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第一批节能减排先进技术:活性染料新型碱剂E的开发与应用

发布于:2012/8/24 15:17:42

关键词:纺织,配色仪
简    介:纺织新型碱剂E俗称代用碱E、染色碱E、固色碱E、液碱E、新型固色剂E、稳定剂E等。

        纺织新型碱剂E俗称代用碱E、染色碱E、固色碱E、液碱E、新型固色剂E、稳定剂E等。

    传统工艺中常用纯碱(或磷酸三钠)作为固色碱。在实际生产中,由于纯碱的水溶性差,易结块堵塞设备滤网,化料不彻底易造成色花疵病;染后难以洗净;使用时需要分批加入,染浴PH值有波动;PH值高时会加快水解速率,降低染料固色率和得色量,从而增加浮色;与硬度大的水中钙、镁离子反应形成白斑;粉尘污染等。从上个世纪末开始,西方发达国家就一直在寻找纯碱或磷酸三钠的替代品以期解决上述环保、节能、降低成本、提高染色品质等问题。

    我公司在2000年创建之初就成功地研制出了新型碱剂E(新型碱剂S)(密度1.50用量仅为0.6-3.2g/L),并与北京服装学院材料工程学院、新疆大学纺织工程院、成都纺织高等专科学校、天津工业大学材料化工学院、上海工程技术大学等高校合作致力于新型碱剂E(新型碱剂S)在中国的推广应用工作,并取得了不少代理商的支持和配合,产生了极大的经济效益和社会效益。

    由于我公司产品新型碱剂E这项技术于2004年初期在国内被侵犯,虽然于05年连续在《印染》杂志上发表律师声明,但此项技术仍然在社会上流传开来,因此我公司从2004年后期针对色浅等问题,在原有的新型碱剂E的基础上不断重新研发改进、提高,现在已经取得了重大突破和进展。经实践证明,新型碱剂E(新型碱剂S)不仅可用在筒子纱、绞纱、梭织、针织等染色中,且各种颜色、深度都能取代纯碱,另外在前处理、涤纶还原净洗等领域取代纯碱也取得重大突破。下列介绍市面上同类产品存在的基本问题:

    市面上同类产品存在的问题分析

    3-1.同类产品比重(密度)过大的原因分析:在产品中加入了水玻璃等比重(密度)大的填充物,其目的是降低成本,减少了真正有机物和有效成分的含量,把客户引导到比重(密度)大就是有效成分的误区里。

    市面上同类产品存在的问题分析

    3-2.同类产品凝固点在0℃(冬天放置后底部分层,产生结晶物)左右的原因分析:为了提升PH值,在产品中加入了氢氧化钠,磷酸三钠等低凝固点的物质,造成了结晶,分层,染色不稳定等问题。

    市面上同类产品存在的问题分析

    3-3.使用同类产品后批与批之间,缸与缸之间色差,重现性差的原因分析:

    3-3-1.同类产品中加入烧碱,磷酸三钠,纯碱等物质,这些物质比例结构不合理,造成缓染性降低,在染色过程中引起上色突变及染料水解速率不一样从而造成缸差、批差、重现性差、色浅、浮色、色变等一系列问题,让很多印染厂对新型碱剂的应用产生怀疑。

    3-3-2.同类产品由于加入了一些水玻璃等填充物、色素、抗冻剂等对产品有效成分相抵触的物质造成产品本身的不稳定,放置一段时间后分层、结晶、沉淀或结冻,这也是造成缸差、批差、重现性差、色浅的重要因素给印染厂带来极大的不方便。

    3-3-3.同类产品本身具有不稳定性,放置时间1个月、3个月、半年、1年、2年后有效成分不一样,造成染色HP值和染色深度不同。

    市面上同类产品存在的问题分析

    3-4.放置时间一段后有结晶,分层,沉淀,色度差(如外观为棕褐色)的原因分析。

    3-4-1.底部结晶原因:比重(密度)过大,在低温或放置一段时间后一部分组分析出,形成结晶,造成PH值不稳定使印染厂染色不稳定,给印染厂生产产品的品质带来隐患。

    3-4-2.分层或沉淀:用烧碱、纯碱、磷酸三钠、色素等产品复配,从而产生分层或沉淀。

    3-4-3.低温时有针状物出现:在<0℃时,有类同低浓度烧碱液体的针状物或结晶结冻等物理现象出现,说明此类产品中含有烧碱,通常此类产品在染色中易造成染色过程中HP不稳定,对染料水解速率不一,重现性差,缸差、色差现象明显。

    3-4-4.色度差(外观为棕褐色,色度>500):在产品中加入色素。

    市面上同类产品存在的问题分析

    3-5.色浅原因分析:3由于活性染料不同的颜色具有不同的分子结果,需那些大分子结构的染料稳定性特别差且易水解,消耗了一部分代用碱的有效成分,在PH值较低条件下不上色或PH值较高的情况下水解。

    出缸时小样颜色达到要求,但水洗后掉色五成以上是严重色浅的主要表现。

    市面上同类产品存在的问题分析

    3-6.结冻原因:没有掌握好有机合成技术,在关键的支链上接错了链,造成产品不具有抗冻性。

   

    新型碱剂E的优点常规染色工艺处方中纯碱与新型碱剂E的用量对比

    染色温度:60

    染色时间:促染30分,固色30-60分;

    新型碱剂E:促染10分,固色50-80分;

    浴比:1:10

    新型碱剂E的优点新型碱剂E对染料提升性的影响

    深红SDE-6BD不同碱剂K/S值

    新型碱剂E的优点新型碱剂E对染料提升性的影响

    金黄SDE-6BD不同碱剂K/S值

    新型碱剂E的优点新型碱剂E对染料提升性的影响

    藏青SDE-6BD不同碱剂K/S值

    新型碱剂E的优点新型碱剂E对染料提升性的影响

    黑SDE-6BD不同碱剂K/S值

    新型碱剂E的优点新型碱剂E对染料提升性的影响

    翠蓝SDE-6BD不同碱剂K/S值

    新型碱剂E的优点新型碱剂E对染料提升性的影响

    由以上表可以看出,新型碱剂E在对染料提升性影响与纯碱相当,蓝色KN-B提升性有所上升,金黄SDE-4RD提升性稍有下降,在实际生产中可减少蓝色KN-B用量,增加金黄色SDE-4RD的用量从而提高其提升性。

    新型碱剂E对染色鲜艳度、强度的影响

    用SF600测色配色仪(DATACOLOR)对所染棉布在D65光源,10入射角以2%,6%纯碱固色剂为标准2%,6%新碱为样测色

    新型碱剂E对染色鲜艳度、强度的影响

    新型碱剂E对染色鲜艳度、强度的影响

    新型碱剂E对染色鲜艳度、强度的影响

    新型碱剂E对染色鲜艳度、强度的影响

    新型碱剂E对染色鲜艳度、强度的影响

    由上表可以看出,新型碱剂E用量较低时,染品的明度差△L增加,说明浅、中、深色染料的染色深度均呈下降趋势;随着新型碱剂E用量增加,这种趋势减弱;随着新型碱剂E用量增加,这种趋势减弱。新型碱剂E较纯碱染色后强度基本一致,颜色更鲜,色光稍有变化也只是微级的。随着新型碱剂E用量增加,浅色彩度△c增加,而中色和深色△c却下降,说明新型碱剂E对染色鲜艳度有一定帮助。而新型碱剂E染色强度作为固色剂时经测略低于纯碱。

    染色牢度对比

    经新型碱剂E固色后的耐洗和湿摩都有不同程度的提高。

    染色牢度对比

    在使用新型碱剂E后,二次水洗能达到纯碱三次水洗的PH值,可见新型碱剂E易于洗涤、节水。