中和剂PEU的性能与应用yd10616
崔浩然 常州市新浩印染有限公司,江苏常州213123
收稿日期:2008-07-18
作者简介:崔浩然,男,高级工程师,长期从事染整新产品、新技术、新工艺的研发
原载:染整技术2008/10;35-37
【摘要】中和剂,PEU的有效成分不是酸,但可以中和碱性物质;其中和值与冰醋酸近似,但中和效果好于冰醋酸。如用量过量,则热处理后对织物的强力、色光和色泽会有一定的影响,因此使用前要先做试验,找出不同织物的用量规律。
【关键词】中和剂;pH值;冰醋酸
【中图分类号】TSl90,2 文献标识码:B 文章编号:1005-9350(2008)10-0035-03
近年来,客商对印染产品pH值的要求越来越高,只允许呈弱酸性而不可呈弱碱性。因此印染企业在加工过程中不得不采用醋酸反复中和。然而却往往达不到客商的要求,甚至造成退货净洗。
究其原因,这是因为醋酸中和烧碱的生成物为醋酸钠。醋酸钠是弱酸(醋酸)与强碱(氢氧化钠)组成的盐,其水溶液呈弱碱性。因而醋酸只能将纯碱或烧碱转化为弱碱性盐(醋酸钠),不可能中和成中性。而且织物上残留的醋酸钠在干热处理(烘干、热拉)或贮藏的过程中,还能使织物产生“糙感”与“泛黄”的倾向。正因为如此,以醋酸作中和剂时必须耗用大量的水来净洗,否则达不到真正的中和效果。
由常州市宏恒纺织原料公司提供的中和剂PEU则具有较好的中和功能。中和剂PEU的有效成分不是酸,而是硫酸盐,它具有类似硫酸镁(MgS04)的性质,在水中会离解出S04-,可以快速中和纯碱或烧碱,生成易溶解、易洗除的硫酸钠(Na2S04)。
硫酸钠为强酸(硫酸)与强碱(氢氧化钠)组成的盐,在水中呈中性。由于硫酸钠没有醋酸钠的缺陷,即使水洗不净或不水洗,织物上有硫酸钠的残留,也不会影响织物的pH值,更不会使织物产生糙感或泛黄的问题。因此就中和效果而论,中和剂PEU远比醋酸好。
1 中和剂PEU的性能
1.1 物理性状
无色粘稠液体:易溶于水,可以任何比例稀释,气味轻微,几乎没有挥发性。
1.2 溶液pH值
试验条件:自来水(pH值=7.12),室温,杭州雷磁分析仪器厂PHS-25型数显酸度计检测。试验结果见表1。
表1 三种中和剂不同质量浓度时的pH值
g/L |
PH值 |
||
98%冰醋酸 |
汽巴酸AC |
中和剂PEU |
|
1 |
3.73 |
3.41 |
2.19 |
2 |
3.48 |
3.07 |
1.96 |
3 |
3.35 |
2.93 |
1.84 |
1.3 酸碱中和值
所谓中和值,是指lg酸剂在室温条件下能中和多少克的碱。
试验方法:取3g/L的酸剂100 mL置于三角烧瓶中,加酚酞指示剂数滴,以c(Na0H)=O.1 mol/L标准溶液滴定。按NaOH标准溶液的消耗量(mL)来计算中和值。
经检测,1g 98%冰醋酸可中和0.476g烧碱;1g汽巴酸AC可中和0.237g烧碱;lg中和剂PEU可中和0.428g烧碱。
从检测结果可看出.中和剂PEU的中和能力与冰醋酸相近:而汽巴酸AC的中和能力远远小于冰醋酸或中和剂PEU。
1.4 中和效果
1.4.1 检测方法
(1)用自来水(pH值为9.35)分别配制各酸剂1.5g/L、2.0g/L、3.0g/L的溶液;
(2)取20/20 108×58全棉纱卡练漂半制品,分别在室温下一浸一轧上述溶液(轧余率62.5%),70℃热风烘干.冷却待用。
(3)分别取上述处理后的试样8g,剪碎,置入三角瓶中.注入200mL蒸馏水,煮沸10min。冷却后平行测试萃取液的pH值。
1.4.2 效果比较
测试结果见表2。
表2 不同酸剂的中和效果
g/L |
pH值 |
||
98%冰醋酸 |
汽巴酸AC |
中和剂PEU |
|
1.5 |
7.28 |
7.96 |
6.72 |
2.0 |
7.13 |
7.85 |
5.97 |
3.0 |
6.58 |
6.98 |
4.03 |
(1)单就中和效果而论,中和剂PEU的实际中和能力最强.而汽巴酸AC的实际中和能力最弱。
(2)冰醋酸对碱的中和值高于中和剂PEU,而实际中和效果却比中和剂PEU差.这显然与冰醋酸的二个缺陷有关(见表3)。
表3 冰醋酸与中和剂PEU对比
酸剂 |
挥发性 |
中和产物 |
98%冰醋酸 |
大 |
醋酸钠呈碱性 |
中和剂PEU |
小 |
硫酸钠呈中性 |
1.5 对强力的影响
1.5.1 检测方法
(1)取20/20 108×58全棉纱卡练漂半制品,分别在室温下一浸一轧自来水或3g/L中和剂PEU溶液,70℃热风烘干,待用。
(2)强力试验:将上述烘干后的织物跟随车间定形机.经200℃.30s干热处理后测试织物的强力。
(3)织物萃取液的pH值测试:取8g剪碎的试样,加入200mL蒸馏水,沸煮10min,测冷却后的pH值。
1.5.2 测试结果
浸轧中和剂PEU对织物强力的影响见表4。
表4中和剂PEII对织物强力的影响
试样种类 |
织物萃取液pH值 |
织物强力N |
强力下降率% |
||
经 |
纬 |
经 |
纬 |
||
浸轧自来水 |
9.35 |
1412 |
593 |
|
|
浸轧中和剂 |
4.03 |
1214 |
546 |
14 |
7.9 |
从表4知:织物(棉)经中和剂。PEU中和后,其萃取液的pH值降至4左右时,一经干热处理,织物强力便会明显下降。这表明中和剂PEU虽不是酸,但用量偏高,纤维素纤维仍会发生酸解脆损。所以在实际应用时,一定要根据织物带碱量的多少、轧余率的高低来确定中和剂PEU的实际用量。原则是,织物经中和后1:25萃取液的pH值只能控制在6~7,既不宜过高.更不可过低。为此,实用前必须先做先锋试验.不可随意行事.以免造成“脆布”事故。
1.6 对色牢度与色光的影响
1.6.1 检测方法
(1)染色布试样:棉弹力斜纹布,米色(活性黄M-3RE 0.08%、红M-3BE 0.04%、蓝M-2GE 0.026%);棉弹力斜纹布,藏青(活性黑ED-Q 3.75%、黑KN-B0.38%);棉弹力府绸,艳蓝(活性艳蓝AES 8.35g/L、艳红AES 1.65g/L、蓝M-2GE 0.8g/L);棉弹力府绸,大红(活性红4BD 1.06%、橙2RLN 2.38%)。
(2)取染色布试样各一块.室温一浸一轧中和剂PEU(3g/L)溶液,70℃烘干后将试样分成三块。其中一块取样8g,剪碎,加入蒸馏水200mL,沸煮10min,冷却后测处理液的pH值。另二块试样分别经焙烘处理(200℃,30s,表5中处理方式为2#)或汽蒸处理(100℃,120s,表5中处理方式为3#)。
(3)在同条件下。同时做不浸轧中和剂的空白试验(表5中处理方式为1#)。并以此为标准比较摩擦牢度的高低和色光变化之大小。
1.6.2 检测结果
按1.6.1检测方法试验后的结果见表5。
表5 中和剂处理对色光和色牢度的影响
织物 |
处理方式 |
萃取液pH值 |
色光变化 |
摩擦牢度(级) |
|
干摩 |
湿摩 |
||||
米色斜纹 |
1# |
8.7 |
标准 |
5 |
4-5 |
2# |
6.23 |
偏红光 |
5 |
4-5 |
|
3# |
6.23 |
微黄光 |
5 |
4-5 |
|
藏青斜纹 |
1# |
8.7 |
标准 |
4-5 |
3-4 |
2# |
4.16 |
转黄光 |
4-5 |
2-3 |
|
3# |
4.16 |
微黄光 |
4-5 |
3 |
|
艳兰府绸 |
1# |
7.8 |
标准 |
5 |
4-5 |
2# |
4.83 |
严重萎暗 |
4-5 |
2 |
|
3# |
4.83 |
微红变暗 |
5 |
4 |
|
大红府绸 |
1# |
7.8 |
标准 |
4-5 |
3 |
2# |
4.43 |
显著转暗 |
4 |
2 |
|
3# |
4.43 |
偏红转暗 |
4-5 |
3 |
实验结果证明二点:
(1)只要中和剂PEU的实际用量适当(即织物经中和后1:25萃取液pH≥6),经中和的染色织物,无论是经干热(定形)处理还是经湿热(汽蒸)处理.对活性染料色光与色牢度的影响都不明显。
(2)倘若中和剂PEU的实际用量过量(即织物经中和后1:25萃取液pH<6),经中和的染色织物,一经干热(定形)处理或湿热(汽蒸)处理,染色色光就可能改变.染色牢度就可能明显下降(尤其是干热处理对色光和色牢度的影响最大)。
2 中和剂PEU的应用
中和剂PEU用于中和织物上的碱剂.是简单有效的。最佳应用方式是在定形机上与柔软剂同浴室温浸轧、烘干。
应用的关键点是:在浸轧中和剂前,必须在实用条件下通过实验找出最恰当的用量.确保织物经中和后,其1:25萃取液的pH值在6~7之间。这样既可使染色品的pH值符合客商要求,也不会产生明显的色光异变、牢度降低以及强力损伤。
倘若担心用量偏高会产生脆损、色变等不良后果,或者柔软剂耐酸稳定性差,缺乏相容性时,可以在染色皂洗后的温水洗时施加少量中和剂先行预中和,将织物的含碱量适当降低。这样在柔软热拉或定形时,只要施加少量中和剂便可达到要求。
3 结语
(1)中和剂PEU中和织物上的碱剂(烧碱或纯碱)速度快且彻底。pH值的可调范围也较大。无论是用于练漂或染色时织物带碱的中和.还是用于染色成品最后pH值的调整.均可达到实用要求。而且在正常条件下(pH=6~7)应用,对常用活性染料的色光、色牢度影响较小。因此从中和效果看,应该说远比醋酸和柠檬酸好,且实用成本也较低。
(2)最值得关注的问题是,一旦施用浓度偏高,织物上残留量偏多,pH值偏低,一经高温干热后整理(如定形、焙烘),染色织物就可能产生三大严重后果:① 织物发生脆损,强力明显下降;② 色光变异,明显萎暗(尤其是艳亮色泽,如艳蓝、艳红等):③ 染料“断键”,湿牢度显著降低(尤其是深色)。
因此实用时。务必要严格控制实用浓度,做到:① 一定要准确计量,必须杜绝随意性;② 一定要进行先锋实验,找出不同织物的用量规律,绝不可一刀切:③ 中和后织物的1:25沸温萃取液一定要控制在pH值6左右;④ 中和后,若经水洗则安全性更好。