饰品之家讯：在诸多染料中,活性染料成为广泛使用的染料之一。染色过程中,水洗时可能将未反应的染料完全洗净,使产品掉浮色而降低产品质量。尤其是在印染过程中,由于洗掉染料多而污染素地或其他颜色部分,而造成印染物色彩不鲜艳,影响产品外观质量,故使用性能优良的固色剂,是十分必要的。本文研制的活性染料固色剂为水溶性高聚物,呈微酸性,能够增加染料与纤维的反应能力,减少染料水解。通过固色剂处理后的样品,可以提高染料的利用率和提高产品质量、染色牢度。1固色剂的合成
1.1合成原理
Ｎ-甲基烯丙基胺的合成:用甲胺和氯丙烯反应,反应式如下:
1.2实验部分
向装有搅拌装置的反应釜中加入一定量的甲胺溶液,按计算比例和速度用泵向釜中加入氯丙烯,将加料时间控制在10～20ｍｉｎ,控制整个反应温度在60～80℃,反应时间为1～3ｈ,当反应混合物的ｐＨ值呈中性时,结束反应。再通过蒸馏制得纯度较高的甲基烯丙基胺。用盐酸调至ｐＨ值至6,得甲基烯丙基胺盐酸盐。将一定量的二甲胺溶液加入到反应釜中,交替滴加烯丙基氯和50%碱溶液,加料时间控制在4～6ｈ,控制反应混合物的ｐＨ值为12～14,反应温度为5～10℃,然后将反应温度升高至42～46℃,回流约为0.5ｈ,当反应混合物的ｐＨ值达到为6～6.5时结束反应。然后将过量的反应物及反应副产物蒸出,离心分离出氯化钠,制得二甲基二烯丙基氯化钠单体。将上述2种单体按一定的比例加入到带有搅拌器、温度计的三颈瓶中,用蒸馏水调整到所需浓度,60℃时加入一定量的引发剂引发聚合。聚合温度为50～80℃,反应48ｈ.聚合物冷却后,将反应产物稀释得成品。该成品为阳离子高聚物,为淡黄色粘性液体,其特性粘度为0.1～0.5ｍｌ/ｇ,它可以与染料阴离子生成不溶性盐,在纤维上生成色淀,并使染料分子增大而难溶于水,由此可提高染料的牢度。
2固色剂的应用实验
在ＧＳ＿501固色剂研制的过程中,针对4种活性染料:活性艳红Ｘ＿3Ｂ、活性艳红Ｍ8Ｂ、活性翠蓝ＫＮ＿Ｇ和活性深蓝ＫＲ进行了固色试验。染料助剂有ＮａＣｌ、碱剂(Ｎａ3ＰＯ4、Ｎａ2ＣＯ3)及洗涤剂。在实验过程中,织物采用的是无光纺棉细布;设备有小样试样机、恒温水浴锅等。采用浸染法进行染色,浴比为1:20。工艺流程:配制染浴→织物入染→促染→固色→烘干(100℃鼓风)→水洗→皂洗→水洗→烘干(100℃鼓风)→成品。需要说明一点的是,因活性染料不同,染色、固色的温度和时间也不同,加入的碱剂也不同,如活性艳红Ｘ＿3Ｂ用Ｎａ2ＣＯ3;活性艳红Ｍ8Ｂ、活性翠蓝ＫＮ＿Ｇ和活性深蓝ＫＲ都用Ｎａ3ＰＯ4。其中ＮａＣｌ量一般为20～30ｇ/ｌ,碱剂量为15～20ｇ/ｌ。
3结果与讨论
3.1固色剂对上色率的影响
在相同染色条件下,使用固色剂和不使用固色剂时,在不同染料用量下使染布深浅达到基本一致时,对所使用的染料量进行了试验,结果如表1。
固色条件:50℃条件下固色20ｍｉｎ,固色剂用量为占布重0.8%。以母液为基准计算的上色率是指经过水洗后布上的染料量与从染浴中出来的布上所带染料的比值,这样更能体现该固色剂的作用效果。从表1数据可见,使用固色剂后,不仅可节约染料,还可使上色率提高20%以上。
3.2固色剂使用量的影响
活性染料染色的上色率受很多因素的影响,经过多次的试验摸索,得知染料用量、固色剂用量和染浴比是较为直接的影响因素。因此针对这三个因素,用活性翠蓝ＫＮ＿Ｇ染料、无光纺的细布进行试验,浴温60℃染45ｍｉｎ,然后进行固色,固色剂固色浴比为20,浴温50℃固色20ｍｉｎ。不用固色剂的试验是将同浴染出的布不用固色剂固色,而放入浴温50℃,浴比20的蒸馏水中,然后分别用浴比为20的冷水洗2次,再用浴温80℃,浴比20的热水洗2次,分别测定上色率,结果见表2。
由表2可见,使用固色剂和不使用固色剂时上色率平均相差8.11%,而最大差值达21.18%,这说明相差是明显的。但3个因素各自起什么作用和作用程度怎样就很难直观看出。为此将表中数据用多元线性回归方法进行处理。经过计算分析结果,3个因素的二次相及它们之间的交互作用都不明显。最后求出多元回归方程为Ｗ1=46.68-0.812Ｘ+2.707Ｙ-1.411Ｚ
由方程可以直接看出上色率与染料用量和浴比都是负相关,而只与固色剂用量为正相关。可根据染色的深浅选取染料用量,在保证染色质量和前提下选取最小的浴比,在经济合理的前提下选取固色剂的用量,尽量提高上色率。为染深色也可多次染色和固色,以充分利用昂贵的活性染料,获得最大的经济利益。这是印染业的任务,使用固色剂是实现这一目标最有效的手段。
3.3提高染色牢度
将用固色剂处理后的试样进行了耐水牢度和耐汗渍牢度的测定,可以看出与空白样相比效果显著。固色剂对染色牢度的影响见表3。
由表3可看出,经固色剂处理后的试样的色牢度都有不同程度的提高,由此提高了产品的质量。
4结论
ＧＳ＿501固色剂是一种适用于活性染料的固色剂,该固色剂为水溶性高分子聚合物,使用方便,用量低无污染;与传统工艺相比,使用ＧＳ＿501固色剂降低了染料的用量,提高了染料的利用率,减少了环境污染;提高了纺织印染成品的内在质量,降低了印染成品的成本,能为企业取得明显的经济效益。它的广泛应用可以进一步推动我国纺织印染工业的发展,经济效益和社会效益显而易见。
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