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活性染料浸染工艺
Reactive Dye Exhaust Dyeing
活性染料浸染工艺
| 流程 | 化料 → 加盐促染(匀染)→ 加碱固色 → 皂洗 → 固色处理 |
| 促染剂 | 食盐 20~80 g/L 或元明粉 20~80 g/L |
| 碱剂 | 纯碱 10~25 g/L(或代碱剂、烧碱) |
| 温度 | 中温型 60 ℃、高温型 80 ℃、低温型 40 ℃ |
| 关键 | 加盐与加碱的方式(分批或线性)决定匀染性 |
| 指标 | 固色率(一般 60%~85%)、匀染性、水洗牢度 |
活性染料在中性条件下先加盐促染均匀吸附,再加碱使染料与纤维形成共价键固着的浸染工艺,是棉、粘胶、麻与部分羊毛、锦纶染色中应用最广的染色方式。
为什么先盐后碱
活性染料在水中的溶解度好(含磺酸基),对纤维的直接性却很低——如果直接加碱,染料还没上染就水解失效了。
第一步加盐(促染):食盐或元明粉的电解质压缩纤维与染料间的双电层,降低静电排斥,使染料大量、均匀地吸附到纤维上(此时只是物理吸附,可移动、可匀染)。
第二步加碱(固色):碱使纤维羟基电离成 Cell-O⁻,与染料的活性基发生共价反应,把染料永久固定。
这一"先匀后固"的顺序是活性染料浸染的精髓:先让染料均匀就位,再"锁死"。
加料方式决定匀染
- 一次性加入:最快但极易染花,仅适合极浅色。
- 分次加入(最常用):盐分 2~3 次、碱分 2~3 次加入,每次间隔 10~15 min,可显著改善匀染。
- 线性加料(现代化染缸):用计量泵按预设曲线连续缓慢加盐/加碱,重现性最好,是"一次准"的基础。
- 关键原则:在上染/固着最快的阶段,加料速度要慢;让染料始终处于"动态平衡"中,而不是瞬间大量上染。
典型工艺(中温型 60 ℃)
- 40 ℃ 入染:加入螯合剂、匀染剂,染料化好后加入,运行 10 min。
- 加盐:分 2~3 次加入食盐(总量 20~80 g/L,深色多加),每次间隔 10 min。
- 升温:以 1~2 ℃/min 升至 60 ℃,保温 10~15 min(让染料充分移染均匀)。
- 加碱:分 2 次加入纯碱(或线性加碱 20~30 min),保温固色 30~45 min。
- 排液水洗:冷水洗 → 热水洗。
- 皂洗:95~98 ℃ × 10~20 min(酸性皂洗剂 1~3 g/L),洗除水解染料。
- 水洗 → 固色(阳离子固色剂 1%~3%)→ 柔软 → 出缸。
影响固色率的因素
- 碱剂种类与用量:纯碱最常用(缓冲性好、pH 稳定);烧碱固色快但易不匀;代碱剂用量少、易洗。
- 温度:温度越高固色越快,但染料水解也越快。每类染料有最适温度(中温 60 ℃、高温 80 ℃、低温 40 ℃)。
- 浴比:浴比越小,染料与纤维碰撞概率越高,固色率越高(低浴比染色可省盐省染料)。
- 盐的用量:盐越多促染越强,但过多会造成染料聚集(甚至盐析)。低盐/无盐活性染料是发展方向。
- 时间:固色时间要足够(30~60 min),不足则固色率低、牢度差。
- 染料的水解:这是活性染色永远的"敌人",水解后的染料失去活性成为浮色,既浪费又增加污水负担。
相关词条
- 浸染(exhaust-dyeing)
- 活性染料固色碱剂(aux-fixation-alkali)
- 酸性皂洗剂(aux-soaping-acidic)
- 低浴比染色(proc-low-liquor-ratio)