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活性染料浸染棉织物时,需要加入大量的无机盐以促进染料的上染,提高染料利用率。但大量无机盐的加入,不但增加印染厂的染色成本,而且无机盐排入到废水中后很难处理而造成严重的环境污染。为了减少无机盐的用量,活性染料低盐或无盐染色方法的研究和应用势在必行。
本文主要研究了四种实现活性染料低盐或无盐染色的方法。第一种方法是利用染座剂对棉织物进行阳离子改性,以增加棉纤维上的染座数目,提高活性染料的上染率和固色率。重点研究了染座剂对棉织物改性工艺条件和改性过程对活性染料上染性能的影响规律。结果表明,染座剂可以作为活性染料的高效低盐染色助剂,对棉织物预处理改性的最优工艺为:染座剂浓度3g/L,浴比1:20,中性条件下于60℃改性40min;改性后的织物用活性染料染深色时无机盐的用量可以减少40-60%,染料的上染速率增加,碱的用量减少,织物的匀染性、染色牢度和色相不受影响。
第二种方法是利用新型盐剂A对棉织物进行胺化改性,提高纤维对活性染料的吸附速率和反应性。用红外光谱分析法研究了新型盐剂A对棉织物的改性机理,发现经新型盐剂A改性后,纤维上引入了大量氨基;新型盐剂A最适宜用浸渍法对棉织物进行改性,得到的最佳浸渍改性工艺为:新型盐剂A浓度6g/L,浴比1:20,于80℃下处理10min。经最佳工艺处理后的织物用活性染料染深色时,无机盐(Na2S04)的用量减少60%以上。竞染实验研究表明,改性织物的可染性增强。改性棉织物对活性红R02的吸附基本符合Langmuir模型;改性织物的皂洗牢度和匀染性能有所提高,摩擦牢度略有降低,色光基本不变。棉织物经新型盐剂A改性后,对活性染料的配伍性能有较大影响,且对不同的染料影响程度不同。
第三种方法是在染液中加入甜菜碱,利用甜菜碱与染料形成离子键结合,降低染料的负电性,提高染料对棉纤维的直接性。研究了甜菜碱浓度、碱剂浓度、固色时间、浴比和温度等对染色织物K/S值的影响规律,得到加甜菜碱时的最佳染色工艺为:活性红B-3BF4%owf,NaC0335g/L(入染时加入),甜菜碱1.2g/L,浴比1:10,温度60℃,染色时间80min。结果表明,加入甜菜碱后无机盐用量可减少50-60%,染色牢度有所提高,对色光基本没有影响。
第四种方法是先利用环氧氯丙烷对棉织物进行环氧化改性,再用硫脲对环氧化织物进行处理,得到硫脲改性棉织物,以实现活性染料的无盐染色。文中通过TG和XRD等方法研究了硫脲对棉纤维的改性机理:最佳改性工艺为硫脲浓度10g/L,改性温度40℃,氢氧化钠浓度6g/L,改性时间60min,浴比1:30。棉织物经硫脲改性后,其可染性得到明显增强,可以实现活性染料的无盐染色,且各项染色性能都有所改善。