棉阳离子改性及活性染料无盐染色

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图 ２ 氨 基 超 支 化 聚 合 物 阳 离 子 化 改 性 棉 织 物
４ 改 性 染 料 及 合 成 粒 子
从染料的结构 而 言，实 现 活 性 染 料 的 低 盐 无 盐 染 色 ，在 满 足 染 色 需 求 的 情 况 之 下 ，应 当 减 少 活 性染料离子基数 目；为 提 高 染 料 与 纤 维 的 反 应 性 能，适用于低盐无 盐 染 色 的 活 性 染 料 多 为 双 或 多 活性基 的 染 料。 如 日 本 住 友 公 司 推 出 的 ＬＥＴＳ 染 色 方 法 所 对 应 的 Ｓｕｍｉｆｉｘ Ｓｕｐｒａ系 列 染 料 （一 氯 均 三 嗪 与 β－乙 基 砜 硫 酸 醋 结 合 在 一 起 的 异 双 活 性 基染料），亨斯 曼 公 司 的 Ｎｏｖａｃｒｏｎ ＬＳ 系 列［５］（一 类一氟均三 嗪／乙 烯 砜 双 活 性 基 染 料），汽 巴 公 司 利用不 同 活 性 基 组 合 的 Ｃｉｂａｃｒｏｎ ＬＳ 系 列，科 莱 恩公司推 出 的 Ｄｒｉｍａｒｅｎｅ ＨＦ 系 列 活 性 染 料，这 些染料均含有较 多 的 反 应 性 基 团，具 有 较 高 的 直 接 性 和 固 色 率 ，虽 无 法 实 现 无 盐 染 色 ，但 能 够 将 无 机 盐 用 量 降 至 原 来 的 １／２ 以 下 。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｈｅ Ｔｅｎｃｅｌ ｆａｂｒｉｃｓ ｄｙｅｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｂｙ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｂｌｕｅ ａｎｄ ｓｕｐｅｒ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｂｌａｎｋ ｄｙｅｓ．Ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｙｅｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ，ｄｙｅｉｎｇ ｔｅｍ－ ｐｅｒａｔｕｒｅ，Ｎａ２ＣＯ３ａｎｄ Ｎａ２ＳＯ４ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｍｅｔｈｏｄ．Ｄｅｐｅｎ－ ｄｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ Ｋ／Ｓ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｂｒｉｃｓ ａｆｔｅｒ ｄｙｅｉｎｇ，ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｄｙｅｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ Ｔｅｎｃｅｌ ｆａｂｒｉｃｓ ｗｅｒｅ ｒｅａｃｈｅｄ．

活性染料低盐染色工艺方法研究近年来，随着废水污染和污染物类别、污染物浓度不断增加，给水环境和生态带来了极大的威胁，传统的染料活性污染物对水质造成的最大的危害就是造成可溶性有机物的污染。

性染料是一类有机物，具有一定的吸光性能，特别是彩色染料，能够在染料染色过程中吸收波长在400-800nm之间的可见光，改变染料的吸收波长，从而达到染色的效果。

活性染料低盐染色工艺是治理染料污染的有效方法。

它把染料溶液催化反应，在溶剂中形成微小水滴，使染料溶于溶剂中，实现低盐染色。

有利于减少可溶性有机污染物的排放，以保护水环境，同时保证不影响染色效果。

活性染料低盐染色工艺的核心技术是聚合反应。

聚合反应通过使染料分子在水溶液中形成网状结构，将染料分子极化，从而改变染料的灰度颜色，实现染色。

聚合反应实现低盐染色的关键是在染料溶液中添加合适的阴离子类别，如硫酸铵、乙酸钙等，以有效地阻止染料分子之间的结合和重新结合；同时，添加适量碱性有机溶剂以改善介质的极性，使染料溶液的稳定性更强。

通过低盐染色工艺，染料污染物的排放量可以迅速减少，经过考虑染色的要求，有效的降低了染料在环境中的污染程度。

但是，仍需要建立一个完善的活性染料低盐染色工艺系统，来有效地控制染料污染。

活性染料低盐染色工艺在实际应用中，有一定的挑战和问题。

首先，高温不稳定染料聚合反应，从而影响染色效果。

因此，研究人员必须要控制溶液温度，确保染料溶液的稳定性，以保证染色质量。

其次，结合剂的选择也是非常重要的，不同的结合剂催化的反应结果也不一样，从而影响到染料稳定性。

最后，染料低盐染色工艺的可控性也是有待改善的，需要更多研究来改善染料低盐染色工艺的可控性。

总之，虽然活性染料低盐染色工艺在染料污染治理中具有很大的应用价值，但仍有一些挑战和问题需要解决，才能真正实现它的优势。

要实现活性染料低盐染色工艺的有效应用，应从溶剂和结合剂的选择，反应温度的控制，可控性的改善等方面着手，进一步提高染料低盐染色工艺的技术性能。

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维普资讯
棉织物Ｈ ＰＮ 改性对无盐染色Ｉ艺的影响 Ｂ — Ｈ２
印 染（ ０ ｏ ２ ２７ ． ） ０ Ｎ ２
棉织物 Ｈ ＰＮ ２改性对无盐染色工艺的影响 Ｂ ・Ｈ

１３轧染染 色工艺 ．
１３ １ 改性 织 物 染 色工 艺 ．． 未
２ 结果 与讨论
按 １２ ． Ｔ艺 改性 的棉 织物及未 改性棉 织物 ，选 择
三种活 性染料 ，分别改变 染料用量 ，按照 １ ３１ ． ２ 艺进 ２ 行染色 ，测染色织物 的染色性 能 。
浸 轧 染液 （ 染料 用 量０ ４ ． ｇ Ｌ ，碳酸 钠 ． ～２ Ｏ ／ 时 ｌｇＬ Ｏ ／ ，氯化钠 ３ ｇ Ｌ ０ ／ ，二浸 二 轧 ，轧 液率６ ％ 一预 ５） 烘 （０Ｃ，２ ｉ ） ９ ｏ ｍ １ 一汽 蒸 （ 和 蒸汽 １ ０Ｃ，３ ｉ ） １ 饱 ０ ｏ ｍ ｎ 一 冷 水 洗 一皂 洗 （ 液 ２ ／ ，９ 皂 ｇＬ ５Ｃ， １ ｍ １ ｏ Ｏ ｉ ，浴 比 ２
及摩擦 色牢度 为染 色效果评价 指标 ，评价 了经 自制 的阳 离子改性剂Ｗ Ｓ Ｌ 浸轧 法改性 棉织物和活性 染料 浸轧 法染
色的染 色效果 。结果表 明 ，改性棉 织物染 色性 能显著提 高， 获得 比未改性 织物有 盐染 色更高的Ｋ Ｓ ，更好 的 ／值 ’
干 、湿摩擦 色牢度 ，能实现 活性染料无 盐低碱 染 色， 同时提 高 固色效率 ，减 少染 色后 处理用水量 ， 因￣ Ｗ Ｓ ｇ Ｌ 助 剂是 一种有很好应 用前景的 阳离子改性助剂 。
标。
入 碱剂 ，而 染料 在碱 性条 件下 又极 易水 解 ，导致 染 料利 用率降低 。为 了去 除水解和未 固色的染料 ，常 又 需要 耗 时长 、耗 能多和 成本 昂贵 的水 洗工 序 ， 同 时带来废水 问题 。Ｗ Ｓ Ｌ 助剂是 我们研 究课题组 制备
１ 实验
１ １主要材料 药品和仪器 ． 材料：平纹纯棉织物：３ ×３ ，６ Ｘ５ ，３． ２ ２ ８ ４ ７５”

色 过 程 可 节 省 大 约 ３ ％ 的 电力 和 蒸 汽 能 源 ．能 够 削 减 ０
信 息 导航
可 以改 善织物 的尺 寸稳定性 ； 羊毛弹性 好 、 吸湿 性强 、 保 暖性好 、 易沾 污 、 泽柔 和 、 不 光 手感 丰满 ： 绒 密度 兔
小 ， 维 柔 软 、 滑 、 松 ， 卷 曲 少 、 合 力 差 ， 独 纺 纤 光 蓬 但 抱 单 纱 困难 绍 了综 合 这 ４ 纤 维性 能 ． 理 配 置 各 工 序 介 种 合 工 艺 参 数 开 发 的 一 款 混 纺 针 织 纱 线 的生 产 工 艺 ．其 纱 线 质 量 达 到 了使用 要 求 ， 得 了较 好 的经 济 效 益 。 获
绢丝是一种稀有珍贵的天然蛋 白纤维 ．属 于高档
纺织 原 料 ， “ 然 纤 维 皇 后 ” 称 ， 强 度 、 泽 、 有 天 之 其 光 弹性
不 同温湿度分布 区域 文 中根据这 ５大部位 的不 同温 度和湿度所反映的热湿舒适要求 ．采用 ５种不 同热湿
性 能 的面 料 拼 接 设 计 了一 款 新 型 运 动 服 ．以实 现 最 大
摘 自《 织 学 报 ）０ ０年 ５期 纺 ） １ ２
分 散 荧光 墨 水 喷 墨 转 移 印 花 的 荧 光 性
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采用 自制 分 散 荧 光 红 染 料 墨 水 对 涤 纶 织 物 进 行 喷
析。 果表明 ： 响这类面料热湿舒适性的主要因素是 结 影
材料 的 吸湿 性 能 、织 物 的厚 度 、 紧密 度 及 织 物 组 织 结
离 １ ０种 全 氟分 析物 利 用 同 位 素 内标 法 进 行 定 量 ． 线
时间 ２ ｉ， ０ｒ ｎ 改性温度 ６ ａ ０℃。探 讨 了影 响改性棉织物

094 中国纺织 2016F ocus Cotton Textiles | 棉纺一线文｜本刊记者 许海坡新疆快速崛起的纺织产业是近年来产业变革的焦点，然而如何屏蔽传统印染工序为纺织业带来的高耗能、高耗水、高污染等问题，进而发展节能、清洁环保的印染产业却是新疆纺织发展的一个瓶颈。

2015年，哈密绿天使纤维科技有限公司与香港纺织科技咨询公司合作研发的“棉纤维阳离子改性无盐无碱染色”技术一经发布，便在业内引起了不小的波动。

这项技术不仅可以大幅度降低污水排放，而且还可以高效节省能源和水资源，提高织物上色率及品质要求，从根源上解决染色污染问题。

在纺织印染生产不添加盐、碱、固色剂等化学品，生产出的棉纤维具有无毒、无害、不掉色等优点，使用其制作成的医疗卫生、贴身衣物、美容等纺织品对皮肤无刺激、无伤害，且织物各项指标完全符合环保纺织品标准要求。

“棉纤维阳离子改性无盐无碱染色”技术是在棉纤维染色前用阳离子对棉纤维进行改性来改善活性染料在棉纤维的染色性能，在染色环节不用高温（水温不超过60度）、不用漂洗（用水量是传统用水量的10%）、生产用水全部循环使用（染色后的水是清水，对外不排放，对环境没有污染）、染后的纤维不掉色。

该技术突破了传统染染色污染重的特点，实现了印染工序无盐、无碱、连续化染色，织物染色深度高了80％以上，同时节约能源50％、节水90％、节棉纤维阳离子改性技术引领产业变革约染化料25％~35％、污染物排放减少90％,提高工作效率40~60％。

该技术通过优化棉织物改性工作，改变了棉织物的染色工艺，活性染料在改性棉织物上的耐洗色牢度达到5级，实现了上染百分率高达90%以上，工业废水排放量基本为零，且工业废水中不含有毒有害物质，实现了操作简单，低碳环保、无工业废水。

该技术的优点就在于染色过程简单，更易控制生产；工艺简单，对染料性能的依存性降低；不必担心染料水解的问题；染深色时没有阻染现象；高上染率和固色率，减少对三原色染料性能的依赖；减少其他化学品的使用量。

基于活性阳离子改性剂ECO活性染料零盐染色工艺研究陈文【摘要】用阳离子改性剂ECO对棉织物进行阳离子化改性,然后采用活性染料无盐染色.确定了阳离子改性剂ECO改性棉织物的最佳工艺条件及其染色工艺条件,评价了改性织物的染色性能.结果表明:改性棉织物采用活性染料无盐染色,可获得比未改性棉织物常规加盐染色更高的K/S值和染色牢度.阳离子改性剂ECO改性的棉织物可实现活性染料深色无盐染色.【期刊名称】《浙江纺织服装职业技术学院学报》【年(卷),期】2018(017)002【总页数】6页(P19-23,28)【关键词】冷堆;浸染;零盐染色;活性染料;K/S值【作者】陈文【作者单位】浙江纺织服装职业技术学院纺织学院,浙江宁波315211【正文语种】中文【中图分类】TS193.6321 前言活性染料具有优良的湿牢度和匀染性能，而且色泽鲜艳，使用方便，色谱齐全，成本低廉，是目前印染企业广泛应用的染料。

但是活性染料染色利用率低，为了促进染料上染，染色时需要加入大量的中性电解质，在大浴比时更为突出。

加入中性电解质虽然提高了染料利用率，减少了染料在污水中的质量分数，但电解质对环境污染严重，使淡水盐化，而且很难处理。

为此，近年来国内外大力研究如何减少盐用量，进行低盐或无盐染色，并已成为一个重要研究课题。

活性染料又称反应性染料，是在染色时与纤维起化学反应的染料。

这类染料分子中含有能与纤维发生化学反应的基团，染色时染料与纤维反应，二者之间形成共价键，成为整体，使耐洗和耐摩擦牢度提高。

根据染色理论，在活性染料浸染时，盐有多方面的作用，最重要的是起电荷屏蔽作用。

在碱性水溶液中，纤维素纤维表面带负电荷，吸附上活性染料阴离子后，负电荷还会增加，阻止活性染料阴离子上染，降低上染速度、平衡上染量、染料利用率和染深性。

加入中性电解质后，它的阳离子起电荷屏蔽作用，减少了染料阴离子与纤维负电荷的斥力，起促染作用。

为了减少盐的用量或实现无盐染色，业界目前采用的主要方法是对纤维进行阳离子化处理。

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溶液浓度 、 浸渍时间和温度等因素对改性棉织物活性染料 无盐染 色性 能的影 响， 得到适 合的改性 工艺条件 ： Ｅ Ｔ Ｃ ： ＰＮ ， Ｐ Ａ ＨＢ ． Ｈ ＝２： ； ４ｇＬＨ ＰＨ Ｃ的溶液 于常温下浸渍处理 ３ ｎ 然后洗净 。测试结果表 明， １ 用 ／ Ｂ ．Ｔ ０ｍｉ， 改 性棉织物采用活性 染料无盐染 色 ， 可获得与未改性棉织物常规染色相 当的 Ｋ Ｓ值 和染 色牢 度。 ／

０ 引 言
棉织物上引入带有正电荷的 阳离子基团 ，降低 了染
棉纤维在染浴中带有负电荷 ， 多数棉用染料 （ 如 色 中染料 阴离 子 与纤维 表 面负 电性基 团 的库伦 斥
３ ］ 。对棉纤 活性染 料 、直接染 料及还原染料 隐色体 等 ）为阴离 力 ，从 而提 高染料利 用率和 色提升 力 【
子型 ，因此染深 色品种时上染率 和固色率不高 ，需 维具有改性效果 的阳离子改性剂较多 ，包括环氧类 加人大量无机盐 （ ５ － ５ ０ ｇ ｉ Ｌ氯化钠或硫酸钠 ） 促染 ， 含 氮化合物 、环氧 氯丙烷胺 化物 、Ｎ 一羟 甲基 丙烯
以提高纤维表面的得色量 】 。染色中无机盐 的大量使 酰胺及其衍生物 、均三 嗪型季铵盐化合物 、阳离子 用不仅增 加 了生产成本 ，且高含盐量废水 易破坏 了 高分 子聚合 物等 ［ ５ － ９ ］ ｏ其 中端环氧基 季铵盐类 化合 水体生态环境 ， 导致江湖周围的土质盐碱化 ［ ２ 】 。 因此 ， 物具有分子量小 、水溶性好和反应性高 的特点 ，本
ａ ｎｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｕｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｐ ｏｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ｏｒ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｄｉ ｉｅ ｆ ｄ ｃ ｏ ｔ ｔ ｏｎ ｆ ａ ｂ ｒ ｉ ｃ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｅ ｗｅ ｒａ ｓ ｅ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｔ Ｏ ｔ ｈ ａ ｔ
【 摘 要 】 采 用端环氧基季铵 盐类 改性剂对棉 织物进行 改性 处理 ， 考察 了改性剂５ ￣Ｎａ ＯＨ用量、 温度 、 时间等改性条件对棉 纤维改性效果 的影响 。结果表 明 ，棉 纤维经 ２ ０ ｇ ／ Ｌ 阳离子改性 剂、１ ０ ｇ ／ Ｌ Ｎ ａ ＯＨ在 ８ ０ ℃浸渍处理 ５ ０ ｍｉ ｎ 后获得 了较好 改性 效果； 活性 染料 染色时改性棉 织物 固色率和 染色深度 （ Ｋ ／ Ｓ） 提 高， 染料利 用率增加 ；棉 织物 改性 处理后 纤维表 面 Ｚ ｅ ｔ ａ电位升 高，验证 了棉 纤维与改性剂发生接枝反应。 【 关键词 】 棉纤维 ；端环氧基 季铵 盐；接枝反应 ；活性 染料 ；无盐染 色 【 中图分类号 】 Ｔ Ｓ １ ９ ５ ． ５ 【 文献标识码 】 Ａ

棉织物活性染料低盐染色工艺设计姓名：xxx学号：xxxx系部：xxxx班级：xxxx指导老师：xxx目录一、前言二、棉织物的活性染料染色机理三、活性染料的低盐染色的发展状况四、低盐染色助剂五、实验材料和仪器六、染色工艺和处方七、性能测定方法八、结论九、参考文献一、前言我国纺织行业年耗水量超过100亿吨，废水排放量占全国各行业的第六位。

其中印染行业又是纺织行业中的废水排放大户，每天大约有400百万吨的废水排放，政府每年需花费大量的资金进行污水处理。

推动节能减排政策是建设资源节约型、环境友好型社会的必要选择。

印染行业的低盐染色促进了节能减排的实现。

随着活性染料染色的发展，所带来的废水排放问题也受到越来越多的关注。

活性染料由于色泽鲜艳、湿牢度优异、使用方便、适用性强等优点发展很快，然而传统活性染料染色需加人大量盐，如元明粉和食盐．电解质盐的应用，虽然减少了染料本身的污染，但是高含盐量的印染废水很难降解，破坏生态环境。

在传统的活性染料染棉工艺中，存在染料利用率低，用盐量大，染色废水处理负担重等一系列问题。

并且会造成水源污染，使淡水盐化，破坏生态平衡，对水生物和土壤都有很大的危害，且污水中的可溶性盐的处理也较难。

目前，对印染废水中有机化合物的处理取得了很大的成就，但对染色过程中大量加入或生成的无机盐还不能通过简单的物理化学及生化方法加以处理。

为了解决这些问题，近年来国内外大力研究如何减少盐用量，进行低盐或无盐染色，并已成为一个重要研究课题。

除了开发新型染料、染色设备和应用新的染色助剂外，有必要在染色技术和生产控制方面进行改进．如选择对纤维亲和力高的活性染料，制定合适的低盐染色工艺，降低生产中的盐用量，并提高上染率和固色率，减少环境污染。

目前，实现活性染料低盐或无盐染色的主要方法有：开发低盐活性染料、对纤维素纤维阳离子改性、研发活性染料无盐染色助剂及调整染色工艺。

新开发的新型代盐剂，是一类应用于活性染料低盐染色的高分子共聚物，水溶性好，使用方便，应用于活性染料中可以明显降低无机盐的使用量，提高染料利用率，达到绿色染整加工的目的。

1绪论1.1引言纺织印染行业是我国历史悠久的传统行业，同时也是我国的支柱产业之一。

其中印染行业由于加工与生产工艺环节上的落后，逐渐成为重点关注的高污染、高能耗、高排放的“三高”行业之一。

2013年，全国印染行业的总耗水量达到了100亿吨，污水排放则占到了国工业总排放量的12%。

特别是印染废水，其因为有着有机物含量高，色度深，电解质含量高等特点，成为了一种难以清理的工业废水。

因此，以新型节能环保的印染工艺取代落后、高污染的旧工艺的行动刻不容缓。

目前世界上产量最大的纺织纤维即是纤维素纤维，其可纺性强，吸湿性好，在穿着时同时又具有较好的舒适性，在生活生产中被广泛应用[1]。

近年来由于纤维素纤维的飞速发展，同时像直接染料、还原染料等染料在染色过程中造成的环境污染问题层出不穷，所以活性染料取而代之成为了纤维素纤维纺织品（特别是棉织物）染色最重要的一类染料。

活性染料的色彩鲜艳、色谱广泛、色牢度好、适用性强，其各类性能较好。

然而在染色过程中，棉纤维大分子侧链上的羟基会在水溶液中发生水解，使得棉纤维整体呈负电性，染料阴离子会与棉纤维上的轻微负电荷发生排斥，从而导致其对于阴离子染料（如活性染料、直接染料等）的吸附性较弱。

在传统的活性染料棉织物染色工艺中，为了提高活性染料的上染率和固色率，需要加入大量无机盐，如硫酸钠、食盐等，以削弱染料阴离子与棉纤维上的轻微负电荷之间的排斥力，一般我们将这种过程叫做“促染”。

根据染料颜色以及染料结构不同，通常的用盐量围为30～150g/L。

然而由于在染色过程中使用的大量的无机盐无法进行回收和降解处理，染色后排放的带有颜色、同时又有较高含盐量的染色污水常会造成环境问题，如土壤盐碱化，水质改变等。

为了解决以上污水中含盐量过高的问题，近年来对于棉织物无盐染色工艺的需求日益提升。

目前使用最广泛的是对纤维素纤维阳离子改性的方法，其特点是比较直接、同时能够有效提高纤维直接性[2]。

其原理是引入阳离子基团与纤维素纤维分子上的官能团进行反应，降低染料阴离子基团与纤维负电性基团之间的库伦斥力[3]，对于阴离子染料的上染率有较大程度的提升。

42改性棉织物活性染料无盐染色工艺研究*孙仁斌1 ，王杨杨2 ，周天池2（1.江苏悦达纺织集团有限公司；2.盐城工学院 纺织服装学院，江苏 盐城 224051）摘要：采用2，3-环氧丙基三甲基氯化铵(ETA)对纯棉织物进行阳离子化改性，用活性蓝K-2R对改性棉织物进行无盐浸染。

利用红外光谱对改性后的织物进行化学结构分析，并以染色温度、染色时间、浴比及纯碱用量为变量，以K/S值为指标，进行正交实验分析，得出最佳的染色工艺条件。

研究结果表明：染色温度为70℃，染色时间为60min，浴比为1:30，碳酸钠浓度为10wt%时，K/S值达到11.35，比K型活性染料常规加盐促染方法染色试样的K/S 值（6.718）提高68.95%。

关键词：活性染料；棉织物；无盐染色；阳离子改性剂中图分类号：TS941 文献标识码：A doi:10.3969/j.issn.1673-0968.2018.12.015活性染料染棉环境一般为碱性，因为在碱性条件下，纤维素阴离子才能得以形成，进而与染料活性基的带部分正电荷的碳原子发生亲核取代或亲核加成反应[1,2]。

但同时由于活性分子结构中含有水溶性基团，因而在染液中会形成染料阴离子，在染色过程中，染料阴离子与纤维素阴离子之间会产生静电斥力作用，使得染料上染率偏低。

加入电解质食盐或元明粉可以通过降低Zeta电位的方式以降低电荷斥力，促进染料的上染。

但电解质的加入使得染色后的废水盐浓度升高[3-5]，大量无机盐的排放会破坏水资源，土壤盐碱化，对环境造成严重的污染。

因此开发新技术实现活性染料无盐染色亟待解决[6,7]。

本文选用反应性相对偏低但成键相对稳定的K型染料，采用阳离子化改性棉织物的方法，利用改性后活性染料与棉纤维静电引力进行无盐染色，并与K 型染料的常规染色方法作比较，以期为活性染料染色过程中减少无机盐的用量提供技术参考。

1 实验部分1.1 实验材料及仪器纯棉平纹针织布、活性翠蓝K-3R（工业品）由盐城工学院纺服学院实验室提供；氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵均为分析纯，购买于国药集团化学试剂。

阳离子改性棉织物活性染料染色研究2011-07-05 来源: 朱清,张光先,贺文娟,高素华(互联网) 点击次数：660关键字：棉;接枝;活性染料;染色棉纤维是世界产量最大的天然纺织纤维,目前一般用活性染料染色以保证棉织物的染色色牢度.但是,由于活性染料在设计时,为了没有与织物发生化学的活性染料形成的浮色在煮浮色工艺中易于被洗脱,在活性染料的分子设计中,活性染料被引入了较多的电荷,同时发色基团小,因此水溶性较高,导致染色时染料的上染率和固色率低,需要高浓度的盐进行促染,产生大量的印染废水.因此,研究棉织物接枝阳离子改性染色的研究报道较多.棉纤维阳离子化试剂按试剂与棉纤维的结合方式分为反应型和非反应型,近年来,棉纤维阳离子化试剂的合成与应用绝大部分都是反应型,反应型阳离子化试剂分子结构中既包含可与棉纤维反应的活性基团,又含有可以促染的阳离子基团或氨基.目前,阳离子化试剂有环氧类、季铵盐类以及壳聚糖以及变性淀粉类等等,改性后的染色性能有所提高,但上染率和固色率还不尽如人意,研究用环氧丙基三甲胺改性丝绸织物,提高丝织物的染色性能的基础上,本文研究用2,3环氧丙基三甲基氯化铵对棉织物进行改性,拟大幅度提高棉织物的固色率、色牢度和开发高效缓染剂.1材料与方法1.1.仪器与药品药品:棉织物(市售),硫酸钠(Na2SO4),碳酸钠(Na2CO3),平平加O(PPJO),三甲胺(化学纯,上海试剂三厂),环氧氯丙烷(分析纯,成都市科龙化工厂试剂厂),四丁基溴化铵(分析纯,上海化学试剂公司),活性B2RLN橙,活性X3B100%艳红,活性KR100%艳橙,活性KNG翠蓝(浙江温岭市染料化厂).仪器:数显恒温水浴锅HH4(国华电器有限公司),DHG9070A电热恒温鼓风干燥箱(上海齐欣科学仪器有限公司),TU一1810紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司),SW12型A耐洗色牢度试验机(无锡纺织仪器厂),CTA评定变色用灰卡(中国纺织科学研究院纺织工业标准化研究所).1.2试验方法1.2.1.环氧丙基三甲基氯化铵的合成在100mL的烧瓶中加入50mL33%三甲胺和0.5g四丁基溴化胺,放在盛有冰水混合液的恒温水浴.里,用恒温水浴自带的磁力搅拌器进行搅拌,同时缓慢滴加环氧氯丙烷,滴加速度12mL/min,共加入环氧氯丙烷15mL(过量),滴加完之后继续保温30~40min,然后加热恒温至35,再搅拌反应6h.反应结束后静置1h,待过量的环氧氯丙烷分层后,用分液漏斗分离环氧氯丙烷.1.2.2.棉织物接枝阳离子方法用稀硫酸调节合成的环氧丙基三甲基氯化铵水溶液至pH=7左右,调节时,用酸度计测定pH值.加入硫酸后,摇匀10min 平衡后再观察pH值.然后用蒸馏水稀释10倍.常温下将棉织物浸渍在环氧丙基三甲基氯化铵水溶液中,浸渍时间20min,浴比1!20,用摇床摇动混合均匀.浸渍结束后取出轧干,带液率100%左右.然后在烘箱中50烘干,再用100烘焙50min 之后取出,用蒸馏水洗涤、晾干.1.2.3棉织物染色及上染率测试方法普通棉织物染色:活性橙B2RLN,活性艳红X3B100%,活性艳橙KR100%,活性翠蓝KNG共4种染料对织物重为2%.染色时用硫酸钠试验各种染料对棉织物染色的直接性,硫酸钠在染液中的质量浓度0,10~60g/L,上染时间50min,浴比1：50,染色温度分别为60,30,80,60,上染率=(染液原始浓度[1]残液浓度)/染液原始浓度*100%,其中残液浓度计算方法:用紫外可见分光光度计进行光度测量,将得到的吸收值代入标准方程,所得到的数值就是残液浓度.改性阳离子棉织物染色:均为无盐染色,其余染色条件与普通棉织物染色条件相同.同时加入浓度分别为0.05,0.1,0.15,0.2g/L的十二烷基硫酸钠作为缓染剂,降低上染速度.1.2.4固色上染完成后,在染液中加入碳酸钠进行固色,碳酸钠终浓度为10g/L,时间30min.活性橙B2RLN,活性艳红X[1]3B100%,活性艳橙KR100%,活性翠蓝KNG的固色温度分别为60,45,90,601.2.5棉织物染色后的皂洗牢度测试方法温度60℃、浴比1：50条件下皂洗30min(0.1%碳酸钠,0.1%肥皂),用CTA评定变色用灰卡确定色牢度等级.1.2.6棉织物染色后的棉沾和丝沾牢度测试方法60℃、浴比1：50条件下皂洗30min(0.1%碳酸钠,0.1%肥皂),用棉、丝作为标样,然后用CTA评定沾色用灰卡确定色牢度等级.1.2.7改性阳离子棉织物染色后的干摩擦与湿摩擦牢度测试在Y571B型摩擦色牢度仪上摩擦60次,然后用CTA评定沾色用灰卡确定色牢度等级.2.结果与讨论2.1活性橙B[1]2RLN等4支活性染料在棉织物的上染直接性图1~图4是活性橙B2RLN等4支活性染料在普通棉织物的上染率和固色率与硫酸钠浓度的关系从图中可以看到,活性橙B2RLN的上染率和固色率随硫酸钠浓度的升高而迅速升高.并很快出现饱和现象.固色率达到90%以上,具有良好的直接性.活性艳红X3B100%等其它3支活性染料,上染率和固色率随硫酸钠浓度的升高基本上线性升高,没有出现饱和现象.最终上染率和固色率不及活性橙B2RLN,但固色率都在60%以上,上染直接性还是比较好.2.2.阳离子改性棉织物的上染曲线棉织物接枝2,3环氧丙基三甲基氯化铵的接枝增重率为0.67±0.04%.图5是接枝阳离子棉织物用4种活性染料在无盐促染条件下的上染曲线.从图中可以看到,4种染料的上染速率都很快,上染过程在10min内可达90%以上,上染率分别为99.85%,99.89%,98.81%,99.98%.肉眼观察染色残液无色透明,.无残留染料.需要说明的是:在分光光度计上测定染色残液中染料吸光度时,一般用蒸馏水作对照,如果改用在60℃恒温40min的普通棉织物浸泡水溶液作对照进行测定,染色残液的吸光度就为0,计算出的上染率达到100.0%,即表明该染料在无盐条件下对改性阳离子棉织物的上染率很可能已经达到100.0%,只是棉织物在染色过程中有极少量的杂质溶于水中,使得染液中染料吸尽后如果用蒸馏水作对照,仍然能够测到染色残液有很低的吸光度,所以计算显示的上染率略小于100%.随后在固色、煮浮色过程中,上染的染料完全不会褪入溶液中,溶液中观察不到有颜色褪下来.改性阳离子棉织物具有如此高的上染率,是棉织物上带有的大量阳离子对阴离子染料的电性吸附作用力所致.同时改性阳离子棉织物固色率与上染率一致,表明接枝在棉织物上的阳离子对阴离子极强的相互作用不仅能使染料竭染,同时还起着固色的作用.因为染料即使在棉织物上上染率达到100%,但染料与织物的化学反应效率也不可能达到100%,必然有部分染料被水解成为浮色,这些浮色在煮浮色工艺中应该会褪入溶液中,没有出现这种现象是因为接枝在棉织物上的阳离子对阴离子染料产生了强的吸引作用,这种作用与通常采用阳离子固色剂进行固色的原理类似.不同之处在于:普通固色时阳离子固色剂是吸附在织物上的;而接枝阳离子棉织物的阳离子是以共价键的形式接在织物上的,不会在皂洗时溶入水中,所以其固色率要高得多.2.3十二烷基硫酸钠(SDS)对阳离子改性棉的缓染作用接枝阳离子棉织物活性染料的上染速度非常快,在10min内可达到90%以上,容易引起染色不匀,所以,用十二烷基硫酸钠做缓染剂,研究了阴离子表面活性剂的缓染作用.图6~图9是4支活性染料在不同SDS浓度下的缓染效果。