定型机、涂层机专业生成厂家无锡前洲兴华机械2022年3月15日讯 在常规的活性染料传统工艺过程中，为提高染料的固色率，会加入大量的纯碱（染中深色时达到 15~25g/L）。但碱用量过高会引起以下问题：溶解不当或加入速度控制不当，会导致上染速度过快，造成染色花；染浴 pH 过高，导致染料水解速度加快，上染率及固色率偏低，且染色稳定性差袁，易产生缸差、色差等问题；后续的清洗工序，因碱量太高，需要酸中和，再皂洗，水洗，耗水耗时，增加了废水处理的负担。
作者：张贵
活性染料染色大量使用纯碱固色，不仅耗费大量纯碱和染料，成本高，能源及水资源浪费严重，而且其生产时间相对较长，不符合生态和环保要求。
低碱染色是活性染料染色的发展方向之一。通过合成新的结构和改进商品加工技术，可实现活性染料低碱染色，如开发高直接性、高反应性和高固色率的烟酸均三嗪基活性染料；或对活性染料结构进行改性，可实现双活性基的氟代均 三嗪型活性染料低碱染色；或以稳定剂加烧碱作为活性染料浸染的固着剂， 烧碱用量只需 1~3g/L，降低了染料的上染速率及固着速率，保证了染色的均匀和产品质量的稳定，也除低了生产和污水处理成本；也有企业采用代用碱代替纯碱进行活性染料固色，可降低碱剂用量，但代用碱的使用性能上与纯碱相比，如固色效果、固色率和色光等方面仍有一定差距。
试验主要研究低碱活性染料系在棉织物中的最佳染色工艺。
1.1 织物
经前处理的平纹精棉（号数 19.44tex，克重 120g/m2，幅宽 147cm）
1.2 染料及助剂
染料：低碱黄 YELLOW DH-DR（德司达），低碱红 RED DH-DG（德司达），低碱蓝 BLUE DH-FR（德司达）。
助剂：纯碱、元明粉（均为市售）。
1.3 设备
鸿靖红外线染色机尧，鸿靖自动煮碱机，Data color SF600X 型测色仪。
1.4 染色配方
1.5 工艺流程
染色——冷水洗——皂洗——热水洗——冷水洗——烘干。
1.6 工艺曲线图
1.7 试验方法
1.7.1 上染率
1.7.2 牢度测试
1.7.3 色差测试
2.1 元明粉用量的选择
按设计的工艺，元明粉用量分别用 50g/L、 60g/L、70g/L、80g/L、90g/L、纯碱 2.5g/L，80°C*30min 进行染色，测试织物的上染率，结果如图 1 所示。
由图 1可知，随着元明粉的增加，上染率逐渐上升，但用量达到 70g/L 后，上染率走势趋于平缓。这是因为在碱性条件下，纤维素纤维带有较多的负电荷，阻碍染料阴离子上染纤维，加入元明粉后，元明粉中的 Na+ 可吸附在纤维表面，降低纤维的负电荷，而降低染料与纤维间的斥力，有利于染料向纤维靠拢而吸附上染，即元明粉对活性染料染色有促染作用；在元明粉用量达到 70 g /L 后，染料的上染已基本达到平衡。上染固着率变化不大，且元明粉用量过多，也可能造成染料盐析，在织物上造成色点和染斑。
2.2 纯碱用量的选择
按设计的工艺，纯碱用量分别用1.5g/L、2.0g/L、 2.5g/L、3.0g/L、3.5g/L、元明粉 70g/L、80°C*30min 进行染色，测试织物的上染率，结果如图 2 所示。
由图 2 可知，织物上染率随着纯碱用量增大而提高；当纯碱用量达到 2.5 g/L 时，染色织物上染率最高，且纯碱用量高于2.5 g/L 时，织物上染率走势趋于平缓甚至略有下降。综合考虑，纯碱用量以 2.5 g/L 为宜，即采用新型低碱活性染料染色，纯碱用量仅为传统活性染料染色时 1/6~1/8。
2.3 染色温度的选择
按设计工艺，纯碱用量 2.5g/L，元明粉 70g/L， 温度分别用 50°C、60°C、70°C、80°C、90°C进行30min 染色，测试织物的上染率，结果如下图3 所示。
图 3 不同温度染料上染率
由图 3 可知，随着温度的升高，3种低碱染料的上染率逐渐升高，80 °C时上染率均达到最大，随后逐渐降低。这是因为温度的升高有利于纤维的膨化，染料分子在水中的运动程度增加，染料与纤维的反应速率提高，有利于染料与纤维的反应。但温度过高，会造成染料水解增多，影响织物得色量。由于染色在低碱条件下( 纯碱 2.5 g /L) 进行，故在常规的 60°C条件下，可能反应不完全， 固色率并未达到最高，在 80°C时，上染率才达到最高。
2.4 染色时间的选择
按设计工艺，纯碱用量 2.5g/L、元明粉 70g/L、在温度 80°C下分别用 20min、30min、40min、 50min、60min 进行染色，测试织物的上染率，结果如图 4 所示。
图 4 不同时间染料上染率
由图 4 可知，随着染色时间的增加，染料上染率逐渐升高；当染色时间超过 30 min 后，上染率趋于平缓并逐渐下降。这是由于随着染色时间的增加。固色反应逐渐进行。同时由于固色反应打破了原来的上染平衡。染浴中的染料会二次上染、固色，最后达到新的平衡，此时的上染率最高；继续延长染色时间，在高温和碱性条件下，染料水解会加剧，造成固色率下降，上染率有所降低。
3.1 色差、布面效果表现
应用试验的结果，跟进多缸批量生产，QC 查看布面效果好，并抽匹叠段差查看色差同样效果也好。同时，抽取部分批次采用 Datacolor 型测配色系统的 555 分色法，进行色差分析，结果如表 1。
根据试验方法读取各批次的 DL、DC、DH 值看出，所抽取大货批次色 555 分色 DL 最大值 6 最小值 4，DC 最大值 5 最小值 5，DH 最大值 6、最小值 4，各项的最大值与最小值之差为 202，2+2<5，符合本厂标准，色差好。
3.2 色牢度测评
对批量生产织物进行牢度测试，结果见表 2。
由表 2 可知，用此组合染料生产的大货具有较好的色牢度，可满足客人的要求。
1. 通过试验及大货跟进，低碱型 DH 活性染料最佳染色工艺为：在染料用量为 2.5%（o.w.f）、水比 1：4.5 时，纯碱 2.5g/L，元明粉 70g/L，80°C固色 30min。
2. 低碱活性染料染色所需纯碱用量少，仅为传统活性染料染色的 1/8，工艺简单，省水省时，染色织物得色量高，染色效果与传统高碱工艺相当，且牢度达到或超过了常规活性染料。
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