No. 1,11一13 陈 颖译 何叶丽校 干E-X-弓.卜于F-i"卜4"F名"F考"F宝.F于F-M 弓唯弓唯 弓唯 召吃召啥 笼.卜干" +i"F-M-于卜于F于f 3"F-于F于F于F于F i"F -i"卜X 于冬A"F i"F于F-i"F弓.F于芝弓"F-3"F 3"F3"F-于F于F i"F-i"F弓.卜 (▲上接第46页) 一般，近镜面反射角的范围在 15“一25“逆定向反射角之 间;直视角范围在45“一60“逆定向反射角之间;侧视角范围则 在70“一1100逆定向反射角之间。 研究表明，为了使多角测量得到的色度数据与因角变色材 料的视觉 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 相一致，一般应采用三个观察角〔，一9]，具体的角 度则可以根据实际的需要来选择。如美国ASTM推荐使用 150,45“和110,逆定向反射角;而德国DIN推荐的观察角度为 25-,45“和75“逆定向反射角。cc [4] ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?、 ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? 参考文献: [1〕 Wyszecki G, Stiles W S. Color Science, 2nd ed.[M].New York; John Wiley&Sons,1982. [2] Judd D B，Wyszecki G. Color in Business, Science and In- dustry, 3rd edition[M].New York; John Wiley&Sons, 1975. [3] Bems R S. BILLMEYER and SALTZMANA Principle of Col- or[M].New York; John Wiley&Sons,2000. [9] CIE Publication No. 130，Practical Methods for the Meas- urement of Reflectance and Transmittance [ M ].Central Bu- reau of the Commission Internationale de I6clairage, Vien- na, Austria, 1998. 吴继宗，叶关荣主编.光辐射测量【M].北京:机械工业出 版社，1992. 〔日〕大田登著.色彩工学[M]旧 本:东京电机大学出版 社，1994. Rodrigues A B J. Measurement of metallic and pearlescent colors [ J ]，Farbe,1990，(37) ;65一78. Saris H J A, Gottenbos R J B，Houwelingen H. van. Corre- lation between visual and instrumental color differences of metallic paint films[ J ].Col. Res. Appl.，1990,(15);200 ~205. Rodrigues A B J, Steenhoek. ASTM E-12.12:Measurement of metallic and pearlescent colors[J7.Farbe,1996，(42): 151~157. 51