CN101153467A - 环保型活性染料固色液体碱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型活性染料固色液体碱，它能代替传统活性染料染色粉末固色碱，该固色液体碱具有用量少、方便操作和环保的特点，可以降低生产成本、减少环境污染、满足自动化配料的要求。本发明活性染料固色液体碱的配方按重量百分比计组成为：碱金属氢氧化物NaOH：5～12.5％；KOH 5～12.5％；碱金属碳酸盐Na2CO3 547.5～15％；K2CO3 7.5～15％；稳定剂4.9～5.1％；螯合剂0.09～0.11％；其余为水。
Description
技术领域
本发明涉及活性染料技术领域，特别涉及一种环保型活性染料固色液体碱。
背景技术
活性染料自1956年问世以来，因具有使用方便、色谱齐全、色泽鲜艳、牢度优良和均匀、透染等优点，已成为棉、再生纤维素纤维及其混纺织物的主要染料。
活性染料的染色过程由上染和固色两个阶段组成，上染阶段需要加入中性盐(硫酸钠或氯化钠)促染，在盐的作用下染料仅被吸附到纤维上，并未固着，所以牢度不好，需要在碱性条件下固色。活性染料由发色基团和活性基团组成，固色的机理是在碱性条件下染料的活性基团与纤维的羟基和胺基等基团反应，形成共价键以达到好的牢度。但在碱性条件下，活性染料还会发生另一种反应——水解，水解反应一旦发生，染料便失去活性，使织物的得色量降低。所以活性染料染色需要高的pH值固色，但pH值过高又会导致活性染料水解量的增大。因此，活性染料固色碱的选择尤为重要。
经过多年的实践，染整技术工作者发现在所有可用的碱剂中，纯碱(碳酸钠)作为固色剂最好，既能给予织物高的得色量，又不会使染料大量水解，价格也比较便宜，因此，现在仍被大多数工厂使用。但是，用纯碱固色存在用量大(一般为10～50g/L)，固体粉末溶解困难且溶解度有限，操作不方便(需分次加入，且粉尘多，特别对于染色自动化)，织物手感不好、水质污染严重(固色完成后，固色碱随废水排出，废水处理成本高)等缺点。这些问题的存在，要求开发用量少、操作方便和环保的固色碱，以满足印染自动化和环保对固色碱的要求。
此外，在活性染料染浴中可能存在来自染色用水、织物本身及从其它渠道带入的金属离子，例如钙离子、镁离子、铁离子、铜离子等，这些离子的存在可能与染料络合，导致染料的溶解度降低，或者通过催化或引起染料的水解来干扰活性染料的染色，导致织物的得色量降低。
在已公开的CN1687519号专利中，使用了碱金属的磷酸盐及硅酸盐，虽然两者有较好的缓冲性能，但磷酸盐的使用会导致环境污染，硅酸盐的使用会与染浴中的金属离子形成沉淀沉积在设备上，并可能在织物上形成染色疵点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保型活性染料固色液体碱，它能代替传统活性染料染色粉末固色碱，该固色液体碱具有用量少、方便操作和环保的特点，可以降低生产成本、减少环境污染、满足自动化配料的要求。
本发明所提出的技术解决方案是这样的：一种环保型活性染料固色液体碱，其配方按重量百分比计组成为：
碱金属氢氧化物 NaOH：5～12.5％；
KOH：5～12.5％；
碱金属碳酸盐 Na2CO3：7.5～15％；
K2CO3：7.5～15％；
稳定剂 4.9～5.1％；
螯合剂 0.09～0.11％；
水 其余。
稳定剂是一种水溶性聚合物，其化学表达式为：
该稳定剂优选水溶性丙烯酸与马来酸共聚物。螯合剂是EDTA的四钠盐，其化学表达式为：
该螯合剂优选乙二胺四乙酸钠盐(EDTA)。加入适量的水溶解、复配。
复配物组分的化学机理和作用：
碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐为固色液体碱主要成分，其中碱金属氢氧化物为供碱度组分，提供活性染料固色时所需的pH值；碱金属碳酸盐为缓冲组分，在为活性染料染色提供一定的碱性外，使活性染料固色提供较好的pH缓冲性能，保证固色过程中pH值稳定在11～12，确保活性染料最大程度地与纤维发生共价结合。
稳定剂是一种马来酸酐与丙烯酸的水溶性共聚物，能有效防止固色液体碱在较低温度下结晶析出，提高其储存稳定性。
螯合剂是一种具有氨基多羧酸结构的表面活性剂，螯合吸附染浴中游离的金属离子，防止在高碱性条件下与染料络合，影响活性染料染色。
与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：
(1)在相同条件下，本固色液体碱的用量仅为现有技术中固色碱(纯碱)用量的1/13～1/4，这有助于降低生产成本，同时大大减少印染废水中的含碱量，有利于环境保护。
(2)缓冲性能好，染浴pH值稳定，具有良好的匀染性。
(3)本固色液体碱为液状，化料时易与染浴混合均匀，不会造成染色疵点和引起管路堵塞，且操作方便，可满足自动化配料的需要。
(4)具有良好的易洗涤性，能节约洗涤用水，减少含碱洗涤废水。
(5)适用范围广，适用于各类活性染料、各种染色设备和使用活性染料染色的纤维。
附图说明
图1是本发明环保型活性染料固色液体碱的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细阐述。
环保型活性染料固色液体碱配方按重量百分比计组成为：
碱金属氢氧化物
NaOH x％；
KOH y％；
碱金属碳酸盐
Na2CO3 z％；
K2CO3 m％；
稳定剂 n％；
螯合剂 p％；
水 其余；
合计 100％。
例1-6
选择活性染料M-3BFN红，浓度2％(o.w.f)，氯化钠40g/L，液体碱2.0g/L，碳酸钠15g/L，工艺流程如图1所示，结果见表1：
表1
| 例子 | 液体固色碱成分 | 与纯碱染色品色差 | 是否合适 | ||||||
| 序号 | NaOH(x％) | KOH(y％) | Na2CO3(z％) | K2CO3(m％) | 稳定剂(n％) | 螯合剂(p％) | 水(％) | ||
| 1 | 2.5 | 2.5 | 17.5 | 17.5 | 5 | 0.1 | 54.9 | -10.3％ | 否 |
| 2 | 5 | 5 | 15 | 15 | 5 | 0.1 | 54.9 | +2.32％ | 是 |
| 3 | 7.5 | 7.5 | 12.5 | 12.5 | 5 | 0.1 | 54.9 | +8.45％ | 是 |
| 4 | 10 | 10 | 10 | 10 | 5 | 0.1 | 54.9 | +11.24％ | 否 |
| 5 | 12.5 | 12.5 | 7.5 | 7.5 | 5 | 0.1 | 54.9 | -1.52％ | 是 |
| 6 | 15 | 15 | 5 | 5 | 5 | 0.1 | 54.9 | -8.64％ | 是 |
例7-12
选择活性染料M-3RS黄，浓度2％(o.w.f)，氯化钠40g/L，液体碱2.0g/L，碳酸钠15g/L，工艺流程如图1所示，结果见表2：
表2
| 例子 | 液体固色碱成分 | 与纯碱染色品色差 | 是否合适 | ||||||
| NaOH(x％) | KOH(y％) | Na2CO3(z％) | K2CO3(m％) | 稳定剂(n％) | 螯合剂(p％) | 水(％) | |||
| 7 | 2.5 | 2.5 | 17.5 | 17.5 | 4.9 | 0.09 | 55.01 | -12.6 | 否 |
| 8 | 5 | 5 | 15 | 15 | 4.9 | 0.09 | 55.01 | -6.92％ | 是 |
| 9 | 7.5 | 7.5 | 12.5 | 12.5 | 4.9 | 0.09 | 55.01 | +5.8％ | 是 |
| 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 4.9 | 0.09 | 55.01 | -1.28％ | 是 |
| 11 | 12.5 | 12.5 | 7.5 | 7.5 | 4.9 | 0.09 | 55.01 | -4.86％ | 是 |
| 12 | 15 | 15 | 5 | 5 | 4.9 | 0.09 | 55.01 | -11.3％ | 否 |
例13-18
选择活性染料M-BES艳兰，浓度2％(o.w.f)，氯化钠40g/L，液体碱2.0g/L，碳酸钠15g/L，工艺流程如图1所示，结果见表3：
表3
| 例子 | 液体固色碱成分 | 与纯碱染色品色差 | 是否合适 | ||||||
| 序号 | NaOH(x％) | KOH(y％) | Na2CO3(z％) | K2CO3(m％) | 稳定剂(n％) | 螯合剂(p％) | 水(％) | ||
| 13 | 2.5 | 2.5 | 17.5 | 17.5 | 5.1 | 0.11 | 54.79 | -2.5％ | 是 |
| 14 | 5 | 5 | 15 | 15 | 5.1 | 0.11 | 54.79 | +0.67％ | 是 |
| 15 | 7.5 | 7.5 | 12.5 | 12.5 | 5.1 | 0.11 | 54.79 | +3.05％ | 是 |
| 16 | 10 | 10 | 10 | 10 | 5.1 | 0.11 | 54.79 | +8.51％ | 是 |
| 17 | 12.5 | 12.5 | 7.5 | 7.5 | 5.1 | 0.11 | 54.79 | -5.34％ | 是 |
| 18 | 15 | 15 | 5 | 5 | 5.1 | 0.11 | 54.79 | -12.39％ | 否 |
由表1、表2、表3的数据可知，例2、3、5、6、8～11、13～17中，用固色液体碱固色织物得色量与纯碱固色织物得色量比较接近。根据以上实验数据，固色液体碱中碱金属氢氧化物的质量份数可以是10～25％wt％，碱金属碳酸盐的质量份数可以是15～30％wt％。
由此，我们得出固色液体碱的组成、外观、性能如下：
外观：淡黄色透明液体；
1％水溶液的pH值：12.2～12.4；
NaOH：5～12.5％wt％；
KOH：5～12.5％wt％；
Na2CO3：7.5～15％wt％；
K2CO3：7.5～15％wt％；
稳定剂：4.9～5.1％wt％；
螯合剂：0.09～0.11％wt％；
水：其余。
合计：100％。
此固色液体碱在染浴中的用量根据染料浓度的不同而用量不同，大约为1.0g/L～5.0g/L范围内。
因此，此发明技术方案解决了活性染料所用纯碱(碳酸钠)作为最好的固色剂所存在的一系列的问题：用量大(一般为10～50g/L)，固体粉末溶解困难且溶解度有限，操作不方便(需分次加入，且粉尘多，特别对于染色自动化)，织物手感不好、水质污染严重(固色完成后，固色碱随废水排出，废水处理成本高)等。它能满足印染自动化和环保对固色碱的要求。
Claims (3)
1.一种环保型活性染料固色液体碱，其特征在于：所述固色液体碱配方按重量百分比计组成为：
碱金属氢氧化物 NaOH：5～12.5％；
KOH：5～12.5％；
碱金属碳酸盐 Na2CO3：7.5～15％；
K2CO3：7.5～15％；
稳定剂 4.9～5.1％；
螯合剂 0.09～0.11％；
水 其余。
2.根据权利要求1所述的环保型活性染料固色液体碱，其特征在于所述的稳定剂是一种水溶性聚合物，其化学表达式为：
3.根据权利要求1所述的环保型活性染料固色液体碱，其特征在于所述的螯合剂是EDTA的四钠盐，其化学表达式为：
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-
2007
- 2007-09-24 CN CNB2007100927440A patent/CN100552129C/zh not_active Expired - Fee Related
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