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。

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。

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)。

3  冰醋酸与中和剂PEU对比

酸剂

挥发性

中和产物

98%冰醋酸

醋酸钠呈碱性

中和剂PEU

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20030s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。

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%

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(20030s,表5中处理方式为2#)或汽蒸处理(100120s,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

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pH6),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: 织物发生脆损,强力明显下降; 色光变异,明显萎暗(尤其是艳亮色泽,如艳蓝、艳红等): 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: 一定要准确计量,必须杜绝随意性; 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: 中和后织物的1:25沸温萃取液一定要控制在pH值6左右; 中和后,若经水洗则安全性更好。