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    活性染料印花中尿素及其替代品的應用研究

    活性染料是纖維素纖維印花的重要染料之一。活性染料印花中由於染料用量大、浴比小,染料之間易發生聚集,染料的溶解性變差,影響印花效果,因此在活性印花時一般加入尿素來提高染料的溶解性、汽蒸時的滲透性和纖維的固着率。

    然而尿素在廢水中分解出的氨氮化合物會加速藻類的生長,影響生態環境。為了減少尿素對環境的污染,主要通過印花中的工藝控制及尿素替代品應用來實現,目前研究的兩相法印花工藝、汽蒸中增加給濕裝置和尿素替代品的研發等措施均可一定程度的減少尿素用量,但其中的作用機理並不明確,印花效果不理想。因此研究助劑對溶液中染料的存在方式和聚集狀態的影響,對於尋找尿素替代品有重要的指導作用。

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    通過測定染料溶液的粘度變化趨勢,研究各環境因素對活性染料聚集程度的影響。並在測定染料溶解度變化趨勢的基礎上,進一步印證粘度法研究中的染料聚集態變化。

    考察自製助溶劑與幾種常用助劑對活性染料印花品效果的影響,並通過比較印花廢水中的含氮量來評價助劑替代尿素的可能性。

    測定助劑與染料混合物的熔融點,考察助劑在印花汽蒸過程中的作用。

    活性染料溶液粘度變化表明,染料溶液的粘度與染液濃度有關,當染液濃度低於50g/L時,染液粘度隨濃度提高而增大、隨溫度升高降低,當染液濃度超過50g/L時,染液粘度呈大幅增大趨勢,染料離子之間的聚集傾向增加。

    染料在溶液中的溶解和聚集情況與溶液pH值大小有關。不同助劑對染液粘度降低的幅度依次為:TM-1尿素丙三醇己內酰胺。陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉及非離子表面活性AEO-9對染料聚集狀態的影響較小。中性電解質Na2SO4對高濃度染液中染料的聚集影響較大,在較低濃度時即可造成染料的聚集。

    活性染料印花中常見助劑對活性染料溶解度產生一定的影響。尿素、己內酰胺、丙三醇和TM-1四種助劑均不同程度的提高染料溶解度,其中己內酰胺和丙三醇對染料的助溶效果較小,TM-1的助溶效果最好。

    鹼劑會使染料溶解度增大,其溶解性隨鹼劑的用量的增加先增大後減小,不同鹼劑的作用能力為:碳酸鈉碳酸氫鈉。電解質會顯著降低染料溶解性,而鹼液中的染料溶解度對電解質的敏感性低於純水中。

    在活性染料印花中,尿素和TM-1兩種助劑的印花織物能夠獲得較好的表面得色量和滲透率,TM-1印花廢水中的含氮量明顯低於尿素印花廢水,己內酰胺和丙三醇的印花效果較差。尿素、己內酰胺、丙三醇和TM-1印花織物的乾濕摩擦牢度和耐洗色牢度均可達到正常生產要求。

    TM-1與染料的混合物熔融點低於尿素與染料的混合物,混合物在較低溫度時即發生熔融,有利於染料在纖維內的移動擴散,亦即有利於與纖維發生反應,從而達到較好的固色效果。


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