纺织染整论文

扬州市职业大学

毕业设计

设计题目：固色剂浓度、染色时间和浴比对活性嫩黄K-6G染色工艺的实践与探索

系别：纺织服装系

专业：现代纺织技术

班级：09现纺

姓名：季增光

学号：0904010209

指导教师：陈亮

完成时间：2012年5月

目录

摘要 ................................................................... II 第一章活性染料染色原理 (2)

第二章材料与方法 (3)

2.1材料 (3)

2.1.1 织物 (3)

2.1.2 染料、固色剂和其他助剂 (3)

2.1.3 实验主要设备和仪器 (4)

2.2染色工艺配方和方法，工艺曲线 (4)

2.2.1 工艺配方 (4)

2.2.2 实验方法 (5)

2.2.3 工艺曲线 (5)

第三章实验的实施 (6)

3.1实验前准备 (6)

3.2实验步骤 (6)

3.3注意事项 (6)

3.4影响摩擦色牢度的主要因素： (6)

3.5原配方染色： (7)

3.6固色剂浓度对染色的影响： (9)

3.7染色时间对染色的影响： (11)

3.8浴比对染色的影响： (13)

结论 (15)

致谢 (17)

摘要

活性染料具有色谱宽广、色泽鲜艳、性能优异、适应性强等特点，活性染料发展迅速，成为纤维素纤维上应用最广泛的一类染料，具有极强的研究价值。活性嫩黄K-6G （C 25H 15C 13N 9O 10 S 33Na ）,偶氮含磺酸基活性染料，可生化性差，色泽鲜艳、着色能力强，水溶性好（50摄氏度为50g/L ）。主要应用于染棉织物，也可染粘胶纤维及其织物的染色和印花，但活性染料也存在一定的缺点，染料的上染率和固色率低，染料在上染纤维时能与水发生分解反应，其水解产物不能再与纤维反应，造成染料的利用率较低。同时活性染料上染纤维时需要大量的助剂，如氯化钠，碳酸钠，磷酸钠等，这些都将直接影响印染织物的成本，染后的染液同时造成大量的污染。本课题为了降低废液给环境造成大量污染及降低能源的消耗，对活性嫩黄K-6G 染料的染色助剂，染色时间，染液浓度进行优化对比。通过与传统配方比较各自所染得的织物的表观深度和匀染性能，以及在两种工艺染色所得织物表观深度一样的情况下通过探讨新工艺所降低的染料的使用量，确定助剂与染料一浴染色的最佳工艺。

[关键字] 磷酸三钠 节能减排 染色时间 浴比 活性嫩黄K-6G

前言

活性染料不但具有优良的湿牢度和匀染性能,而且色泽鲜艳，使用方便,色谱齐全,成本低廉 ,成为了纤维素纤维纺织品染色和印花的一类十分重要的染料,并且这类染料发展很快。活性染料染色时在水中会发生水解而降低染料利用率，染色时无机盐用量较大，影响废水处理。随着活性染料的发展，人们正在不断改善其性能，一获得更优良的染色质量。因此对固色剂浓度、染色时间及浴比的研究具有重要的意义和价值。

目前实际生产中,活性染料染棉织物也存在着重大的缺陷，由于纤维素纤维的染色主要是用活性染料在有大量盐存在的条件下进行的,并在碱性条件下固色，且活性染料存在着水解现象，这导致了纤维素纤维上的染料固着率通常很低，活性染料的利用率较低,污水中染料含量较高，从环境角度讲是极其不利的,而且染色过程中需不断增加盐的用量,以调节盐的浓度,从而使得达到满意染色效果的过程变得非常复杂。从环境保护考虑,残留在染色废液中大量的盐,也是很严重的问题。水解现象还导致了活性染料的湿摩擦色牢度一直不高于三级。

因此如何提高染料的利用率和降低染色中的盐用量以及降低染色时间，是人们一直关心的问题。随着应用技术和产品发展的不断变化，一些生态环保型的高直接性、高固色率、高牢度、节水节能的活性染料不断出现，也随着新纤维、多组分纺织品的发展，适合这些纤维纺织品的活性染料也增多。

本课题主要探究的是采用传统的助剂与染料进行一浴一步法来对纤维进行染色,同时改变助剂的使用量和染色的时间。通过实验来确定各个助剂的最佳用量和最佳浴比及染色时间。

第一章活性染料染色原理

活性染料与纤维的染色是一种化学反应，是纤维与染料之间的共价结合。活性染料的染色过程包括上染、固色、后处理三个阶段。活性染料染色时染料首先通过范德华力和氢键吸附在纤维表面，并向纤维内部扩散，然后在碱性条件下，染料与纤维发生化学反应形成共价键结合而固着在纤维上，在通过皂洗将纤维上未与纤维反应的染料（包括水解染料）洗除，减少纤维表面浮色，提高其染色牢度和鲜艳度。其具体过程包含染料在纤维孔道中的扩散和染料与羟基的固着。活性染料与其他染料不同，由于它与纤维间存在着共价键，因而具有很高的湿处理牢度。这种共价结合的形式，根据不同活性基团，可用两种反应形式来解释，X和K型活性基团是亲核取代反应；乙烯砜型则是亲核加成反应[1]。

纤维素纤维在一般介质中是不活泼的，它与活性染料及其它染料一样，只是一种吸附关系，不可能产生牢固的化学结合。只有当纤维素纤维在碱性介质中时，才能发生共价结合。这是因为纤维素纤维在此时形成了负离子，而其离子化浓度随着pH值的增加而增加。在这里也可解释为纤维素纤维作为一种弱酸与碱剂发生中和反应，反应方程式如下：

Cell-CH

2

Cell-CH

2

-O-Na+ + H

2

O 反应式1-1

这样,纤维素纤维在碱性介质中离子化后生成的纤维素负离子,即亲核试剂。能与活性染料的活性基团发生亲核取代反应和亲核加成反应[2]。

活性染料的反应性主要决定于它的活性基，不同的活性基有不同的反应性。活性染料的固色反应，绝大多数属亲核取代或亲核加成反应，它的反应速率除了决定于活性基外，还和亲核基团的亲核性有关，也和反应温度、pH值及反应介质的性质有关。一般反应性强的如X型采用弱碱低温染色，反应性弱得如K型及KN型染料则可采用高温强碱环境染色，但整的来说目前多采用多活性基团染料，以此来提高染料的固色率。同时，由于在碱性环境下，染料和纤维带负电荷，两者之间存在着静电斥力，因此在染色时一般加入元明粉或者别的无机盐进行促染[3]。

活性染料工业化生产已将近半个世纪了，由于它是建立在与纤维共价键结合的基础，染色性能优于其它各类染料，所以发展迅速，特别是近年来一些类别的染料由于多方面的原因，有的被禁用，有的由于牢度和成本因素渐被活性染料代用，所以活性染料已成为纤维素纤维纺织品染色最重要的—类染料。活性染料虽然已是最重要的一类染料，但是随纤维品种和染色技术的发展，对活性染料提出了更高的要求，特别是它的生态特性。所以近年来活性染料不仅在品种和数量上有了增加，更重要的是染色性能和对环境的影响有了很大改进。