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新型低碱活性染料染色工艺研究

www.dye-ol.com 发布日期: 2014-03-10 浏览:763

 关键字:低碱活性染料;染色;棉织物

0·引 言
活性染料以色泽鲜艳、色谱齐全、应用简便、成本低廉、牢度良好已成为纤维素纤维等纺织品染色最重要的一类染料[1-2]。染色时用纯碱作为固色剂,用量大(浅、中色用量为10~15g/L,深色达到15~25g/L),染色后需要大量水才能洗净残存碱剂,耗费水资源,增加排污量。所以,近年来减少活性染料染色时碱剂用量的研究已成为国内研究的一个重要课题[3-9]。科研人员等采用代用碱代替纯碱对活性染料固色,降低了碱剂用量,但代用碱在使用性能上与纯碱相比,仍有一定差距[3-8];张淑芬等[9]通过对染料结构进行改性,实现了双活性基的氟代均三嗪型活性染料低碱染色。与此同时,目前市场上出现了一类商品化的低碱活性染料,对其染料结构及其应用性能研究尚未见报道,为此,本实验对该低碱活性染料染色工艺进行了研究。
1 实 验
1.1 材料与仪器
织物:纯棉织物(市售)。
化学品:活性玫红DH-NG、活性艳黄DH-NR、活性蓝DH-NB(工业品,杭州明诚化工有限公司),元明粉(工业纯,杭州高晶精细化工有限公司),纯碱(工业纯,杭州高晶精细化工有限公司)。
仪器:SHA-B恒温振荡水浴器(国华企业);Datacolor SF-600测色配色仪(美国Datacolor公司);耐摩擦色牢度测试仪(温州大荣纺织仪器有限公司);耐水洗色牢度测试仪(温州大荣纺织仪器有限公司)。
1.2 实验方法
染色工艺流程:染色—冷水洗—皂洗—热水洗—冷水洗—烘干。
染色配方:染料1%,纯碱用量Xg/L,元明粉用量Yg/L,染色温度Z℃,染色时间40min,浴比1∶W。
皂洗工艺:皂洗粉2g/L,浴比1∶30,95℃皂洗15min。具体染色工艺流程见图1。

1.3 测试方法
a)K/S测试:Datacolor SF-600测色配色仪测定;
b)摩擦牢度测定:按GB/T 3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定;
c)皂洗牢度测定:按GB/T 3921.3—2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测定。
2·结果与讨论
影响低碱活性染料染色的工艺因素很多,本实验确定纯碱用量、染色温度、元明粉用量和浴比为实验因素。在该系列染料推荐使用工艺基础上,先利用正交实验来确定各因素的较优水平组合,进一步通过单因素实验,得到该系列染料较佳的染色工艺条件,最后测试了染色织物的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度。
2.1 正交实验
利用正交实验,选择4个因素:纯碱用量(A)、温度(B)、浴比(C)与元明粉用量(D),且每个因素设3个水平,选用正交表L9(34)进行实验,如表1所示。

根据上述各因素水平,可得以下实验编号,按编号进行正交实验操作,实验结果如表2所示。

2.1.1 实验结果分析
各个染料实验因素的较优水平组合见表3~表5。

由表3可知:A 因素均值3最大,确定为A 因素的优水平,记作A3。同理,可以确定B3、C3、D3分别为B、C、D因素的优水平,四个因素的优水平组合A3B3C3D3为活性玫红DH-NG染色的较优组合。

由表4分析可确定A3、B3、C3、D3分别为A、B、C、D 因素的优水平,四个因素的优水平组合A3B3C3D3为活性艳黄DH-NR染色的较优组合。

由表5分析可以确定A2、B3、C3、D2分别为A、B、C、D 因素的优水平,四个因素的优水平组合A2B3C3D2为活性蓝DH-NB染色的较优组合。
综上所述,由正交实验所得各新型低碱活性染料的较优工艺条件如下:
a)活性玫红DH-NG:纯碱用量1.5g/L,温度为80℃,浴比为30,元明粉用量60g/L;
b)活性艳黄DH-NR:纯碱用量1.5g/L,温度为80℃,浴比为30,元明粉用量60g/L;
c)活性蓝DH-NB:纯碱用量1g/L,温度为80℃,浴比为30,元明粉用量40g/L。
2.1.2 确定因素的主次顺序
根据极差的大小,可以判断各因素对染色效果的影响主次。染色时各因素对染色效果的极差影响如表6所示。

由表6可知:活性玫红DH-NG染色时,各因素对染色效果影响排序:元明粉的用量>纯碱的用量>温度>浴比;活性艳黄DH-NR染色时,各因素对染色效果影响排序:元明粉的用量>温度>纯碱的用量>浴比;活性蓝DH-NB染色时,各因素对染色效果影响排序:元明粉的用量>温度>纯碱的用量>浴比。
2.2 工艺因素对低碱活性染料染色的影响
根据上述正交实验结果分析得出了活性玫红DH-NG、活性艳黄DH-NR、活性蓝DH-NB 3种低碱活性染料染色的较优水平组合,分别在各自因素的较优水平附近设置不同参数进行染色,从而获得更佳染色工艺。
2.2.1 元明粉用量对染色效果的影响
改变元明粉用量,活性玫红DH-NG、活性艳黄DH-NR、活性蓝DH-NB的染色效果如图2所示。





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