釋酸現(xiàn)象會以中和反應(yīng)的方式來逐步消耗染浴中的堿,當(dāng)染浴中所存堿劑的單位濃度耗損后,一旦pH值低于固著反應(yīng)所需的最低限時,將使固著反應(yīng)變慢變?nèi)?以至最后反應(yīng)中止。由于純堿的不同單位濃度的pH值,幾乎可穩(wěn)定在同一值上,如5g/L、15g/L、25g/L這樣較大幅度差距時,都使pH值保持在11.0～11.2之間,因此即使消耗了高至20g/L純堿的話,仍可使固著反應(yīng)維持正常。中和反應(yīng)
后必然會相應(yīng)地增加染浴中的電解質(zhì)。從另一角度講,純堿亦為一種堿性鹽,故活性染料在固著反應(yīng)階段的二次上染現(xiàn)象,與此均有著相應(yīng)的關(guān)系。
3代堿劑的基本組成、性質(zhì)與性能
目前,市場上的代堿劑品種雖有不少,各有各的名稱,從其理化指標(biāo)參數(shù)上來看,各自的化學(xué)成分也并不相同,但可肯定的是它們均為非單一的化學(xué)物質(zhì)單體,基本上都是強堿與緩沖性堿性物質(zhì)的混合物。另外,有人設(shè)計開發(fā)了一種緩沖型的混合堿劑,在車間現(xiàn)場應(yīng)用時與燒堿等強堿配合投入染浴,其作用原理應(yīng)與前者基本一致。所以從嚴(yán)格意義上來看,應(yīng)該稱作活性染料固色反應(yīng)專用的混合堿劑。
代堿劑的設(shè)計與化學(xué)成分基本上都基于以下框架:
a.選用合適的強堿來作pH值調(diào)節(jié)用堿劑,以使得單位濃度用量可以降低到很少,但要與活性染料具有較好的協(xié)調(diào)性。
b.選用溶解度高,水溶液穩(wěn)定性、可混性均好的多種緩沖型堿劑、堿性鹽等,聯(lián)合組成緩沖體系組分,達(dá)到單位濃度總量雖小,但可使染浴穩(wěn)定在一定要求的pH值范圍中。特別是要隨著溫度的升高、時間的延長、固著反應(yīng)中酸的逐漸釋放,仍能保持緩沖的作用與功效。
以代堿劑KL為例,用較典型的上海萬得公司產(chǎn)的異構(gòu)雙活性基團(tuán)的B型染料,以中淺色三原色和深濃色三原色的兩組三原色進(jìn)行拼色,構(gòu)成從淺色,直到深濃色的8個染色試樣,對其染色浴固著反應(yīng)中的pH值作測定,可發(fā)現(xiàn)其固著浴pH值穩(wěn)定范圍很符合活性染料的染色特征。
代堿劑KL加入染色浴后的染浴pH值最低在10.1,最高不超過11.5,動態(tài)變化值最大0.3,最小0.01,固著反應(yīng)完畢平均降幅僅0.1,與使用純堿的降幅幾乎不分伯仲。具體pH值變化情況見表2、表3。
從pH值反映的表觀現(xiàn)象來看,由于強堿調(diào)節(jié)pH值的敏感性,似乎代堿劑的用量一般可以是純堿的1/10左右。但從活性染料的染色特征和代堿劑的組成相結(jié)合來看,代堿劑KL在染色中的化學(xué)作用原理和對pH值動態(tài)變化的影響機(jī)理,與純堿有著相當(dāng)大的區(qū)別。所以,不應(yīng)簡單地以一個比例參數(shù)來作深、中、淺色的統(tǒng)一換算。
經(jīng)反復(fù)染色試驗后進(jìn)行匯總,代堿劑KL的最高用量4g/L,而最低用量不能低于0.8g/L,這是染色浴固著反應(yīng)所需的pH值最低限。代堿劑KL的使用量與純堿的換算,見表4。
4代堿劑與純堿對染料二次上染的影響差異
在實際應(yīng)用中,代堿劑類固色專用堿劑對于染料和促染電解質(zhì)的使用量均較少的淺色,發(fā)現(xiàn)染料的二次上染相比于純堿都有所降低———這應(yīng)是代堿劑的結(jié)構(gòu)組成所引發(fā)的。
代堿劑的強堿組分,使得染浴在達(dá)到固著反應(yīng)所需的相同pH值時,染浴中堿類物質(zhì)的總質(zhì)量要比純堿有極大幅度的減少。這從使用操作、貯運成本、染后水洗等方面來講,應(yīng)該說是大家所樂意接受的優(yōu)點。但另一方面同時使得可供于
生成電解質(zhì)的物質(zhì)來源亦相應(yīng)大幅度的減少,當(dāng)可生成電解質(zhì)的物質(zhì)量明顯低于原純堿的參數(shù)值時,必將使染料的二次上染比純堿要相應(yīng)降低。
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