還原染料隱色體染色的最佳工藝

1、山東絲綢紡織職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 選 題_還原染料隱色體染色的最佳工藝系 別 染化工程系 班級(jí)_06普染一_學(xué)生姓名_ 學(xué)號(hào)_ 指導(dǎo)教師_ _ 常見還原染料隱色體染色的最佳工藝摘要實(shí)驗(yàn)使用還原桃紅r對棉布進(jìn)行染色，通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出影響還原染料上染的各項(xiàng)因素，如時(shí)間，溫度，naoh和保險(xiǎn)粉的用量等。對所染得的試樣進(jìn)行剝色，探討了時(shí)間溫度剝色劑用量等影響剝色效果的因素，同時(shí)也對各種類型分散劑的結(jié)構(gòu)和性能有了初步的了解。關(guān)鍵詞：還原桃紅r染色 剝色 最佳條件abstractexperiment to restore the use of pink on the r for dyeing cotto

2、n, summed up the experiment on the impact of vat dyes into the various factors such as time, temperature, naoh and the amount of insurance such as flour. the dye on a sample of the color stripping, time to explore the color temperature stripping dosage effects, such as stripping the effect of color,

3、 as well as various types of dispersant on the structure and properties of an initial understanding. key words: r pink stain to restore the color stripping the best conditions目錄第一章 前言1.1 還原染料的簡述1.1.1 還原染料的分散1.1.2還原染料的還原1.2 還原染料的染色1.3 還原染料的剝色1.3.1 剝色簡述1.3.2影響剝色效果的因素1.4 還原染料的發(fā)展前景第二章 實(shí)驗(yàn)部分2.1實(shí)驗(yàn)原理 2.2實(shí)驗(yàn)藥

4、品與試劑2.3 實(shí)驗(yàn)儀器2.4實(shí)驗(yàn)步驟2.4.1 染料的浸染實(shí)驗(yàn)2.4.2還原染料的剝色2.4.3還原桃紅r剝色時(shí)間的確定2.4.4還原桃紅r剝色 溫度的確定2.4.5還原桃紅r剝色naoh用量的確定2.4.6還原桃紅r剝色 保險(xiǎn)粉用量的確定2.4.7還原桃紅r剝色 愛拔凈用量的確定2.4.8染色效果的評定皂洗牢度的測定耐摩擦牢度的測定第三章 結(jié)果與討論3.1.1 還原桃紅r最大吸收波長3.1.2吸收曲線的測繪3.1.3吸光度的測定3.2. 染色工藝的確定3.2.1 分散劑對還原桃紅r上染的影響3.2.2不同分散劑用量對還原上染的影響3.2.3非離子表面活性劑復(fù)配對還原桃紅r剝色3.3染色實(shí)驗(yàn)

5、中的注意事項(xiàng)3.4染色工藝清潔熱水的回收及利用3.5還原染料浸染染疵成因及應(yīng)對第四章 結(jié)論參考文獻(xiàn)致謝前言1.1 還原染料簡況還原染料是本身不含水溶性基團(tuán)，本身不能直接溶解于水，染色時(shí)需經(jīng)強(qiáng)還原劑在堿性溶液中還原處理后才能上染，還原染料色譜較齊全，色澤鮮艷，有較高染色牢度，是纖維素纖維染色的常用染料，缺點(diǎn)是合成過程復(fù)雜，原料較昂貴，因而燃料價(jià)格較高，還原劑價(jià)格也較高，染色工藝復(fù)雜，染色成本高。由于還原染料不含水溶性基團(tuán)，故不溶于水，對纖維素纖維沒有親和力，本身不能直接上染纖維，成為隱色體后才對纖維有親和力，才能被纖維吸附上染，上染后的隱色體經(jīng)氧化轉(zhuǎn)變成原來不溶性還原染料而固著。還原染料分子的共

6、軛體系中一般含有兩個(gè)或幾個(gè)共軛的羰基，在強(qiáng)還原劑和強(qiáng)堿作用下，羰基被還原，形成可溶性的隱色體鈉鹽，靠氫鍵、范德華力上染纖維素纖維，在纖維上隱色體經(jīng)過氧化，轉(zhuǎn)變成原來的還原染料而固著。所以還原染料的染色一般分為四階段，即染料還原溶解隱色體上染銀色提氧化皂煮后處理還原染料是最古老的染料之一，它特別適合染纖維素纖維，具有優(yōu)良的染色牢度。靛藍(lán)染料之所以仍是目前所使用的染料中最重要的一種，是因?yàn)橛盟镜乃{(lán)色斜紋棉布（如牛仔布）普遍受到歡迎。天然的靛藍(lán)染料是通過在木桶（vat）中將樹葉發(fā)酵的方法從樹葉中提取的，這就“vatting”的來源?，F(xiàn)在，靛藍(lán)染料是通過已制成的中間產(chǎn)物合成而得到的。在使用時(shí)，靛藍(lán)染

7、料先還原成水溶性的隱色體，隱色體上染棉，再在棉上將隱色體重新氧化成不溶性的染料，這三個(gè)基本的步驟包含在還原染料染色中。 還原染料是一種不溶于水的顏料，之所以稱之為染料是因?yàn)樗麄冊趬A性溶液中通過還原可轉(zhuǎn)化成對棉有親和力的水溶性隱色體形式。還原染料與其隱色體通常有很多很不相同的顏色，以靛藍(lán)為例，前者是藍(lán)色的，后者卻是淡黃色的所以染料的還原過程是容易觀察到的。隱色體上染以后，通過氧化作用，重新在棉上聲稱不溶性染料，整個(gè)過程主要包括以下三個(gè)步驟：2 染料還原成水溶性的隱色體，這個(gè)過程稱之為還原；3 染色階段，隱色體被棉纖維吸附；4 吸附在棉纖維上的隱色體氧化，使之重新形成不溶性染料，并固著在纖維上。

8、還原和上染過程中強(qiáng)堿（ph值為12-14）的使用限制了還原染料上染棉纖維的染料數(shù)量。1.1.1還原染料分散 醌類還原染料可以是細(xì)粉狀或細(xì)小顆粒狀，也可以是液狀分散或漿狀。這類不溶性染料與分散劑（如木質(zhì)素磺酸鈉）可以很好的研磨成細(xì)小的顆粒。一般來說，至少有50%的顆粒，其直徑小于1微米。所有顆粒都必須在水中很容易分散，且顆粒聚集體必須容易分散以形成小的、穩(wěn)定的分散體系。分散體系顆粒越小，還原成隱色體的速度就越快。 固體形式的還原染料中要加入相當(dāng)數(shù)量的分散劑，染浴中可能要加入更多量的分散劑以使為還原的染料能懸浮在染浴當(dāng)中。在還原染料的堿性水溶液中加入連二亞硫酸鈉會(huì)使還原反應(yīng)迅速進(jìn)行。在懸浮體染色時(shí)

9、，還原染料在還原之前，細(xì)小的染料顆粒通過浸軋或液體循環(huán)被均勻地分布在織物上。對這種染色方法而言，良好的分散性是必須的，細(xì)小顆粒的比例高于傳統(tǒng)的還原工藝。用于懸浮體染色的粉狀染料含有較多的分散劑，漿狀和液狀還原染料主要用于印花和連續(xù)染色。還原染料和分散染料以一定比例混合時(shí)可以上染滌/棉混紡織物。1.1.2 還原染料還原傳統(tǒng)的還原是指在一定濃度的水分散還原染料溶液中，加入氫氧化鈉、保險(xiǎn)粉，很快還原，還原溫度常高于染色溫度。染料還原之后其隱色體的濃溶液加入稀釋以形成染浴，染浴中也要加入氫氧化鈉和保險(xiǎn)粉以免空氣中氧的溶解使隱色體氧化。如果染料易還原，則還原過程也可以直接在染浴中進(jìn)行。染色溫度比還原溫度

10、低，以避免保險(xiǎn)粉的分解，還可以降低多醌類染料如陰丹士林的過度還原。過度還原是指多醌染料中有一對共軛羰基發(fā)生還原，這樣常會(huì)導(dǎo)致得色量差，易退色。防還原劑如亞硝酸鈉和葡萄糖能防止還原過程中的過度還原。蒽醌和稠環(huán)類還原染料的隱色體的溶液顏色鮮艷，與還原染料的分散體顏色大不相同，還原染料黃蒽酮是黃色的，它的隱色體卻是深藍(lán)色。常常根據(jù)這一特點(diǎn)用試紙來檢測保險(xiǎn)粉是否過量，醌類還原染料的還原條件很不一樣，根據(jù)使用的染料不同有三種主要類型的還原條件，它們包括：1 高濃度的naoh和較高還原溫度（60）2 中等濃度的naoh，較低的還原溫度（50）3 低濃度的naoh，低還原溫度（3040）1.2還原染料的染色

11、 (一)還原染料染色過程 還原染料染色時(shí)，可采用浸染，卷染或軋染。一般紗線及針織物大都用浸染，機(jī)織物大都用卷染和軋染，一般都包括下述四個(gè)基本過程。1.染料還原 染料的還原過程，也就是還原染料隱色體的生成過程，一般都是在堿性介質(zhì)中進(jìn)行的。在還原染料的分子結(jié)構(gòu)中都至少含有兩個(gè)羰基（c=o），它們在強(qiáng)的還原劑連二亞硫酸納（俗稱保險(xiǎn)粉）的作用下，羰基被還原成羥基（oh）。保險(xiǎn)粉化學(xué)性質(zhì)非?；顫姡趬A性條件下即使溫度很低，也可產(chǎn)生較強(qiáng)的還原作用，從而使還原染料被還原為隱色酸。反應(yīng)中生成的羥基化合物就是染料的隱色酸，它也和染料一樣不溶于水，但可溶于堿性介質(zhì)中，成為隱色體鈉鹽溶液。由于隱色體鈉鹽不常呈現(xiàn)染料

12、原有的顏色，故被稱為隱色體在用保險(xiǎn)粉-燒堿法進(jìn)行染料還原溶解時(shí)，應(yīng)掌握好燒堿、保險(xiǎn)粉的用量和還原溫度，才能使染料正常還原，否則會(huì)使染料產(chǎn)生過度還原或水解以及分子重排等不正常的反應(yīng)，致使染液破壞，色澤萎暗，染色牢度降低。2.隱色體上染 還原染料經(jīng)保險(xiǎn)粉、燒堿還原溶解成隱色體鈉鹽后，即對纖維素纖維產(chǎn)生直接性，先吸附于纖維表面，然后再向纖維內(nèi)部擴(kuò)散而完成對纖維的上染。由于染液中含有大量電解質(zhì)，對纖維的直接性較大，故上染纖維的速率較快，染料的移染性能較差，往往不易染勻。因此，在上染過程中可加入少量緩染劑，如平平加0、牛皮膠等。3.隱色體氧化 上染纖維的隱色體需經(jīng)空氣或氧化劑氧化，轉(zhuǎn)變?yōu)樵瓉淼牟蝗苄赃€原

13、染料并回復(fù)原來的色澤由于不同類型的還原染料有不同的氧化性能，故應(yīng)對氧化條件進(jìn)行適當(dāng)選擇，如用空氣氧化，或使用雙氧水、過硼酸鈉氧化等。4.皂煮后處理 皂煮能將吸附在纖維表面已氧化的浮色去除，使染色織物具有鮮艷的色澤和較好的摩擦牢度。同時(shí)，在皂煮過程中，染料分子會(huì)在纖維表面發(fā)生聚集，進(jìn)而形成微晶體，可進(jìn)一步改善染色織物的各項(xiàng)牢度。（二）還原染料染色方法 還原染料可用于棉及滌棉和維棉混紡織物的染色。按染料上染形式不同，可分為隱色體染色法及懸浮體軋染法。另外還有隱色酸染色法，因不常用，故在此不作討論。1.隱色體染色法 隱色體染色是把染料預(yù)先還原成隱色體，在染浴中被纖維吸附，然后再進(jìn)行氧化、皂洗的一種染

14、色方法。它可分為浸染、卷染和軋染等，目前多用于浸染和卷染。隱色體浸染適用于紗線染色，卷染法染色透芯程度差，有白芯現(xiàn)象。根據(jù)染料性質(zhì)不同，可采取不同的還原方式。(1)干缸法：在浸染染色時(shí)，有的染料還原速度較慢，必須采用較為劇烈的條件來提高染料的還原速率，這種還原方法稱為干缸法。干缸法還原是先將染料用少量水和太古油或拉開粉調(diào)成稀漿，然后加入適量溫水和規(guī)定量的燒堿、保險(xiǎn)粉，在規(guī)定溫度下還原1015min，待染料充分還原后再經(jīng)過濾加入含有燒堿、保險(xiǎn)粉溶液的染缸中，并沖稀至所需濃度進(jìn)行染色。由于還原時(shí)用水量極少、相當(dāng)于提高了燒堿、保險(xiǎn)粉濃度，加快了染料的還原速率，使還原反應(yīng)正常完成。(2)全浴法：這種還

15、原方式適用于還原速率較快的還原染料。其方法是直接將染料放入染槽內(nèi)，加入規(guī)定量的燒堿及保險(xiǎn)粉，使染料還原，還原1015min后即可進(jìn)行染色。若對這類染料采用較為劇烈的還原條件，則易造成染料的水解或過度還原，影響染色成品質(zhì)量由于還原染料種類較多，結(jié)構(gòu)差異較大，使得每種染料在隱色體染色時(shí)被還原的難易就各有不同，所采用的還原方式和燒堿、保險(xiǎn)粉用量也各不相同。生產(chǎn)上為了便于應(yīng)用，一般把隱色體染色的工藝條件分為四類（見表1）。染色方法甲法乙法丙法特別法染色溫度（）染色時(shí)間（min）染料（對織物重）燒堿360be（ml/l）85保險(xiǎn)粉（g/l）元明粉（g/l）60624560淡色0.3以下203031250

16、524560中色0.31.57163100825304560深色1.5以上716310024657060深色1.5以上3045312表1常用還原染料隱色體染色工藝條件上述幾種染色分類中，甲法的染色溫度比較高，保險(xiǎn)粉易于分解，所以用量較多，由保險(xiǎn)粉分解產(chǎn)生的酸性物質(zhì)也多，用以中和它的堿劑用量也隨著增多，所以，燒堿的總用量也較多。上述染色方法的分類是為了應(yīng)用上的方便，但并不是絕對的，對有些染料來說，兩種染色方法甚至三種方法都可使用，工藝條件和燒堿、保險(xiǎn)粉用量也可能由于機(jī)械設(shè)備等各種條件的不同而相差較大。在目前的生產(chǎn)中，隱色體浸軋和卷染仍有一定的使用價(jià)值，主要優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，可染中、深色，最適宜小批

17、量、多品種的生產(chǎn)，但生產(chǎn)效率低，勻染性較差，操作要求較高。2.懸浮體軋染法把未經(jīng)還原的染料顆粒與擴(kuò)散劑通過研磨混合，制成高度分散的懸浮液?？椢镌谠撘褐薪埡缶鶆蚋街诶w維上，然后再用還原液使染料直接在織物上還原成隱色體而被纖維吸收，最后經(jīng)氧化而固著在纖維上，這種染色方法稱懸浮體染色法。此法染料透芯，可以解決白芯問題。懸浮體染色系連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高。由于染料以懸浮體形式依靠機(jī)械壓力進(jìn)入纖維，從而避免了隱色體浸染中由于上染速率過快而造成的染色不勻的現(xiàn)象。懸浮體染色的工藝流程：浸軋懸浮體染液預(yù)烘烘干軋還原液汽蒸水洗氧化皂煮水洗烘干。在懸浮體染色工藝中，對染料顆粒的細(xì)度要求較高，通常要求在12m之間

18、。在染液配制時(shí)，為了增加軋染液的穩(wěn)定性和染料對織物的滲透作用，可加入適量擴(kuò)散劑和滲透劑，為了防止染料發(fā)生泳移，還可加入少量的動(dòng)物或植物膠。還原液中燒堿和保險(xiǎn)粉的比例為1:1.21.5，具體染色時(shí)按染色深度同時(shí)調(diào)整燒堿和保險(xiǎn)粉用量。在浸軋染液時(shí)，可采用一浸一軋或二浸二軋。浸軋后織物烘干，然后浸軋還原液并立即進(jìn)入還原蒸箱，使染料直接在布上還原。為防止附著在纖維上的染料微粒剝落進(jìn)入還原液，可在還原液中加入一些染料的懸浮體。經(jīng)還原汽蒸后，織物再經(jīng)水洗、氧化、皂煮、水洗、烘干，完成整個(gè)染色過程。1.3還原染料的剝色1.3.1 剝色簡述滌綸、滌棉的染色一般采用高溫高壓法，由于分散染料、機(jī)械、電器故障或人為

19、操作等方面的原因，色花、色差、色點(diǎn)不可避免地會(huì)發(fā)生。通常，輕微色花、色點(diǎn)可通過在高溫下(130)或高于l30(即135)，加擴(kuò)散劑、勻染劑勻染解決，但嚴(yán)重的則必須改色或剝色。剝色對分散染料(主要指偶氮型分散染料)僅能部分剝?nèi)ド摺⑸c(diǎn)，而保留部份顏色，其間拼色染料經(jīng)剝色后色光差異很大，系由于不同染料結(jié)構(gòu)對氧化、還原劑穩(wěn)定性不一造成。剝色后回修是追求部份染料及適當(dāng)擴(kuò)散劑重新染色而成。1.3.3影響剝色效果的因素1 h202的濃度 h202的濃度視染物色深的程度而決定其用量。在一般情況下，染物比標(biāo)樣深40左右時(shí)，h202用量為1.28l；比標(biāo)樣深20左右時(shí)，h202用量為0.88l。衡量h202用

20、量是否合理的重要標(biāo)準(zhǔn)是看在100處理15-40min時(shí)色澤深淺的變化能否達(dá)到要求。如在短時(shí)間內(nèi)剝色太快，則有可能產(chǎn)生剝色不均勻和不易對色的現(xiàn)象，這就得要減少h202的用量或在較低溫度下處理，如在100處理40min以上仍剝色不夠，則需增加h202的用量。2 處理溫度 當(dāng)h202用量一定時(shí)，剝色的程度主要取決于溫度，對耐h202性能較差的染料且又深得不多時(shí)，宜在80處理，以便能容易控制剝色程度。當(dāng)然，色深較多時(shí)，應(yīng)在高溫下處理。3 染料性能的影響 在對染物進(jìn)行部分剝色時(shí)，會(huì)出現(xiàn)以下幾種情況： a 對單一染料所造成的色深的處理，由于在h202處理時(shí)，不存在色光的變化，只是顏色深淺的變化，所以很好掌

21、握，對色出車完全可以達(dá)到規(guī)定要求。 b 對耐h202性能相同的幾只染料拼染物色深的處理時(shí)，配色色光變化很小，因?yàn)檫@幾只染料只是同等程度的被剝色，在操作過程中對色出車也容易達(dá)到規(guī)定要求。c 對耐h202性能不同的幾只染料拼染物色深處理時(shí)，由于染料被破壞的程度不同，因此會(huì)出現(xiàn)色光的變化，這就需要將染料剝淺后補(bǔ)充染料調(diào)整色光。利用染料耐h2o2性能不同的特點(diǎn)，對有些顏色稍深而色光不合要求的染物，經(jīng)h202，處理，掌握得當(dāng)，可一次處理達(dá)到規(guī)定要求，當(dāng)然，這就要求對所用染料的耐h202性能有清楚的了解。 掌握好各染料的耐h202性能，就會(huì)帶來極大的方便，運(yùn)用得當(dāng)就會(huì)收到事半功倍之效果。1.4 還原染料的

22、發(fā)展前景還原染料是染料的重要組成部分,雖然有價(jià)格昂貴,不易勻染等缺點(diǎn),但其各項(xiàng)牢度優(yōu)良,且易與其他染料配伍的性能是無法替代的。新型的還原染料應(yīng)該朝著成本低，環(huán)保，染色工藝簡化的方向發(fā)展。目前，美國與西歐等國家的還原染料印染規(guī)模逐年下降，原因就在于其成本過高，且生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水廢氣對環(huán)境造成很大的污染。我國如能在改進(jìn)還原染料方面獲得突破，必能在國際染料市場上取得一席之地。 本次實(shí)驗(yàn)通過使用還原桃紅r對棉纖維進(jìn)行染色并對所得試樣剝色來了解影響還原染料上染的各項(xiàng)因素和剝色時(shí)各種不同剝色劑的剝色效果二 實(shí)驗(yàn)部分2.1實(shí)驗(yàn)原理隱色體浸染試驗(yàn)：還原染料經(jīng)保險(xiǎn)粉、燒堿處理后，羰基被還原，形成可溶性的隱色

23、體鈉鹽而溶解，依靠氫鍵和范德華力而上染纖維，在纖維上隱色體經(jīng)過氧化，轉(zhuǎn)變成原來的還原染料而固著，還原染料隱色體的性能不同，其染色方法不同2.2實(shí)驗(yàn)藥品還原桃紅r，保險(xiǎn)粉，氫氧化鈉，元明粉，分散劑，勻染劑，凈洗劑，愛拔凈等2.3實(shí)驗(yàn)儀器水浴鍋，電子天平，試劑瓶，染杯,玻璃棒,剪刀,移液管,100ml和l50ml量筒各一個(gè),吸耳球,滴管,溫度計(jì),電爐子,分光光度計(jì)，摩擦牢度儀，耐光洗牢度儀，燒杯若干2.4實(shí)驗(yàn)步驟1將染料轉(zhuǎn)移至染杯內(nèi)，加太古油數(shù)滴，至染料成漿狀加1/3水.2升溫至還原溫度，加2/3堿、2/3保險(xiǎn)粉3還原15分鐘，加入剩余水，燒堿，保險(xiǎn)粉4升溫至染色溫度，入染5保溫染45分鐘，水洗氧

24、化15分鐘，皂洗10分鐘，熱水洗，冷水洗，熨燙。表2工藝條件/染色方法甲法乙法丙法特別法染色溫度6062505225306570染色時(shí)間45604560456060浴比1：（35）1：（35）1：（35）1：（35）表3淺色染料1%（o.w.f）0.385%保險(xiǎn)粉（克/升）3535353530%燒堿（毫升/升）20787830元明粉(克/升)0606中色染料1.5%（o.w.f）0.31.585%保險(xiǎn)粉（克/升）5857575830%燒堿（毫升/升）2581281237元明粉(克/升)612618深色染料2%（o.w.f）1.5485%保險(xiǎn)粉（克/升）81271071081230%燒堿（毫升/

25、升）301216121645元明粉(克/升)121818242.4.1浸染試驗(yàn)浴比1：40 織物2克/塊表4溫度（攝氏度）時(shí)間（分鐘）30%燒堿（毫升/升）85%保險(xiǎn)粉（克/升）中性鹽（克/升）入染60還原704545120.5入染70還原854545120.5入染75還原854545120.5表5溫度（攝氏度）時(shí)間（分鐘）30%燒堿（毫升/升）85%保險(xiǎn)粉（克/升）中性鹽（克/升）入染還原5037100.55045121入染還原5037100.55045121入染還原5037100.55045121表6溫度（攝氏度）時(shí)間（分鐘）30%燒堿（毫升/升）85%保險(xiǎn)粉（克/升）中性鹽（克/升）入染

26、還原453790.54545100.5入染還原453790.54545100.5入染還原453790.54545100.52.4.2 還原染料的剝色稱取所需燒堿、保險(xiǎn)粉放入錐形瓶中，加入所需量剝色劑，用溫水調(diào)勻。按40：1的浴比加水至規(guī)定量，將布潤濕，放入錐形瓶中。在80的溫度下進(jìn)行剝色實(shí)驗(yàn)。剝色40分鐘，將布取出，水洗晾干，做對比。對剝色殘液進(jìn)行吸光度測定。2.4.3 還原桃紅r剝色時(shí)間的確定圖1 時(shí)間對剝色的影響注：布重1.25g 浴比20:1 愛拔凈15g/l 保險(xiǎn)粉15g/l naoh15g/l還原染料采用隱色體染色和懸浮體染色時(shí)，難免會(huì)由于操作不當(dāng)而在布面上形成色斑，色花，必須對布進(jìn)

27、行剝色。工廠生產(chǎn)中，為降低成本，在各個(gè)環(huán)節(jié)上盡量節(jié)約時(shí)間。設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)來研究時(shí)間對還原桃紅剝色的影響。由圖1可以看出吸光度隨著時(shí)間的增大而逐漸增大，到一定時(shí)間不發(fā)生明顯的變化。大約到45min時(shí)達(dá)到峰值，故剝色時(shí)間取為45min。時(shí)間過長，保險(xiǎn)粉的氧化和分解也會(huì)增多。由于保險(xiǎn)粉價(jià)格昂貴，染色中損失過多的保險(xiǎn)粉很不經(jīng)濟(jì)，故應(yīng)將染色時(shí)間控制在一定的時(shí)間內(nèi)。2.4.4還原桃紅r剝色溫度的確定還原染料的還原和上染必須在一定的溫度下進(jìn)行，溫度過低，還原不充分上染不完全，染料的擴(kuò)散速率慢，不適合工廠生產(chǎn)，溫度過高，保險(xiǎn)粉的氧化速率加快，同時(shí)會(huì)消耗更多的能源，設(shè)備損耗增加，使成本升高，產(chǎn)生的大量三廢會(huì)對環(huán)境造

28、成污染。設(shè)計(jì)下面的實(shí)驗(yàn)來研究溫度對還原桃紅r剝色的影響圖2溫度對還原桃紅r剝色的影響注：布重2g 浴比20:1 愛拔凈15g/l 保險(xiǎn)粉15g/l naoh15g/l由圖2可以看出，當(dāng)溫度超過55后，溶液的吸光度有明顯的增大，超過80增大的趨勢不明顯，從降低成本和保護(hù)環(huán)境的角度來考慮，選擇80較為合適。2.4.5還原桃紅r剝色時(shí)naoh用量的確定圖3naoh用量對還原桃紅r剝色的影響注：布重2g；浴比20:1；愛拔凈15g/l；保險(xiǎn)粉15g/l；剝色45min ；溫度80在堿性溶液中，保險(xiǎn)粉起很強(qiáng)的還原作用。實(shí)際染色中，有相當(dāng)一部分的保險(xiǎn)粉被空氣氧化，其反應(yīng)產(chǎn)物具有酸性，所以需要過量的naoh

29、進(jìn)行中和。下面的實(shí)驗(yàn)討論了燒堿的量對還原桃紅r剝色的影響。由圖3可知naoh的量越大剝色效果越明顯，過量的naoh可以將保險(xiǎn)粉氧化后的產(chǎn)物中和，并且將染料充分還原，變?yōu)榭扇苄缘碾[色體，從而上染纖維。15g/l的用量同樣可以獲得較好的效果，故naoh的用量取為15g/l。naoh的過大，一方面造成成本升高，另一方面過量的naoh若不經(jīng)中和處理直接排放會(huì)對環(huán)境造成危害。因此，naoh的量要適中。2.4.6還原桃紅r剝色時(shí)保險(xiǎn)粉用量的確定圖4保險(xiǎn)粉濃度對還原桃紅r剝色的影響注：布重1.25克；浴比20:1；愛撥凈15g/l；naoh 15g/l;剝色45min；溫度80一般染浴濃度的燒堿-保險(xiǎn)粉，其

30、電位可低達(dá)1100毫伏，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于還原染料隱色體的還原電位。在染浴中，保險(xiǎn)粉的濃度逐漸降低，只要不低于一定范圍，仍有足夠的還原能力。下面的實(shí)驗(yàn)探討了保險(xiǎn)粉的用量對還原桃紅r剝色的影響。保險(xiǎn)粉是還原染料染色最常用的還原劑，一般用鋅和二氧化硫?yàn)樵现瞥伞１ｋU(xiǎn)粉是白色粉狀物質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)和活潑，空氣中受潮會(huì)迅速氧化放熱。由圖7可以看出保險(xiǎn)粉的量越大剝色效果越明顯，過量的保險(xiǎn)粉同naoh一起將染料還原成可溶性的隱色體上染纖維。但達(dá)到15g/l以后變化不明顯，所以naoh的量定為15g/l。由于保險(xiǎn)粉的價(jià)格比燒堿等常用化學(xué)藥品貴的多，且在染色過程中有很大一部分都被氧化和自身分解，所以保險(xiǎn)粉的有效利用是一個(gè)很

31、值得探討的課題。2.4.7 剝色劑愛拔用量的確定愛拔凈是工業(yè)用分散劑，由幾種不同的分散劑混合而成，無味，微黃色，比較粘稠，流動(dòng)性不大。用途廣泛，適合各種織物的染色時(shí)的潤濕、乳化、分散、滲透。設(shè)計(jì)下面的實(shí)驗(yàn)，對還原桃紅r剝色時(shí)愛拔凈的用量進(jìn)行分析。圖5愛拔凈用量的確定注：布重1.25g；浴比20:1；naoh 20g/l；保險(xiǎn)粉 15g/l；剝色時(shí)間45min 溫度80由圖5可以看出愛拔凈用量越大，剝色效果越好。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，愛拔凈的量若超過一定程度，則不會(huì)有剝色現(xiàn)象發(fā)生。由圖8可以看出，在20g/l的范圍內(nèi)，愛拔凈用量的越大，剝色效果越好。但20g/l的濃度過于偏大，15g/l的用量足以滿足剝

32、色要求，故實(shí)驗(yàn)中選擇愛拔凈的用量為15g/l。愛拔凈的量過多，不易對廢水進(jìn)行處理，直接排放會(huì)造成水體污染。2.4.8染色剝色效果評定染色牢度實(shí)驗(yàn)一染色原理：將紡織品染色試樣與一塊或兩塊規(guī)定的貼襯織物貼合在規(guī)定條件下，經(jīng)機(jī)械攪拌洗滌，再經(jīng)水洗，干燥，此時(shí)染色試樣上的染料發(fā)生退色，并沾污白色貼襯織物。根據(jù)原樣退色及白布沾色程度評價(jià)待測試樣的耐洗色牢度。二操作步驟：1準(zhǔn)備布樣，縫合2配制皂煮液，升溫3放入試樣，皂煮30分鐘4流動(dòng)水洗5自然晾干6比色確定牢度等級(jí)附： 皂洗處理方法：皂液2克/升，溫度40+/-2 ,時(shí)間30分鐘結(jié)論：經(jīng)比色對樣確定耐洗色牢度為5級(jí)，表明掉色輕微，耐洗牢度優(yōu)良。耐摩擦色牢

33、度實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：1實(shí)驗(yàn)儀器：摩擦牢度試驗(yàn)儀，評定沾色用灰色樣卡材料：標(biāo)準(zhǔn)棉貼襯布，待測試樣二實(shí)驗(yàn)原理：將試樣分別用一塊干摩擦布和濕摩擦布摩擦，此時(shí)染色試樣上的染料發(fā)生退色，并沾污白色貼襯織物，用灰色樣卡評定白布沾色程度三操作步驟：1用夾緊裝置將試驗(yàn)樣品固定在試驗(yàn)儀的底板上，使試樣的長度方向與儀器的動(dòng)程方向一致。2將干摩擦布固定在試驗(yàn)儀的摩擦頭上，使摩擦布的經(jīng)向與摩擦頭運(yùn)行方向一致3按下啟動(dòng)按鈕，在10秒內(nèi)摩擦10次，取下干摩擦布4取另一塊干摩擦布，用冷水浸濕后在軋液裝置上軋壓，使織物含水量控制在95%105%5重復(fù)上述干摩擦布的操作，摩擦結(jié)束后，在室溫下晾干6最后，用評定用灰色樣卡分別評定上

34、述干、濕摩擦布的沾色牢度結(jié)果與討論： 經(jīng)實(shí)驗(yàn)可看出沾色很少，染料的耐摩擦牢度很好。三 結(jié)果與討論3.1.1還原桃紅r最大吸收波長的測定吸光度0.300.300.300.300.300.300.300.300.310.310.31516518520522524526528波長(nm)由圖6可知還原桃紅r的最大吸收波長為520nm3.1.2吸收曲線的測繪：稱取染色液(或剝色)殘液1ml于10ml試管中，以水稀釋至刻度，在722型分光光度計(jì)上，用2cm比色皿，以水為參比溶液，用不同的波長從570nm開始到430nm為止，每隔10或20nm測定一次吸光度。然后以波長為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制出吸收曲

35、線，以吸收曲線確定該測定的適宜波長。3.1.3 染料的吸光度測定方法根據(jù)所用染料，調(diào)節(jié)波長至該染料的最大吸收波長處；打開電源，將儀器預(yù)熱1015分鐘。然后將光路閘門轉(zhuǎn)到t位置，依順時(shí)針方向旋動(dòng)光亮調(diào)節(jié)器，使所顯示數(shù)字為100.00，穩(wěn)定后即可測量；將盛放溶液的比色皿放入比色槽內(nèi)（盛參比溶液的比色皿放在第一格內(nèi)），然后蓋好暗箱蓋子；拉桿抽出一格，使有色溶液或待測液推入光路，將光路閘門旋到a處，讀數(shù)，即為該溶液的吸光度值，測三次取平均值。3.2. 還原桃紅r染色實(shí)驗(yàn)工藝的確定由于各個(gè)染料的化學(xué)性質(zhì)和上染性能不同，各個(gè)染料的還原和上染條件也不一樣，所以還原染料隱色體染色時(shí)，按上染溫度，氫氧化鈉和保險(xiǎn)

36、粉的用量可以分為甲、乙、丙三法。每個(gè)染料需選擇一最合適的染色方法，以便得到鮮艷的色澤、最佳的染色牢度和良好的上染百分率。表7染化料甲法乙法丙法染料(染料對織物重%)36be氫氧化鈉（ml）保險(xiǎn)粉（g）nacl（g）養(yǎng)缸溫度（）干缸溫度（）殘液吸光度2.02.40.850600.7262.02.00.81.2800.5132.01.60.82.240500.487注：布重3g；浴比40:1；所用染料：還原桃紅r染料的上染率與染色后試樣的顏色深淺一一對應(yīng)。甲法所得試樣色淺且不勻，乙，丙法所得試樣均深于甲法，而丙法又優(yōu)于乙法。采用干缸法染色時(shí)，naoh與保險(xiǎn)粉分兩次加入，因此染料可以得到較為充分的還

37、原。而全浴法中，燒堿與保險(xiǎn)粉同時(shí)全部加入，保險(xiǎn)粉在與染料發(fā)生反應(yīng)之前會(huì)有部分被空氣氧化或自身分解，使染料還原不完全。從溫度來看，全浴法無論在還原還是在染色，都高于干缸法。當(dāng)溫度超過60時(shí)，保險(xiǎn)粉氧化分解的速率加快。同時(shí)，干缸法中加入了食鹽，食鹽有促染的作用，因而乙丙法優(yōu)于甲法。丙法中食鹽量大于乙法，還原和染色溫度也低于乙法，在此條件下，保險(xiǎn)粉的氧化和分解降低到最小程度。由以上分析，還原桃紅r的最佳染色方法為丙法。由于還原染料不溶于水，須還原成可溶性的隱色體才能獲得比較滿意的上染效果，此實(shí)驗(yàn)的目的是研究分散劑對染料上染的影響。分散劑是染料加工中必不可少的助劑。還原染料幾乎不溶于水，合成出來的原染

38、料顆粒很大，須進(jìn)行研磨加工。研磨時(shí)加入分散劑，使染料顆粒分散，同時(shí)阻止已經(jīng)粉碎的染料顆粒聚合。染色工藝中，分散劑起均勻分散染料和防止染料聚集的作用，某些分散劑兼有移染和勻染的作用，陰離子表面活性劑為主，非離子表面活性劑為次。螯合分散劑屬于陰離子表面活性劑，可與陰離子和非離子表面活性劑同時(shí)混用，但不能與陽離子染料和陽離子表面活性劑同時(shí)使用。陰離子表面活性劑會(huì)在染料和水的界面上形成雙電層和水化層，有防止染料相互聚集的作用，從而使還原桃紅r分散徹底，得到充分的還原上染纖維。3.2.1同品種非離子分散劑對還原桃紅r上染的影響非離子表面活性劑應(yīng)用的較晚，但其性能優(yōu)良。由于在溶液中不電離，故其穩(wěn)定性要優(yōu)于

39、離子表面活性劑。下面的實(shí)驗(yàn)是四種不同的非離子表面活性劑對上染影響的比較。表8染化料1830漢高tx-10漢高np-7漢高tx-15殘液吸光度0.7300.9720.5621.102注：布重4.5克；浴比40:1；氫氧化鈉4.0ml；保險(xiǎn)粉1.8g；nacl3.6g；分散劑用量 2滴；干缸溫度4050；染料對織物重4%非離子表面活性劑具有較好的耐酸堿性,受鹽和電解質(zhì)的影響小,特別是由環(huán)氧乙烷縮合制得的乳化劑,通過調(diào)節(jié)相對分子質(zhì)量大小可以隨意制得o/w或w/o型乳化劑,并且可以與陽離子型乳化劑配合使用。四種聚環(huán)氧乙烷非離子表面活性劑的區(qū)別在與分子中親水基團(tuán)的聚合度不同，從而親水性不同，用親疏平衡值

40、(hlb)來表示。聚環(huán)氧乙烷非離子表面活性劑的hlb值= 經(jīng)過計(jì)算，np-7，tx-10，tx-15的hlb值分別為10，11，13。hlb值越大親水性越強(qiáng)，而疏水性越弱。從吸光度來看，疏水性較強(qiáng)的np-7最小，即染料上染率最大。由此可得知疏水性強(qiáng)的聚環(huán)氧乙烷非離子表面活性劑具有比較好的分散效果。3.2.2不同分散劑用量對于還原桃紅r上染的影響圖7螯合分散劑與np-7對還原桃紅r上染影響的對比注：漢高np-7； 布重1.25g； 浴比40:1；染料對織物重4.0%；naoh 1ml；nacl 1g；保險(xiǎn)粉 0.45g適用于還原染料上染的分散劑主要有陰離子和非離子表面活性劑，現(xiàn)選取np-7和螯合

41、分散劑加入還原桃紅r的染浴，比較兩者上染后殘液的吸光度。由圖7可以看出，np-7的分散效果要好于螯合分散劑，并非分散劑的量越多分散效果越好，兩者都表現(xiàn)為一滴的時(shí)候效果最好，增加用兩分散效果下降，再增加又呈上升趨勢。螯合分散劑屬于陰離子表面活性劑，還原染料分子也是陰離子，二者相互排斥，分散劑不能有效地在染料分子之間形成水化層，所以分散效果較差；np-7屬于非離子表面活性劑，在溶液中比較穩(wěn)定，可以在染料之間形成雙電層和水化層，使染料分散的比較均勻，所以np-7的分散效果要比螯合分散劑要好。3.2.3 非離子表面活性劑復(fù)配對還原桃紅r剝色非離子表面活性劑是較晚應(yīng)用與生產(chǎn)中的一類表面活性劑。但自三十年代應(yīng)用以來，發(fā)展非常迅速，應(yīng)用也非常廣泛，很多性能超過離子表面活性劑。隨著石油工業(yè)的發(fā)展，原料來源豐富，工藝不斷改進(jìn)，成本日漸降低，其產(chǎn)量占表面活性劑總產(chǎn)量的百分率越來越高。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究兩種非離子表面活性劑復(fù)配剝色效果。圖8非離子表面活性劑復(fù)配對還原桃紅r剝色注：布重1.25克；浴比20:1；naoh 15g/l；保險(xiǎn)粉