【集萃网观察】(一)概述
元明粉的学名为硫酸钠(Sodium sulfate),也称芒硝(S alt cake),商品形状有粉状和晶体两种:
1、白色粉状的是无水硫酸钠,分子式Na2SO4,分子量142,应称元明粉,市上所售的含Na2SO4约92~98%。2、含有10个分子结晶水的、水合物的硫酸钠,分子式Na2SO4·10H2O,分子量322.2,应称芒硝。市上所售的含Na2SO4约44%,其余为56%结晶水。
(二)元明粉的性质
1、粉状元明粉多不纯净,常含硫酸及少量夹杂物;晶体的较纯净,但成分不及粉状强。粉状硫酸钠每100分可当结晶硫酸钠227分。两者均易溶于水及甘油中,而晶体硫酸钠更易溶解,它在空气中极易风化,失去10个分子结晶水就成白色粉末。2、元明粉应呈中性,溶解时不应有固体残留物,且不宜含任何铁盐或镁盐,偶有氯化物的存在,也仅限于极微量。3、元明粉味咸而带苦,它是硫酸的中性钠盐,这是一种很稳定的盐,能经得住强热而最后分解;在低于888℃的温度下都保持固态,仅于888℃时熔化为液态。4、无水元明粉易溶于水,当提高溶液温度(从0~33℃)时,它在水中的溶解度渐增,如继续升高温度,它的溶解度就下降。每100分水内,在各种温度下可溶无水元明粉量为:
5、每1分无水元明粉(Na2SO4)相当于2.27分晶体元明粉(Na2SO4·10H2O)。10个分子水的元明粉为透明结晶,成块状或针状,约33℃液化于所含结晶水中;当100℃时全部结晶水散失,在常温下较无水元明粉更易溶于水。6、元明粉是由强酸(硫酸)和强碱(烧碱)所组成的盐(H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O),溶于水。凡是强酸与强碱所生的盐不起加水分解作用。7、元明粉加入染液中是用来调节染料对纤维的上染率的。各元明粉溶液在15℃时比重对照如表。
(三)作直接染料等染棉促染剂
用直接染料、硫化染料、还原染料及印地科素染料染棉时,可用元明粉作促染剂。这些染料都很容易溶解在配制的染液中,但不容易染上棉纤维。由于染料不易吸尽,脚水中残存的染料很多。加入元明粉可减小染料在水中的溶解度,因而增加染料的上色力。这样,染料的用量可减少,而染成的色泽则加深。
1、元明粉的用量,决定于所用染料的上色力及所需色泽的深浅,不可加入太多或太快,否则会使染液中的染料发生沉淀,从而在布面上造成染斑。2、棉布卷染时,元明粉一般在第3~4道分批加入,因未染前染液很浓,如很快加入,染料染着于纤维过快,容易产生不匀,所以先染一段时间后再加入为妥。3、元明粉在使用前应先用水充分溶化,并经过滤后才可加入染浴,更需边搅拌染浴,边缓缓加入,以防止尚未溶化的促染剂进入染浴,造成染物上发生黑点疵病,及防止局部染浴因接触大量促染剂而使染料发生盐析作用。4、元明粉和食盐是一般经常使用的促染剂。实践证明,在直接染料染色中,选用元明粉做促染剂能得到鲜明的色泽。用食盐的效果较差,这与食盐的纯净度有关。一般工业盐中除了含有较多的钙、镁等离子以外,还含有铁离子。某些受铁离子影响较大的染料(如直接翠蓝GL等)用食盐作促染剂进会引起色光灰暗。5、也有认为食盐价格较便宜,可用食盐代元明粉。但染浅色,用元明粉较食盐为佳,染深色则以食盐为佳。究竟以何者为妥,须经试验后应用。6、元明粉和食盐用量的关系大致如下:
6分无水Na2SO4=5分NaCl 12分水合物Na2SO4·10H2O=5分NaCl
(四)作直接染料染丝缓染剂
直接染料在蛋白质纤维上的应用,以丝绸的染色为多,所得染色牢度较一般酸性染料为佳。有些直接染料还具有优良的可拔染性,所以它们在丝织物印花上,常作为拔染地色之用。
直接染料染丝绸也常加少量元明粉,但元明粉在这里的作用和染棉不同,只起缓染剂作用。
注:1.直接染料染丝绸,元明粉加入后,会发生缓染作用的原理如下:
直接染料RSO3Na在水中离解为钠离子Na+和色素阴离子RSO3-,如下式:RSO3Na Na++RSO3-
元明粉Na2SO4在水中离解为钠离子Na+和硫酸根离了SO4--,如下式:Na2SO4?葑2Na++RSO4- -
在染浴中,染料阴离子RSO3-可直接染上丝绸,当加入元明粉后,即离解而生成钠离子Na+,因钠离子的增加,便影响了染料的离解;也就是说,因为离子反应式的平衡关系,受了Na+共同离子效应的影响,减少了染料的离解,所以对丝绸的染色便起了缓染作用。
2.直接染料染丝后的织物,一般多以固色剂Y或固色剂M(约3~5克?筑升、30%醋酸1~2克?筑升、温度60℃)处理30分钟,提高成品染色牢度。