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活性染料由于其扩散性好、色谱齐全、牢度好、色泽艳丽、价格相对便宜、应用工艺简便等优点,而且可以和许多纤维形成共价键结合,因此受到了广泛关注。传统工艺上是使用纯碱进行固色,纯碱缓冲性较强,在比较广的单位浓度范围内的水溶液中pH值变化的波动不大,染色重现性好,染出布样颜色鲜艳,但其在使用过程中也有很多缺点。1.用量大,中深色时通常使用量为25%(o.w.f),挡车工的劳动强力大,生产成本高。2.纯碱的水溶性差,易结块,染色过程中易造成堵缸、擦伤,导致布面色斑、色花等疵病,尤其是翠兰和紫色。3.由于其具有较强的缓冲性,染色后清洗困难,耗水量很大,且废水污染程度大增,增加了废水处理的负荷和费用。4.染浴中含有钙、镁等金属离子会影响染色效果,且会形成垢沉积在染缸内壁。因此,急需复配出一种环保型高效代用碱,其性能在保持有纯碱相当性能的同时,还要易溶于冷水,化料简便,在染液中分散均匀,不会产生色花,且用量少,有着较好的缓冲性,固色效果好,残留碱易于洗涤去除。从而解决目前染厂活性染料固色碱剂的难题。本论文针对宁波象山恒大印染有限公司纯棉针织物活性染料浸染时碱剂的问题,通过筛选初始碱剂进行复配的方法,研制出一种在活性染料中能代替纯碱固色的新型碱剂。首先,使用市售代用碱对活性染料红色、黄色、蓝色三原色及黑色进行固色,结果发现,市售的代用碱对黄色和蓝色固色效果好,可以代替纯碱使用,但是在对红色和黑色固色时,即使延长固色时间也无法提高染料的固色率以及色深度,表明代用碱对活性染料有选择性。首先选用常用无机碱剂:NaOH、Na2CO3、K2CO3、NaHCO3、K3PO4·3H2O、无水Na3PO4、无水偏Na2SiO3等,分别测定其碱液缓冲性和对纯棉针织汗布的上染速率曲线,结果表明无水偏Na2SiO3具有良好的缓冲性,但由于其碱性过强易导致活性染料水解使固色率很低;Na2CO3、K2CO3、K3PO4·3H2O、无水Na3PO4碱性中等,但缓冲性强。三水K3PO4和无水Na3PO4固色过后棉织物的色牢度要优于Na2CO3和K2CO3固色色牢度0.5-1.5级,且K3PO4·3H2O和无水Na3PO4的用量也比Na2CO3、K2CO3少一半以上。NaHCO3由于其碱性太弱,不适合活性染料固色。此外,为了使活性染料具有更好的均匀固色,复配碱中还需加入具有分散螯合能力的己二胺四乙酸(EDTA)。复配实验时,开始是放大实验,首先选择以NaOH、无水偏Na2SiO3、K3PO4·3H2O为原料设置十种复配方案,当实验比例NaOH用量10%、无水偏Na2SiO3用量40%、K3PO4·3H2O用量50%时,其固色率达到最高72.69%;选择以NaOH、无水偏Na2SiO3、无水Na3PO4为原料设置十种复配方案,在不加入NaOH、无水偏Na2SiO3用量50%、无水Na3PO4用量50%时,其固色率达到了最高73.16%,说明Na3PO4的加入能比K3PO4能获得更好的固色率。其次选择以NaOH、无水偏Na2SiO3、K2CO3为原料设置十种复配方案,当实验比例NaOH用量10%、无水偏Na2SiO3用量40%、K2CO3用量50%时,其固色率达到最高66.40%;选择以NaOH、无水偏Na2SiO3、Na2CO3为原料设置十种复配方案,在不加入NaOH、无水偏Na2SiO3用量50%、Na2CO3用量50%时,其固色率达到最高68.77%。表明K2CO3和Na2CO3的加入后效果类似,均不能提高固色率,同时也表明NaOH的过量加入也会降低固色率。因此初步选定复配碱的原料为NaOH、无水偏Na2SiO3、K3PO4·3H2O、无水Na3PO4四种化合物。在进一步缩小的复配实验过程中得出在NaOH用量a%、无水偏Na2SiO3用量b%、K3PO4·3H2O用量c%、无水Na3PO4用量d%时,该碱剂对活性红BH-3BS的固色性最佳,略超过了纯碱固色效果。对于28s全棉针织汗布,活性红BH-3BS用量4%(o.w.f),元明粉70%(o.w.f),纯碱25%(o.w.f),60℃固色40min时的固色率为71.22%,在相同条件下市售国光牌代用碱3%(o.w.f)的固色率是62.52%,市售神恩牌代用碱3%(o.w.f)的固色率是62.85%,复配出代用碱3%(o.w.f)的固色率达到72.71%。在相同条件下,对于26s全棉汗布,纯碱的固色率是72.71%,市售国光牌代用碱是66.28%,市售神恩牌代用碱是69.62%,复配代用碱是72.92%。此外在拼色染色方面也达到超过了纯碱的效果,说明自配的代用碱弥补了市售代用碱的不足。在后续实验中,在此最佳比例中若加入Na2CO3或者K2CO3时依然会使固色率降低,因此最后此配方中的主要物质为NaOH12%、无水偏Na2SiO338%、K3PO4·3H2O15%、无水Na3PO435%以及EDTA少许,并将此配方命名为ZP。优化此代用碱方案,得出在染深色4%(o.w.f)时,此代用碱最佳用量为3%(o.w.f),在活性染料中色2%(o.w.f)时为2.5%(o.w.f)。染色织物的水洗牢度、摩擦牢度好于纯碱,染浴中碱度低可以节约一道水,碱剂的价格降低。