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提高C.I.活性蓝19应用性能的研究

商李金  
【摘要】:活性艳蓝KN-R(C.I. Reactive Blue 19)色光纯正,各项牢度优异,是活性染料中重要蓝色品种。活性艳蓝KN-R的活性基团为β-羟乙基砜硫酸酯,在碱性条件下生成乙烯砜基,对天然及再生纤维素纤维直接性高,具有较好的上染率。 但在强碱性溶液中,活性艳蓝KN-R脱去一个水溶性硫酸酯基,分子上仅保留一个强亲水性的磺酸基,导致染料分子间的静电斥力减小,容易形成染料聚集体而造成染色不均匀,尤其在染深浓色和小浴比时,在盐、碱的存在下,匀染差的现象更加突出。 染色工作者曾针对此问题提出了一些改进措施,如在染色时缓慢升温、分批加碱等,虽有一定改善,但工序多,劳动强度大,工艺不容易掌握。此外,在染料生产时,大多添加β-萘磺酸甲醛缩合物,而这些缩合物中存在着游离甲醛,且难以降解,对环境造成一定的污染。 为了较为环保地解决这一问题,本文首先在β-萘磺酸与甲醛摩尔比较小的情况下优化合成工艺,合成出对C.I.活性蓝19有较好分散作用的β-萘磺酸甲醛缩合物;其次,筛选出分散性能和生物降解性能俱佳的阴离子或者非离子表而活性剂与β-萘磺酸甲醛缩合物复配,以降低β-茶磺酸甲醛缩合物的用量;最后,对于竭染,测试子各种分散剂和碱剂对染料的吸色率、固色率、提升力、色光的影响,并优化了染色工艺。 研究结果表明,在试验范围内,合成产物R110107的分散效果最好,其合成条件为:反应起始酸度为22%,p-萘磺酸与甲醛摩尔比为1:0.3,保温时间为1.5h,保温温度为110℃。然后对其它阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂进行筛选,发现非离子表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮K-30和己内酰胺比较适合作为冷轧堆染色时的分散剂,它们与R110107复配,可以明显降低R110107的使用量,使染色更为环保;而木质素磺酸钠和葸醌-2-磺酸钠在竭染时有较好的分散效果。对于竭染,通过测试各种分散剂和碱剂对染料的吸色率、固色率、提升力、色光的影响,与原染料染色相比,发现R110107对染料的各个指标几乎没有影响,葸醌-2-磺酸钠次之,木质素磺酸钠的影响最大,吸色率和固色率几乎都下降10%,提升力下降很多,鲜艳度从43.7降到42.94;染料采用代用碱QF-4作碱剂时,耐碱稳定性更佳,固色率略下降,预加碱工艺可以避免固色率下降,且能达到更佳的匀染效果,还能降低约三分之二的碱剂成本,具有较好的应用前景。


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