摘要﹕在活性染料連續軋染中,采用固色鹼劑S与燒鹼复配,對
染料進行固色。优化該固色工藝,并与常規純鹼固色工藝比較。試驗發現,前者固色布樣K/S值和各項色牢度均能達到后者固色工藝水平﹔固色帶液率、固色液溫度對固色鹼劑S的固色工藝均無顯著影響,但使用固色鹼劑S能降低生產成本11%左右。
關鍵詞﹕軋染﹔活性
染料﹔固色﹔鹼劑﹔棉織物
純鹼是工厂最常用的活性
染料固色鹼劑,具有較好的固色效果,但存在用量大、化料不方便、易結塊堵塞管道、操作麻煩和有粉塵等缺點。固色鹼劑S為液体鹼劑,呈淡黃色,能直接溶于冷水,性能穩定,使用方便。据文獻報道,使用少量新型鹼劑就能達到甚至超過純鹼的固色率,并能提高牢度指標,浸染時有利于勻染,縮短固色時間,減少水洗次數,降低成本,減少環境污染[1~6]。但目前固色鹼劑主要應用于浸染工藝,在連續軋染中的應用鮮有報道。本文闡述了連續軋染中各因素對固色鹼劑S固色效果的影響,研究确定优化工藝。
1 試驗部分
1﹒1 材料与藥品
材料 白色純棉布(29﹒2tex×36﹒4tex504根/10cm×236根/10cm絲光下机布)
藥品 SunfixSupra紅S3B150%、SunfixSupra黃S3R150%(韓國五榮)、Cibacron藍C R(亨斯邁紡織染化)、固色鹼劑S(簡稱固色鹼S,廣州金瑞鷹生物化學有限公司)、純鹼、氫氧化鈉、食鹽。
1﹒2 儀器
AutolabSPSAC 220型自動配料机,AutolabTF
128型自動滴料机(LogicArtAutomation公司),連續軋
染小樣机(台灣Rapid公司),ColorToolsV3﹒1測色系統
(Datacolor公司),摩擦牢度儀,日晒牢度儀,水洗牢度儀,耐水浸牢度儀(ATLAS公司),汗漬測試儀。
1﹒3 染色工藝條件
(1)常規工藝染色處方/(g/L)
活性
染料/%(owf) x
海藻酸鈉SA HV 2
滲透油235 2
純鹼 20
燒鹼 6
食鹽 200
(2)鹼工藝染色處方/(g/L)
活性
染料/%(owf) x
海藻酸鈉SA HV 2
滲透油235 2
固色鹼S a
燒鹼 y
食鹽 z
(3)工藝流程
浸軋染液(帶液率65%)→烘干(120℃×5min)→浸軋固色液(室溫,帶液率65%)→汽蒸(飽和蒸汽,2min)→水洗→皂洗(10g/L皂洗劑805、3g/L螯合分散劑HD 801D、浴比1︰50、95℃×10min)→水洗→烘干
1﹒4﹒1 色度值
用DatacolorColorToolsV3﹒1測色系統,測定染色試樣在不同波長(380~780nm)下的K/S值。K/S值越大,顏色越深。
1﹒4﹒2 各項色牢度
耐摩擦色牢度按AATCC8—2001、耐水洗色牢度按AATCC61—2001IIA、耐水浸色牢度按AATCC107—2002、耐汗酸色牢度按AATCC15—2002、耐日晒色牢度按AATCC16—1998、耐汗光色牢度按ATTS—1988、耐氯色牢度按JISL 0884—1983,分別測定后評級。
2 結果与討論
2﹒1 固色鹼劑對固色效果的影響
比較純鹼+燒鹼常規工藝与固色鹼S單獨固色效果,結果見表1。
由表1可知,單獨使用固色鹼S固色,其K/S值隨鹼劑用量增加而增大﹔當用量為7﹒5g/L時,染色織物的K/S值与常規工藝相當。
為降低固色鹼S的用量,采用固色鹼S与燒鹼复配。以SunfixSupra紅S3B150%60g/L染色試驗為例,固色鹼S用量為2﹒5g/L和5﹒0g/L時,變化燒鹼用量,測其K/S值結果如圖1所示。
由圖1可知,試驗條件下,當燒鹼用量為3g/L時,K/S值最高。固定燒鹼用量為5g/L,改變固色鹼S用量,測其K/S值結果見圖2。
由圖2可知,試驗條件下,當固色鹼S3g/L用量時,其K/S值最大。綜合圖1和圖2試驗結果,認為燒鹼用量為3g/L、固色鹼S用量為3g/L是較理想的固色條件。固色鹼S工藝能達到甚至超過常規工藝的染色效果(表2)。

2﹒2 食鹽用量對固色效果的影響
以咖啡色為例(SunfixSupra紅S3B150%8g/L、S
unfixSupra黃S3R150%19g/L、Cibacron藍C R10g/L),研究食鹽用量對固色效果的影響。

由表3可知,在新工藝中,K/S值隨食鹽用量的增加而增大,達到200g/L后趨于穩定。另在三原色試驗中發現,食鹽用量在200g/L以下時,60g/LSunfixSupra紅S3B150%染色布樣浸軋固色液時解析現象較明顯﹔SunfixSupra黃S3R150%和Cibacron藍C R染色布樣解析不明顯。考慮到食鹽用量過大將增加污水處理負擔,故食鹽最佳用量為200g/L。
2﹒3 工藝條件對固色效果的影響
以下研究均以咖啡色為例,其組成同上。
2﹒3﹒1 固色帶液率對固色效果的影響
新工藝与常規工藝在不同帶液率下的固色效果如表4所示。

由表4可知,不同帶液率下,K/S值變化均在1﹒00以內,ΔE在0﹒50以內,表明帶液率對新工藝和常規工藝在該顏色的
染料組合中,都沒有顯著影響。
2﹒3﹒2 固色液溫度對固色效果的影響
不同固色液溫度下,新工藝与常規工藝固色效果見表5。
由表5可知,升高固色液溫度,新工藝固色織物K/S值基本不變,常規工藝固色織物K/S值稍有降低﹔二者色光均無明顯變化。故固色液溫度采用20℃。
2﹒3﹒3 汽蒸時間對固色效果的影響
汽蒸時間對新工藝和常規工藝固色效果影響見表6。

由表6可知,汽蒸時間2min時K/S值最大,增加汽蒸時間,固色鹼S的K/S值、ΔE變化均在0﹒50以內﹔汽蒸時間達7min時,純鹼固色的ΔE則超過1﹒00。表明新工藝對汽蒸的穩定性比常規工藝好。
2﹒4 新优化工藝与常規工藝染色效果比較
确定新优化工藝為﹕固色S3g/L,燒鹼3g/L,食鹽200g/L,帶液率65%,汽蒸時間2min,固色液溫度20℃。其与常規工藝染色效果比較見表7。

2﹒5 生產成本比較
生產成本(C)計算如下﹕
C/元=0﹒65×(X1Y1+X2Y2+0﹒2×Z)×W×L
式中﹕X———鹼劑用量,kg/L﹔
Y———鹼劑价格,元/kg﹔
Z———食鹽价格,元/kg﹔
W———布重,g/碼﹔
L———布長,碼。
目前,純鹼、燒鹼、固色鹼劑S、食鹽的价格依次為1﹒95、1﹒37、8﹒90、0﹒42元/kg。以中深色固色處方計算生產504根/10cm×236根/10cm純棉布91﹒44m(100碼)的生產成本如下所示﹕
常規固色工藝生產成本=0﹒65×(0﹒02×1﹒95+0﹒006×1﹒37+0﹒2×0﹒42)×0﹒454×100=3﹒87元﹔
新优化工藝生產成本=0﹒295×(0﹒003×8﹒9+0﹒003×1﹒37+0﹒2×0﹒42)×0﹒454×100=3﹒39元﹔
因此,采用新固色工藝可能降低成本11﹒89%。
3 結論
(1)連續軋染中,新型固色鹼S的优化工藝為﹕鹼劑S3g/L、燒鹼3g/L,食鹽200g/L,固色液溫度20℃,固色帶液率65%,汽蒸時間2min。
(2)新优化工藝固色織物K/S值高于常規工藝,各項色牢度与常規工藝相近。
(3)在本文試驗中,固色帶液率、固色液溫度對新型鹼劑S优化工藝和常規工藝無顯著影響﹔汽蒸時間則對新工藝的影響小于對常規工藝的影響。
(4)与常規工藝相比,新优化工藝能降低生產成本10%左右。
參考文獻﹕
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