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1、还原剂环利粉替代保险粉的应用体验 俞思琴王利兴( 浙江亚太特宽幅印染有限公司) 1 前言 随着国内外市场竞争的日益激烈以及人类对环 保意识的不断加强，如何改善环境、清洁生产、减 少三废排放；降低成本、节能低耗、提高产品质量 与企业的竞争应交能力等等一系列问题，逐步展现 在人们面前，成为当前业内人士时刻关注的主题。 用新还原剂代替保险粉在还原染色工艺中的应 用，对改善环保、清洁生产有较为积极的意义。本 公司对环利粉作了约1 2 个还原染料、小样的单色与 拼色的系列试验及一个多月的大机生产汇报一下我 们的使用情况与体会。 2 还原染色的基本原理 还原染色是一个还原氧化化学反应的过程。 还原染料不溶
2、于水，必须通过碱性强还原剂将不溶 于水的还原染料还原成可溶性的隐色体染液( 隐色 酸纳盐) ，才能进入纤维内部被纤维吸收，然后可溶 的隐色体又被氧化成不溶性的还原染料而被牢牢地 固着在纤维上。还原染色有隐色体，隐色酸或未经 还原的不溶性染料的分散悬浮体染色等工艺，我厂 主要是采用连续轧染悬浮体染色工艺生产。 悬浮体轧染工艺：织物浸轧还原染料的悬浮液 ( 染料的分散态) 叶烘干( 不溶的染料颗粒轧烘在 织物的纤维表面) _ 浸轧碱性强还原液( 烧碱保 险粉) - 还原汽蒸( 还原成可溶的染料隐色体进入 纤维的内部) 叶水洗中和_ 透风、氧化( 氧化成不 溶性的还原染料固着在纤维内) _ 皂煮(
3、充分洗除 未固着的浮色等水解染料并进一步发色) _ 水洗烘 干。 3 关于保险粉与环利粉 保险粉是还原染色中最常用的还原剂。它的化 学性质非常活泼，由于它的这一特性，多年来保险 粉虽然在还原染色中是一个非常好用的还原剂，但 也存在一些不尽人意之处有待人们去改善与解决。 保险粉暴露在空气中遇湿、遇酸极易迅速氧化分解、 放热燃烧，甚至引起爆炸，在还原染色过程中，相 当大部分的保险粉是由于空气氧化和自身分解而消 耗浪费掉的，据测定在轧染过程中织物轧还原液进 蒸箱时往往已有一半以上的保险粉被空气迅速氧化 了，其氧化过程复杂，氧化产物主要是亚硫酸纳和 硫酸纳等酸性产物，因此还要多加烧碱予以中和。 3 0
4、 3 加上保险粉制造成本高，价格较贵( 世界上用于还 原染色占很大比例) ，它的化学不稳定性在生产过程 中的人为稍不注意如放置时不封口，敞开暴露在空 气中受潮分解等的浪费，也造成了生产过程的不稳 定而影响着染色质量；尤其是在分解过程中有害气 体的释放对环境的污染以及因保管不善对安全的隐 患。近数十年来，人们试图用二氧化硫脲、硼氢酸 纳作还原剂；前者在室温下较稳定，溶液呈弱酸性 ( p H 5 左右) 碱性热溶液中起亚磺酸还原剂作用， 可将还原染料还原。但它的碱性溶液不太稳定。对 某些染料易过还原造成色泽不正；硼氢酸纳的性质 也较稳定，在水溶液中会渐渐放出氢气，也可作为 还原剂，近年来国内外对此
5、都有研试与开发。 环利粉为白色粉末水熔液呈弱酸性，干态时化 学性质稳定，加热至1 5 0 C 才开始分解，不吸湿、 无熔点，遇水不燃烧，与保险粉比较，属安全化学 品。环利粉的还原电位高于保险粉，也即其还原性 比保险粉强，随温度提高，它们的还原性将进一步 提高，还原所需时间缩短。 由于保险粉在6 0 以上测得的电位可低达 1 1 0 0 m V ，比还原染料隐色体电位高得多( 一般还 原染料的电位约6 0 0 - - 9 0 0 m v ) ，。因此在悬浮体轧染 汽蒸时有足够的能力使还原染料成隐色体，同样理 由环利粉还原电位高在理论上就更有能力做到这一 点。 表1 表7 为保险粉和环利粉还原染色
6、对比试验 的结果。表中的L 值和色差E 采用D a t a c o l o rS F 6 0 0 - X 测色仪测定( D 6 5 光源) 。L 值为颜色亮度( 深 浅度) ，E 为保险粉与环利粉对比的亮度与彩度的 总色差值。 表1 保险粉厮利粉染色样亮度L 值对比 还原 还原剂 还原剂用量 染料 l g L5 9 r L2 0 9 L5 0 9 L 保险粉8 3 7 9 6 7 7 45 0 4 83 6 1 9 棕G G环利粉8 2 8 96 8 7 24 9 9 33 7 7 7 保险粉 8 8 4 4 8 2 4 3 7 3 1 16 5 2 5 黄G环利粉8 8 8 58 2 8 4
7、7 3 1 96 3 2 7 保险粉9 08 6 2 2 8 3 3 88 1 5 7 黄G C N环利粉9 0 2 38 8 5 l 8 5 3 88 2 4 8 保险粉 8 1 8 46 5 0 74 4 0 43 4 8 7 棕B R环利粉8 2 4 3 6 7 0 44 6 5 83 5 0 7 大红R保险粉 7 8 3 26 3 7 35 1 2 34 1 6 4 环利粉8 0 6 26 5 2 55 2 4 14 3 2 4 保险粉 8 1 3 26 6 3 74 9 93 8 8 l 红F 3 B 环利粉8 l6 6 4 34 9 6 54 1 1 7 保险粉 8 1 86 2
8、7 34 1 5 l3 0 2 4 橄榄T环利粉 8 1 9 2 6 5 4 94 3 9 53 1 9 7 保险粉 8 2 9 l6 5 74 5 1 l3 2 5 6 橄榄绿B环利粉8 3 8 96 6 5 64 6 2 83 4 6 8 保险粉 8 1 5 96 5 5 54 8 1 33 4 4 2 绿F F B环利粉8 3 1 36 7 45 1 2 93 6 1 9 保险粉 7 8 9 6 5 8 3 7 4 1 - 3 32 8 4 9 黑R B环利粉7 7 9 95 9 8 93 8 6 82 7 7 5 保险粉 8 0 5 46 2 4 l3 9 5 6。3 2 0 5 漂蓝
9、B C 环利粉 8 5 2 7 6 5 0 54 9 9 93 4 9 7 保险粉 7 9 1 96 1 4 84 1 3 32 9 5 5 蓝R S N 环利粉 8 3 6 7 6 4 5 84 3 7 63 1 7 3 表2 环利粉与保险粉还原单色小样色差A E 对比 染料还原；刚用量 l g L5 9 L2 0 9 L5 0 9 L 还原黄GlO 8 8 1 8 31 7 2 嫩黄G C N 1 2 6 0 9 l1 0 40 6 3 棕G GO 6 30 80 1 20 4 3 大红R2 3 9O 7 80 7 90 4 7 红F 3 BO 5 1O 8 0 0 4 1 1 5 棕B
10、R0 7 3 1 1 7 0 2 80 0 6 橄榄T O 2 4 O 9 9O 8 50 6 4 橄榄绿BO 4 lO 3 70 4 30 6 1 绿F F B1 0 6O 61 4 40 4 3 黑R B0 4 7 O 6 l 0 9 4O 2 4 蓝B C6 5 27 3 71 1 3 37 0 9 蓝R S N7 0 76 9 27 7 26 6 9 表3 环利粉与保险粉还原拼色大机样色差对比 大机样对比 大机染地未固色布小样对比 色差E 米灰棕秋绿橄绿果绿咖啡米黄灰 米 1 4 ( 2 0 ) g L1 5 m i n O 3 7O 3 3O 8 90 4 90 9 40 3 60
11、20 6 8O 5 6 1 4 ( 2 0 ) g L2 0 m i n O 0 9O 3 5O 6 9O 3 1 4 ( 2 0 ) g L2 5 m i n O 3 50 40 3 6O 9 2 0 0 4 ) g L1 5 m i n 0 0 60 4 90 2 40 5 9 表4 不同汽蒸时间单色小样色差对比 汽蒸时间 T l1 2T 3T 4B 1B 2B 3 B 4F F B l F F B 2F F B 3 F F B 4G G 4 1 5 m i n0 71 2 81 6 11 2 1O 5 5 0 4 3 0 5 72 6 9 1 0 60 61 4 40 4 3 O 2 2
12、 2 0 m i nO 2 40 9 9O 8 50 6 4 0 4 6 0 3 4 0 8 81 7 9 1 4 2 1 7 42 0 1O 2 7 2 5 m i n0 4 7 注：T 、B 、F F B 、G G 是4 种还原染料，其后的1 、2 、3 、4 是指4 种染料浓度( 1 、5 、2 0 、5 0 9 L ) 。 均以保险粉饵S ) 为参照标准样的对比值。 表5 环利粉在不同固色条件下的色差( 单色) 固色条件 B3B4F 3 B3G G4T 3T 4 1 5 2 5 m i nO 1 71 2 40 6 22 1 31 6 l 固色液2 0 9 L 0 6 4 固色液4 0
13、 9 L O 1 5 注：B3 ：染料2 0 9 L ，B4 ：染料5 0 9 L ， T 3 ：染料2 0 9 L ， F 3 B3 ：染料2 0 9 L ，G G4 ：染料5 0 刚， T 4 染料5 0 9 L 。 3 0 4 表6 环利粉在不同固色条件下的L 值( 单色) 固色条件 F 3 B3B3B4T 3T 4 还原液2 0 9 L1 5 m i n 4 9 9 8 还原液3 0 班1 5 m i n 5 0 9 84 5 2 54 4 0 43 1 0 4 还原液4 0 9 L1 5 m i n 4 9 7 33 2 4 9 还原液3 0 9 L2 5 m i n 4 5 2 9
14、3 9 7 l2 8 4 3 还原液4 0 9 L2 5 m i n 3 4 5 7 注：F 3 B3 ：染料2 0 9 L ，B3 ：染料2 0 9 L ，B4 ：染料5 0 9 L ，1 3 ：染料2 0 9 L ，T 4 ：染料5 0 9 L 表7R S N 蓝和B C 漂蓝不同还原浓度之色差对比( 小样) 还原剂浓度 R S N 3B C 3 保险粉1 0 9 L 1 0 35 1 3 环利粉5 9 L 1 1 0 51 8 8 1 环利粉8 9 L 1 1 l1 0 6 4 环利粉1 0 9 L 2 5 77 1 1 环利粉1 6 9 L 2 4 l 6 6 9 注：R S N 3
15、：染料2 0 9 L ，B C 3 ：染料2 0 9 L ，R S N 、B C 均以保险粉( H S 3 0 9 L ) ：为标准样对比值。 从实样以及测定的E 色差对比可见，除了蓝 色系染料E 大大超过2 ，不宜使用环利粉做还原 剂外，其它大部分染料两者的差值比较小。按往常 经验来说，E 值在O 8 0 9 左右对照灰色样卡大致 是4 5 级( 不同的颜色的E 值数据与级差的关系 与目测有一定差异) 。表2 每组染料有4 个不同浓度 的柱条，除蓝色反常以外，还原大红Rl g L ，还原 黄G2 0 9 L 和5 0 9 L 的3 个E 约为3 、3 - 4 级，差 别较大。其它基本都在4 级以上，有些在4 5 级、5 级以上，其中橄榄绿B 、棕G G 、黑R B 、橄榄T 、红 F 3 B 、棕B R 、嫩黄G C N 、绿F F B 都较小。从亮度 L 值( 深浅度) 来看，除蓝色系列二者差别大外， 其它都较接近。由于保险粉与环利粉是两个不同的 还原剂，环利粉的还原电位比保险粉高，其还原能 力相应较强，它们的还原速率、温度与时间等还原 规律各都不相同，因此只要看环利粉能否
