酸、碱与中和

染整中常用的酸和碱

• **常用碱**：
• —— **烧碱（NaOH，氢氧化钠）**
• —— **强碱**，腐蚀性极强
• —— 用途：
• —— **棉的煮练**（去除棉蜡、果胶）
• —— **丝光**（18%～26% 浓碱）
• —— **活性染料固色**（提供碱性）
• —— **还原染料还原**（提供碱性环境）
• —— **涤纶碱减量**
• —— 注意：**固体烧碱溶解放热**，要缓慢加入并搅拌
• —— **纯碱（Na₂CO₃，碳酸钠）**
• —— **中强碱**，pH 约 11.6（1% 溶液）
• —— 用途：
• —— **活性染料固色**（最常用）
• —— **软水剂**（去除钙镁）
• —— **pH 调节**
• —— 比烧碱**温和、缓冲性好** → 染色中更常用
• —— **小苏打（NaHCO₃，碳酸氢钠）**
• —— **弱碱**，pH 约 8.3
• —— 用于**需要温和碱性**的场合（如低温固色、羊毛）
• —— **氨水（NH₄OH）**
• —— 弱碱，**易挥发**
• —— 用于**pH 微调**、某些染料的助溶
• —— **磷酸三钠（Na₃PO₄）**
• —— 碱性 + **软水** + **乳化**作用
• —— 因**富营养化**问题，使用受限
• —— **代碱剂（复合碱）**
• —— 缓冲型碱剂，pH 上升平稳 → **固色更均匀**
• —— 越来越流行
• **常用酸**：
• —— **醋酸（CH₃COOH）**
• —— **弱酸**，挥发性，气味
• —— 用途：
• —— **中和**（中和布上的残碱）
• —— **酸性染料、阳离子染料**的 pH 调节
• —— **酸洗**（去除金属离子、钙皂）
• —— **固色**（某些固色剂需要酸性）
• —— 最常用，因为**温和、易洗除**
• —— **甲酸（HCOOH）**
• —— 比醋酸**强**，用于需要更低 pH 的场合
• —— **硫酸（H₂SO₄）**
• —— **强酸**，腐蚀性极强
• —— 用途：**碳化（羊毛除杂）**、**强酸处理**
• —— 稀硫酸用于**酸洗**
• —— 注意：**浓硫酸稀释会剧烈放热** → **必须把酸倒入水中**，不能反过来！
• —— **盐酸（HCl）**
• —— 强酸，用于**酸洗、除铁锈**
• —— **柠檬酸**
• —— 有机弱酸，**环保、可生物降解**
• —— 用途：
• —— **免烫整理**（BTCA/柠檬酸体系）
• —— **中和、螯合**（柠檬酸有螯合能力）

pH 与中和

• **pH 的定义**：
• —— pH = -log[H⁺]（氢离子浓度的负对数）
• —— **pH = 7**：中性
• —— **pH < 7**：酸性（数值越小酸性越强）
• —— **pH > 7**：碱性（数值越大碱性越强）
• —— **每差 1 个 pH 单位，浓度差 10 倍**
• —— 例：pH 4 的酸度是 pH 5 的 **10 倍**
• **中和反应**：
• —— **酸 + 碱 → 盐 + 水**
• —— 例：NaOH + CH₃COOH → CH₃COONa + H₂O
• —— 中和点（等当点）：酸和碱**恰好完全反应**
• —— **强酸强碱**中和 → 终点 pH = 7
• —— **强碱弱酸**中和 → 终点 pH **> 7**（生成的盐水解）
• —— **强酸弱碱**中和 → 终点 pH **< 7**
• **缓冲溶液**：
• —— 弱酸 + 其盐（如**醋酸 + 醋酸钠**）
• —— 或弱碱 + 其盐（如**氨水 + 氯化铵**）
• —— 特点：**加入少量酸或碱，pH 变化很小**
• —— 这是染色中**非常重要的性质**
• —— 例：活性染料固色时，加**代碱剂（缓冲型）**：
• —— pH 稳定在 10.5～11.0
• —— 不会因局部过量而**剧升** → **水解减少、固色均匀**
• **中和的注意**：
• —— 中和会**放热**（尤其强酸强碱）
• —— 要**缓慢加入**并**搅拌**
• —— **硫酸稀释**：**永远是把酸倒入水**（"**酸入水**"），不能把水倒进酸（会**暴沸飞溅**）
• —— 这是**实验室安全的基本常识**

pH 在染整中的关键作用

• **活性染料**：
• —— **上染阶段**：中性～弱碱（pH 6～7.5），让染料**均匀吸附**
• —— **固色阶段**：**碱性（pH 10.5～11.5）**，让染料与纤维**形成共价键**
• —— pH 太低 → 固色慢、固色率低
• —— pH 太高 → **水解加剧**、色光变化
• —— 所以：**pH 的精确控制是活性染料染色的核心**
• **酸性染料（羊毛、锦纶、丝）**：
• —— **酸性（pH 3～6）**
• —— 强酸浴（pH 2～4）、弱酸浴（pH 4～6）、中性浴
• —— pH 越低 → **上染越快**（但要控制匀染）
• **阳离子染料（腈纶）**：
• —— **弱酸性（pH 4～5）**
• —— pH 太高 → 染料**分解**
• **分散染料（涤纶）**：
• —— **弱酸性（pH 4.5～5.5）**
• —— 碱性会导致：
• —— 染料**水解/分解**
• —— **低聚物**溶出
• —— 色光变化
• **还原染料**：
• —— **强碱性**（还原成隐色体需要碱）
• **前处理**：
• —— **煮练**：强碱（NaOH 20～40 g/L）
• —— **漂白**：碱性（双氧水需要碱性，但**不能太强**）
• —— **丝光**：浓碱
• **后处理**：
• —— **酸洗**（中和残碱）
• —— **布面 pH** 是成品的**必检项目**
• —— 见下

布面 pH（成品检测项）

• **为什么检测布面 pH**：
• —— 布上残留的**酸或碱**会：
• —— **刺激皮肤**（引起过敏、皮炎）
• —— **影响染料稳定性**（长期存放变色）
• —— **损伤纤维**（长期）
• —— **影响后道加工**（如贴合、涂层）
• **标准要求**：
• —— **GB 18401（国家纺织产品基本安全技术规范）**：
• —— **婴幼儿用品（A 类）**：**4.0～7.5**
• —— **直接接触皮肤（B 类）**：**4.0～8.5**
• —— **非直接接触皮肤（C 类）**：**4.0～9.0**
• —— **Oeko-Tex Standard 100**：类似要求
• —— **测试方法**：
• —— **GB/T 7573**（水萃取法）
• —— 把布样在**蒸馏水中振荡萃取** → 测萃取液的 pH
• —— 或用**KCl 溶液萃取**（更接近实际）
• **布面 pH 不合格的原因**：
• —— **后处理水洗不充分**（残碱、残酸没洗净）
• —— **中和不足**（酸洗不够）
• —— **水质**（进水 pH 异常）
• —— **助剂**（某些助剂本身酸碱性很强）
• **控制方法**：
• ① **充分水洗**（最重要）
• ② **酸洗中和**：
• —— 染色后**醋酸中和**（0.5～1 g/L，50 ℃ × 10 min）
• —— 这是**标准工序**
• ③ **控制助剂用量**
• ④ **出厂前检测**
• **注意**：
• —— 有些**树脂整理**的布会**持续释放酸**（催化剂残留）→ **存放后 pH 下降**
• —— 所以要测**存放后的 pH**（或做加速试验）
• —— **免烫（DP）整理**的布尤其要注意

相关词条

• pH 值（ph-value）
• 烧碱（caustic-soda）
• 纯碱（soda-ash）
• 醋酸与有机酸（aux-acetic-acid）
• 代碱剂（复合碱）（aux-alkali-substitute）