代用碱在活性染料染色中的应用
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摘要本文采用代用碱代替纯碱对棉针织物进行冷轧堆染色。结果表明：代用碱FE-4完全可以代替纯碱，试样可以获得与使用纯碱相当或高于的K/S值和染色牢度。
活性染料因使用方便，色谱齐全，色泽鲜艳、饱满、价格适宜而被人们广泛使用[1]，并且活性染料冷轧堆染色是目前活性染料染色方法中最具节能减排优势的染色工艺[2]，但由于在传统工艺里，纯碱是最常用的活性染料固色碱剂，它存在用量大、染液的稳定性差、化料不方便、易结块、操作麻烦等缺点[3]。而代用碱固色具有用量小、性能稳定、使用方便、染色鲜艳等优点[4]，故本文选取了几种新型代用碱应用到纯棉针织物冷轧堆染色中，通过对碱剂稳定性及其对染色效果和牢度影响的研究，以达到有效解决活性染料冷轧堆染色过程中存在的诸多问题的目的。
1 试验
1.1 材料和仪器
材料：纯棉针织布；BES活性红、BES活性黄及BES活性蓝；纯碱、代用碱S、代用碱E及代用碱FE-4、渗透剂及多元羧酸盐（上海瑞鹰化工有限公司）。
仪器： 摩擦牢度测试仪、皂洗牢度仪、小型冷轧堆设备；UltraScan PRO电脑测色仪（美国Hunter Lab公司）。
1.2 试验方法
K/S值采用D65光源及10°观察角测定；耐皂洗牢度按GB/T 3921―2008测定；耐摩擦色牢度按GB/T 3920―2008测定。
1.3 冷轧堆染色
处方：染料1.0 % o.w.f，多元羧酸20 g/L，渗透剂1.0 % o.w.f，代用碱剂1.0～10.0 % o.w.f，纯碱20 g/L，浴比1：20，织物重2 g。
工艺：浸轧温度为25 ℃，二浸二轧，轧余率为80%，堆置时间12 h。
2 结果与讨论
2.1 碱剂种类对染色性能的影响
碱液的选择，直接影响到染色织物的得色量。本文将三种新型代用碱应用到棉针织物活性染料染色中，并与纯碱作比较，各代用碱的用量为6.0%o.w.f，纯碱用量20g/L。几种代用碱的稳定性（见表1），从表1中得出各种碱剂的稳定性均较好，染色前后的pH值的变化率均小于9.0%，相比而言，碱剂FE-4的稳定性最好，BES型活性染料三原色染料染浴中的pH值的变化率均最小，分别为：染料BES红，3.42 %；染料BES黄，4.03 %；染料BES蓝，4.25 %。纯碱的稳定性在这几种碱剂中是最差的，BES型活性染料三原色染料染浴中的pH值的变化率均最大；染料BES蓝，8.13 %。
本文应用三种新型代用碱到棉织物活性染料染色中，通过测量织物的表观颜色深度K/S值来衡量织物的得色效果，从图1可看出，染料BES红和BES蓝配合碱剂FE-4使用后，染色织物的K/S值最大。
综合碱剂稳定性和染色深度，发现代用碱FE-4的效果最好。
2.2 碱剂用量对活性染料染色效果的影响
碱液用量的多少直接影响着织物的染色效果，碱液用量少，固色不够充分；而其用量过高，一方面增加染料的水解，另一方面，纤维的阴离子增多，不利于纤维与带负电荷的染料发生交联反应，固色率反而下降。我们研究了代用碱FE-4的用量对染色的影响，从图2的测试结果来看，随着碱液用量的升高，染色织物的K/S值先迅速升高后缓慢下降，活性黄和红的变化趋势一致，都是在用量为0～1 % o.w.f之间是迅速上升，之后就一直缓慢下降，并且活性蓝和红在碱剂用量为1 % o.w.f，染色织物的K/S值达到最大，而活性黄在碱剂用量为4 % o.w.f，染色织物的K/S值最大。
2.3 碱剂对活性染料染色牢度的影响
我们对纯碱和代用碱FE-4对活性染料染色牢度的影响做了对比分析（此处代用碱的用量为1.0 % o.w.f，纯碱用量20 g/L），由表2可看出，经BES活性红、黄及蓝染色后的棉针织物的耐干摩擦和耐皂洗色牢度都较好，且运用碱剂FE-4染色的织物较纯碱的各项染色牢度较高。由于染料结构使得它能很好地与棉针织物以共价键结合，因此染色织物的耐摩擦牢度较高；另外，这三种染料由于具有反应性适中、溶解性好、耐碱性好的优点，致使染料水解较少，从而，染色织物的耐水洗色牢度高。
3 结论
本文通过对适用于全棉针织物活性染料冷轧堆染色工艺的新型液态代用碱种类进行筛选，得出碱剂FF-4的稳定性和染色织物得色量均最好，并考察了碱剂FF-4的用量对染色效果的影响，得出其用量为1.0 % o.w.f时染色效果较好。与传统纯碱工艺相比，代用碱FE-4完全可以代替纯碱，染色试样表面得色深，各项色牢度达到常规纯碱染色工艺。
参考文献
[1] 蔡如月，高洁. 新型碱剂E在轧染中的应用探讨[J]. 染整技术，2009，（10）： 17-20.
[2] 房宽峻，王力民，王玉平，等. 固色碱对活性染料冷轧堆染色的影响[J]. 纺织导报，2011，（2）： 63-65.
[3] 张万伟，齐峰，韩雪光，等. 固色代用碱剂在活性染料连续轧染中的应用[J]. 染整技术，2008，（8）： 34-35.
[4] 吴娇娇，陈英，程晓鹤，等. 新型碱剂S在活性染料浸染中的应用[J]. 染料与染色，2008，45 （1）： 21-23.
（作者单位：新疆塔城地区纤维检验所）