棉筒纱活性染料少水染色机理研究与工艺数据库建立

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传统棉筒子纱间歇式浸渍染色需要消耗大量的水。此外,染色结束后排放的印染废水对环境造成了极大危害。针对以上问题,本文采用少水皮克林乳液染色技术可以提升染料的利用率,减少水和盐碱的使用。为更好地了解皮克林乳液染色方法的特性,扩大该染色方法的应用,本文对活性染料皮克林乳液染色方法的机理进行了研究。
  本文第一部分研究了活性红M-3BF和活性藏青X-GN在皮克林乳液体系中的染色动力学与热力学,并与传统水介质染色进行比较。绘制两种染料的动力学曲线并进行动力学方程拟合,计算相关动力学参数,分析盐用量对动力学的影响。绘制两种染料的吸附等温曲线及计算相关热力学参数。结果显示:活性染料在两种体系中的上染都符合准二级动力学方程,且染料在皮克林乳液体系中的吸附所需的活化能要小于传统水体系,随着温度的升高,染料平衡吸附量降低,但染色速率常数和扩散系数增大,半染时间缩短;盐用量的增加能够增大染料的染色速率常数和平衡吸附量,缩短半染时间。活性染料在两种体系中的吸附类型均符合弗莱因德利胥型吸附等温线,染料在皮克林乳液体系中的染色亲和力要大于传统水体系,且染料对纤维的吸附是一个放热的过程。
  为进一步扩大皮克林乳液法的适用性,本文第二部分选用工厂常用的十二种分子结构的活性染料,以苯甲醚作为有机溶剂,疏水纳米二氧化硅为稳定颗粒制备W/O型皮克林乳液进行染色,通过测定各染料在皮克林乳液体系中的上染率、染料利用率、表观色深(K/S值)、提升力、匀染性以及耐皂洗牢度等一系列数据建立棉筒纱线活性染料少水染色最优工艺数据库,为实际生产提供参考。将少水染色工艺与传统水染色体系进行对比,结果表明:在相同染料用量的条件下,双活性基染料在皮克林乳液体系中的上染率和染料利用率要高于传统水体系;单乙烯砜型和铜酞菁类染料在皮克林乳液体系中的上染率和染料利用率也要远高于传统水体系;三氯嘧啶型的染料在染浅中色时,染料在皮克林乳液体系中的染料利用率要大于传统水体系,而染深色时,则结果相反;除三氯嘧啶型染料外,各染料在皮克林乳液体系中的提升性能要优于传统水体系,能够以较少的染料和盐碱量获得与传统水体系同样的染色效果;且最后各染料在两种体系中的耐皂洗色牢度都在4级以上,匀染性良好。
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