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食盐与元明粉(促染剂)
Sodium Chloride and Sodium Sulphate (Exhaustion Agents)
食盐与元明粉(促染剂)
| 食盐 | NaCl,便宜,但含氯离子(腐蚀设备) |
| 元明粉 | Na₂SO₄,对设备更友好,印染首选 |
| 深色用量 | 60~100 g/L(常规活性染料) |
| 作用 | 压缩双电层、降低 zeta 电位、减小排斥 |
| 环保问题 | 废水 TDS 高,是回用与处理的主要障碍 |
通过压缩染料离子的双电层、降低染料与纤维间的电荷排斥来促进染料上染,是活性、直接染料染色必备的电解质,但造成废水含盐量高。
促染机理
活性染料与直接染料在水中电离成带负电的染料阴离子,纤维素纤维在水中也带负电(zeta 电位为负),两者相互排斥,阻碍染料靠近纤维。
加入电解质(NaCl 或 Na₂SO₄)后:一方面大量阳离子(Na⁺)中和纤维表面的负电荷,另一方面压缩染料离子的双电层,使排斥力大幅下降,染料得以靠近并上染纤维。
这就是"促染"(盐效应)。
食盐 vs 元明粉
- 食盐(NaCl):价格最低,但 Cl⁻ 对不锈钢设备有腐蚀(点蚀),且氯离子进入废水。在设备耐蚀性差或环保要求高时不宜使用。
- 元明粉(无水硫酸钠 Na₂SO₄):价格略高,但对设备无腐蚀,是印染厂的首选(尤其连续生产与高档设备)。
- 含钙镁的元明粉(副产元明粉)质量不稳定,需检测。
- 换算:一般按等效钠离子量换算,元明粉用量 ≈ 食盐用量 × 1.2~1.4(按分子量折算)。
使用方法
- 必须溶解后加入(干粉直接入缸会造成局部盐析、色点)。
- 分次加入(先 1/3,染一段时间后加完),避免瞬间高盐导致染料聚集与色花。
- 先化染料后加盐(顺序不能反,否则染料难溶)。
- 用量按颜色深度:浅色 10~20 g/L、中色 30~50 g/L、深色 60~100 g/L(低盐染料可减半)。
- 溶解度:元明粉在低温下溶解度较低(<32.4 ℃ 会析出十水合物),化料水温要够(>35 ℃)。
环保与减盐
- 问题:大量盐进入废水,使废水 TDS 达数千 mg/L,是生化处理的抑制因素与中水回用的最大障碍(膜系统会结垢、脱盐成本高)。
- 减盐途径:使用低盐/低碱活性染料(直接性高,盐用量减少 30%~60%)、降低浴比(气流染色 1:4 vs 溢流 1:10,总盐量大幅下降)、盐回收利用(膜法,投资大)、选用对盐不敏感的染料体系。
- 行业趋势:低浴比 + 低盐染料是主流方向。
相关词条
- 元明粉(sodium-sulfate)
- 活性染料(reactive-dyes)
- 直接染料(direct-dyes)
- 低盐活性染料(reactive-low-salt)
- 中水回用(water-reuse)