分散染料碱性匀染剂与涤棉天鹅绒练漂染一浴工艺.doc

分散染料碱性匀染剂与涤棉天鹅绒练漂染一浴工艺
髙介平

摘要：本文主要论述了耐碱、耐双氧水分散染料的正交试验筛选方法，以及在碱性匀染剂的辅助下，对涤棉天鹅绒织物的练漂染一浴法节能减排工艺
1 引言
传统的T/C 混纺织物染整工艺是：涤棉一浴练漂去油（对于黑色、藏青色等颜色深而暗的织物，可以直接毛坯练染一浴，不需要漂底）→分散染料染涤纶（酸性浴）→还原清洗→套染棉→皂洗，工艺流程与耗时长，水、电、汽、人工成本较高。
一般而言：棉纤维的漂白和涤纶纤维的去油在碱性条件下进行比较合理，另外棉籽壳和色素的去除需要借助于碱性条件与双氧水的氧化作用，传统的涤纶纤维分散染色需要在弱酸性条件下进行，这使得漂底浴和涤纶染色浴两者在PH 上存着矛盾，前道漂底的碱如果去除不净，会引起涤纶酸性条件的PH值波动，引起染色质量的波动,所以需要大量的水洗涤。
自制的分散染料碱性匀染剂，是由特殊氨基酸盐构成的碱性缓冲体系，另外复配以耐强碱性、耐高氨基酸盐浓度、耐双氧水、耐高温的特殊表面活性剂，前期的基础研究工作表明：其1-3g/L溶液的常温PH值稳定在10.45-10.55，具有很好的高温分散匀染性，且除油、除蜡性能优良，与双氧水配合对棉籽壳去除也十分干净。
绝大部分分散染料在高温条件下耐酸而不耐碱和双氧水，经过多年筛选和各染料企业的近年研发，得到了以下分散染料色系，该色系染料在碱性、双氧水、高温条件下色光稳定。
龙盛耐碱分散染料：
亮色调：GS大红（也可用ES-3B红，不过大生产易产生色渍，该染料容易产生粉尘，硅类防尘油加的较多，如另加1-2g/L练染一浴枧油可以解决）、FL-GL黄（嫩黄）、2BLN蓝、H-FRL蓝（紫）、5GL翠兰
髙介平 Tel:[phone]
暗色调：Alk红玉、Alk橙、Alk深蓝、ECT黑
鉴于近年关于该问题的研究论文也有很多，而该工作是一项涉及染料、助剂、工艺条件设定的复杂工作，本文在此仅以工艺条件如何科学设定为内容，对所做相关工作进行介绍。
2实验部分
2.1试验材料与设备
实验试剂：分散GS大红、分散FL-GL黄、分散2BLN蓝（染料均由龙盛集团股份有限公司提供）、氢氧化钠、冰醋酸、30%的双氧水、197精炼酶、碱性匀染剂（自制）
实验材料：涤/棉（20/80）天鹅绒
实验仪器（型号）：HH—8 恒温水浴锅 、智能试样机、SF-600 plus测色配色仪、101A—3E电热鼓风干燥箱、FY电子天平
2.3传统工艺处方及条件
2.3.1练漂工艺处方
27.5%双氧水（g/L） 6
197精练酶（g/L） 2
2.3.2 天鹅绒练漂工艺曲线

197精练酶 双氧水

98℃×45min
水洗、酸中和

2.3.3分散染料染色工艺处方
染色深度 1%（o.w.f）
冰醋酸 调节PH值为4-5
氢氧化钠 2（g/L）
保险粉 4（g/L）
浴比 1：10
2.3.4分散染料染色工艺曲线
130℃×30min
氢
氧 保
化 险
钠 粉

排液、水洗
85℃×15分
分散染料 冰醋酸

2.4天鹅绒练漂染一浴工艺处方及条件
2.4.1工艺处方
染色深度（owf） X1%
双氧水（g/L） X2
碱性染色助剂（g/L） X3
浴比 1：10
130℃×30min
2.4.2工艺曲线
水洗
1、碱性匀染剂
2、分散染料
3、双氧水

两种工艺对比可以看出，涤棉天鹅绒一浴法工艺可以省去练漂、还原清洗两段流程，一方面缩短了时间，另一方面省水、省汽、省电。
3 评估方法说明
3.1色差值及白度差的测试
测试方法 用SF-600 plus测色配色仪进行测试，CIE色差、CIE白度差
3.2棉籽壳及渗透力的测试
3.2.1棉籽壳的测试方法 目测法
3.2.2渗透力的测试方法 采用滴水法，观察水渗入织物无反光的时间。
4 结果与讨论
4.1传统工艺的实验结果
通过对不同分散染料传统工艺得到样品进行色差、白度差、棉籽壳、渗透力等指标测试得到结果见表1
表1传统工艺实验结果
实验指标
分散染料
棉籽壳
渗透力（s）
分散GS大红
无
<1
分散E-GL黄
无
<1
分散2BLN
无
<1
4.2碱性匀染工艺的实验结果与分析
4.2.1正交实验表的设计与参数设置说明
表2 正交试验表
化学品
试验号
双氧水（g/L）
分散染料% o.w.f
碱性匀染剂（g/L）
1
2
1
1
2
2
1.1
2
3
2
1.2
3
4
3
1
2
5
3
1.1
3
6
3
1.2
1
7
4
1
3
8
4
1.1
1
9
4
1.2
2
碱性匀染工艺分散染料对涤纶染色时，分散染料的色光、用量会受到双氧水的用量以及碱性匀染剂的用量影响，所以设计了关于其三个因素、三水平的正交试验表，分散染料分子结构中尽管不含水溶性基团，但其所含有的酰基、氰基、酯基等基团, 在高温碱性条件下会发生水解, 导致染料的分子结构变化，从而造成色光、染色性能等发生变化，且分散染料在酸性条件下的上染率要大于在碱性条件下，所以在练漂染一浴时，为达到和传统工艺做出的样尽可能接近，分散染料的量会增多一点，所以在设计正交表时染料的用量分别与传统工艺对比设定不增加、增加一成（10%）、增加二成（20%）；在传统工艺中，漂白时的温度为98℃，而一浴法的温度在130℃，那么相对于传统双氧水的用量可以减少，在设计正交表时双氧水的用量由6 g/L分别降到了2 g/L、3 g/L、4 g/L；碱性匀染助剂的用量设定是通过含碱量测定、查阅相关资料和借鉴工厂高温匀染剂使用的经验而得1 g/L、2 g/L、3 g/L。
4.2.2碱性染色剂应用实验结果与分析
通过不同分散染料对碱性匀染剂的实验应用得到的实验结果见表3、4、5

表3 分散GS大红涤棉练、漂、染一浴工艺

编号
影响因素
实验指标
双氧水（g/L）
GS大红(%)
碱性匀染剂（g/L）
色差值
白度差
棉籽壳
渗透力（s）
1
2
1
1
7.06
2.8
无
<1
2
2
1.1
2
0.85
1.6
无
<1
3
2
1.2
3
0.79
4.2
无
<1
4
3
1
2
0.42
1.3
无
<1
5
3
1.1
3
6.99
0.1
无
<1
6
3
1.2
1
6.59
3
无
<1
7
4
1
3
1.47
0.4
无
<1
8
4
1.1
1
4.44
2．4
无
<1
9
4
1.2
2
0.78
3.3
无
<1
色
差
值
Kj1
8.7
8.95
18.09

Kj2
14
12.28
2.05
Kj3
6.69
8.16
9.25
极差
7.31
4.12
16.04
由于此次所做实验的主要指标是色差值，由表3可知：碱性匀染剂用量的波动引起的极差为16.04，GS大红用量的波动引起的极差为7.31，双氧水用量的波动引起的极差为4.12，所以影响因素主次排序为：
碱性匀染剂>分散GS大红>双氧水
根据表3几个指标的综合分析看出：4号试验条件的色差值与常规工艺最小为0.42，且该试验条件下的白度差为1.3和传统工艺做出的样品最为接近，所以最优水平为：
双氧水 3g/L，分散GS大红1%（染料与常规工艺用量相同），碱性匀染剂2g/L

表4 分散FL-GL黄练、漂、染一浴工艺

编号
影响因素
实验指标
双氧水（g/L）
FL-GL黄(%)
碱性匀染剂（g/L）
色差值
白度差
棉籽壳
渗透力（s）
1
2
1
1
2.81
4.08
无
<1
2
2
1.1
2
5.92
2.82
无
<1
3
2
1.2
3
2.59
3.88
无
<1
4
3
1
2
1.93
1.39
无
<1
5
3
1.1
3
5.21
1.10
无
<1
6
3
1.2
1
4.36
1.31
无
<1
7
4
1
3
5.26
1.63
无
<1
8
4
1.1
1
3.10
2.96
无
<1
9
4
1.2
2
5.53
2.39
无
<1
色
差
值
Kj1
11.32
10
7.84

Kj2
11.5
14.23
13.38
Kj3
13.89
12.48
13.06
极差
2.57
4.23
5.54
由表4可得碱性匀染剂的极差为5.54，分散FL-GL黄的极差为4.23，双氧水的极差为2.57，所以影响因素主次排序为：
碱性匀染剂>分散FL-GL黄>双氧水
根据表4几个指标的综合分析得4号的色差值最小为1.93、白度差1.39虽然不是最小，但也比较接近，所以最优水平选为：
双氧水 3g/L，分散FL-GL黄 1% （染料与常规工艺用量相同），碱性匀染剂2g/L

表5分散2BLN蓝练、漂、染一浴工艺试验结果

编号
影响因素
实验指标
双氧水（g/L）
2BLN兰 (%)
碱性匀染剂（g/L）
色差值
白度差
棉籽壳
渗透力（s）
1
2
1
1
1.56
3.20
无
<1
2
2
1.1
2
4.60
3.31
无
<1
3
2
1.2
3
1.94
1.33
无
<1
4
3
1
2
1.08
1.83
无
<1
5
3
1.1
3
2.72
2.09
无
<1
6
3
1.2
1
2.66
2.84
无
<1
7
4
1
3
4.33
2.75
无
<1
8
4
1.1
1
1.48
2.37
无
<1
9
4
1.2
2
3.77
1.82
无
<1
色
差
值
Kj1
8.1
6.97
5.7

Kj2
6.46
8.8
9.45
Kj3
9.58
8.37
8.99
极差
3.12
1.83
3.75
由表4可得碱性匀染剂的极差为3.75，分散2BLN的极差为1.83，双氧水的极差为3.12，所以因素主次
碱性染色剂的用量>双氧水的用量>分散2BLN兰的用量
根据表4几个指标的综合分析得4号的色差值为1.08，白度差1.83，虽然不是最小，但也比较接近，结果同时也表明，2BLN蓝对双氧水的耐受力略差，所以最优水平选为：
双氧水 3g/L,分散2BLN兰1%（染料与常规工艺用量相同）,碱性匀染剂2g/L
5结论
1、涤/棉天鹅绒采用耐碱、耐双氧水的分散染料，实施练漂染一浴法具有节能减排重要意义
2、新的碱性一浴法工艺与常规酸性浴工艺比较，染料的上染率有所下降，并且各染料的上染率下降值不同，所以颜色会有一定偏离，但通过文中设计的方法，可以找到偏离较小的染料组合，然后调整染料配色比例，可以达到常规工艺的色光，目前通过对龙盛生产的分散染料筛选找到了合适的色谱体系，并在多家加工天鹅绒、保暖内衣面料的印染厂家使用该工艺，得到了大生产的工艺色光稳定性、节能减排效果验证，另外蓬莱嘉信染料化工有限公司推出的耐碱和高耐碱两个系列分散染料也在进一步试验中，有望进一步拓宽使用的PH值范围和染料色谱
3、新的一浴法工艺主要依赖于分散染料的耐碱、耐双氧水性能，其次才是碱性分散匀染剂的辅助作用，所以不能盲目认为有了碱性匀染剂就什么分散染料都可以实施该工艺

参考文献
[1] 陈晓玉，吴爱莲等.涤棉混纺针织物练漂、碱性染色一浴一步工艺（J）.印染，2010（1）：36～39
[2] 王超，魏玉娟等.涤棉针织物碱性漂染一步法工艺（J）.印染，2009（24）：22～23