活性染料染棉时,固色染浴的PH值,只有保持在10~11范围内,才能获得最稳定最高的得色量。
这是因为,PH值高于11以后,虽说可以提高纤维的离子化程度和棉的溶胀程度,使染料与棉纤的键合反应加快,但染料的水解速率增加更快,尤其是乙烯砜型染料。由于染料的水解量增多,会使得色明显变浅。倘若固色浴的PH值过低,染料的水解量会明显减少,但因反应速率过慢,固色率降低,也会使得色变浅。
所以说,活性染料染棉时,如果固色浴的PH值,在缸与缸之间存在差异,便会产生缸差。
为此,笔者认为,活性染料染色的固色碱剂,还是使用纯碱最好。因此纯碱溶液对PH值的缓冲容量很大,其浓度在5~25克/立升范围内,溶液的PH值可以稳定在11~11.2,最适合活性染料
固色的要求,即使纯碱浓度发生一些变化,通常也不会造成固色浴PH值的波动。即,固色的重现性好,不容易产生缸差。
结晶磷酸三钠,也可以用于活性染料固色。但由于其碱性高于纯碱,浓度在5~25克/立升,其PH值为11.3~11.6,相比之下,纯碱在固色浴中的表现,显得更温和更稳定一些。
再说,喷射液流染色浴比大,使用磷酸三钠作碱剂,会造成污水含磷超标。
市场上近年来,出现的活性染料固色代用碱,在实用上存在以下缺欠。
第一:代用碱的PH值,比纯碱高。在实用质量浓度1~7克/立升范围内,其溶液的PH值,会随着浓度的变化而波动。即,溶液PH值的稳定性比纯碱差
第二:代用碱对不同结构的活性染料,具有一定的选择性。即:多数活性染料的得色深度,比纯碱作碱剂时低5~1O%。而对少数染料,如:活性翠兰B-BGFN等,其得色深度反而比碱作碱剂时要高。
第三:在实用质量浓度1~7克/立升范围内,随着代用碱浓度的变化,其得色深度波动性很大。也就是说,代用碱浓度稍有变化,便会使染色结果,产生明显差异。
显然,采用代用碱作活性染料的固色碱剂,其重现性远没有纯碱做碱剂好。
例2(分散染料染潦纶):
涤纶染色,染浴PH值要求在5+0.2。这是由涤纶纤维与分散染料的性质所决定的。
涤纶纤维在高温条件下(130 ±),当PH值>7时,就容易发生水解减量,(俗称剥皮效应),严重时会使涤纶纤维强力下降。而且,脱落的水解产物,又能容易沽污纤维,造成染疵。
分散染料中,一些含氰基(-CN)、酯基(-c-c)、酰胺基(-N-C)的染料,在高温碱性条件下,容易发生水解,而变色或消色。
分散深兰HGL(5-3BG),(含酯基和酰胺基),分散布艳黄6GFL,(含氰基)便是典型代表,当染浴PH值>6时,其得色深度便会严重变浅,甚至完全消色。
育些拼混染料,如:分散黑S-2BL,(以分散深兰HGL,分散红玉S-2GFL、分散黄棕S-2RFL拼成),当染浴PH>6时,随着染浴PH值的提高,染色色泽会发生这样的变化:
黑色→咖啡色→棕色→桔黄色→浅黄色。
可见,不仅色光变了,色相也变了。
在染涤纶与锦纶织物,或含锦含涤织物时,需要提醒的是,浸染染色时,防止产生缸差的路,有二条:
一是认真选择使用染料:
尽量选用对染浴PH值依附性小的弱酸性染料或中性染料染锦纶。
尽量选用对染浴PH值依附性小的分散染料染涤纶。
二是正确调整与控制染浴PH值:
常用的PH调节剂,不外乎是硫酸铵、醋酸铵、醋酸等。
硫酸铵、是强酸弱碱组成的盐,在水中会发生水解,生成硫酸氢铵和氨。
(NH4)2SO4 H2O NH4HSO4+NH3↑
随着染浴温度的提高,氨会逐渐逸出,而硫酸氢铵则留在染浴中,使染浴的PH值慢慢走低。
硫酸铵3克/立升PH=6.8 100℃处理30min PH=6.2
因而,常用于中性染料染色。
醋酸铵和硫酸铵一样,也是释酸剂。
CH3COONH4 H2O CH3COOH+NH40H
NH4OH随温度提高 H2O+NH3 ↑ (逸出)
因此,硫酸铵可用醋酸铵替代。经测试比较,对中性染料的促染效果,二者基本相同,但醋酸铵价格较贵。
二者的共同缺点,是对染浴的PH值缓冲能力太弱。一旦外界有酸碱带入,染浴的PH值就会立即发生改变,而造成色差、缸差。
注:(1)、(半制品染前有可能带碱(来自前处理),也可能带酸(来自酸中和):
(2)、施加的染料、助剂,都带有一定的酸碱性;
所以说,以硫酸铵或醋酸铵做释酸剂,染浴PH值的稳定差,容易产生色差缸差。在PH5~5.5范围内染色,常用醋酸来调节染浴的PH值。
醋酸本身有一定的PH缓冲能力,但由于实际用量很少,(95%醋酸O.1me/L,PH=5),对酸碱的实际缓冲能力,其实也很少。所以,单一醋酸,只能作PH调节剂,将染浴PH值调节到规定范围。
而对染浴PH值的缓冲稳定效果,并不理想。
因此,笔者认为,还是采用醋酸-醋酸钠缓冲体系为好。
当工艺要求PH=5±0.2时,二者的拼混比例为:
100%醋酸:100%醋酸钠=1:2.46
或95醋酸:58%醋酸纳=1:4
为了确保该缓冲体系,对染浴PH值具有足够的缓冲能力,建议实际用量如下:
染料对染浴PH依附性较小时 染料对染浴PH值依附性较大时
95%醋酸 O. 6克/立升 1克/立升
58%醋酸钠 2.4克/立升 4克/立升
检测表明,在常规情况下,外界带入染浴中的酸碱性物质,不能动摇染浴的PH值,所以,足以消除因染浴PH值波动所产生的缸差。