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代用碱的几种配制方法

来源:网友发布 发布时间:2010年10月07日
市场上对代用碱褒贬不一,很多专家观点也有分歧,主要在固着率和与纯碱色相的偏差,特别是大红拼色的咖啡、紫色等深度不如纯碱,色相与纯碱差异大,对代用碱的匀染性争议不是很大。本网观点是:代用碱不能一概而论,产品的品质和使用技巧是决定因素,一个好的配方和合理的使用工艺,可以克服大家争议的问题,本网已经成功将代用碱推广到染厂实际生产中,解决了大家争议的代用碱弊病,充分发挥其优势的一面,中深色可以普及使用。(12g/L以上纯碱的使用量) 本文收集调研了市场上几种代用碱的制作思路,基础配方模型,仅供开发产品时参考(有些专利数据颠倒或错误,只能靠拿来主义,取其精华去其糟粕) 代用碱的配制: 代用碱组分可大致归纳为供碱度组分、缓冲组分、分散剂和螯合剂组分。供碱度组分是氢氧化钾或氢氧化钠,缓冲组分则有多种选择,根据所含缓冲组分的不同,可将代用碱分为:磷酸盐体系、硅酸盐体系、碳酸盐体系三大类。 一、磷酸盐体系 磷酸盐体系代用碱的代表性产品是Sybron公司开发的Alkaflo.Morran专利中给出了该体系代用碱的具体方法,使用不同的原料可以配成不同 PH值的碱液。高PH值碱液的主要成分为磷酸三钾、氢氧化钾、氢氧化钠(用量少,目的是提高碱液对温度的稳定性,可以选择不加)。低PH值的碱液主要成分为磷酸二氢钠、磷酸。若将高、低PH值的碱液以不同的比例混合,就可以得到一系列不同PH值的碱液。在碱液中加入硼酸盐、乙醇胺等可提高体系的缓冲能力,其中乙醇胺可以是单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺或是它们的混合物。配制高PH值的碱液时,磷酸三钾的用量为20%~50%,氢氧化钾为2.5%~20%,如果选择加入氢氧化钠用量则为0.4%~7%,乙醇胺为4%~8%,五水合硼砂为4%~10%。配制低PH值的碱液时,磷酸二氢钠为13%~40%,磷酸为0~30%,乙醇胺为 1.9%~4%。专利中指出碱液在染浴中用量为0.1%~0
.3%。例举7种代用碱的配制配方见下表: 磷酸盐体系的配制配方
碱液成分 用量%
低PH值 高PH值
配方1 配方2 配方3 配方4 配方5 配方6 配方7
磷酸二氢钠 15.3 31.0 / / / / /
磷 酸 26.3 14.0 / / / / /
单乙醇胺 1.9 / / / / / /
56.5 55.0 57.1 58.8 61.1 58.5 56.6
磷酸三钾 / / 42.9 30.1 21.4 29.2 31.6
氢氧化钾 / / / 2.9 12.3 7.9
五水合硼砂 / / / 4.0 8.4 / /
三乙醇胺 / / / 7.1 6.2 / /
氢氧化钠 / / / / / / 3.9
磷酸盐体系的碱液在活性染料染色中有较好的固色效果,但因富含磷,应用受到限制。 二、硅酸盐体系: 以BEMOLFB为商品名的代用碱就是硅酸盐体系的产品。Aseervatham 专利中配制的碱液主要成分为:氢氧化钾、硅酸钾、螯合剂。其中螯合剂的加入是为了去除金属离子,避免其对染色产生不良影响。常用的螯合剂有乙二胺四亚甲基膦酸的钠盐、乙二胺四乙酸的钠盐、氨基三乙酸的钠盐、膦酸酯以及葡萄糖酸钠等。在硅酸钾中,SiO2、K2O的比例是可变的,最好的质量比为:1.43~2.09(换成量比则为2.24~3.28),典型配方见下表,其在染浴中的用量为2~2.5g/L。 硅酸盐体系的典型配方
碱液成分 用量范围% 更好的用量范围%
硅酸钾(固体) 20-75 25-40
氢氧化钾(固体) 10-35 20-30
螯合剂 0-20
1-10
0-70 20-54
Christie 专利中碱液的主要成分为:氢氧化钾、硅酸钠、硼酸盐。最好的组成为:氢氧化钾35%,硅酸钠25%,硼酸盐5%(如过硼酸钠、偏硼酸钠等)水35%。配成的碱液既有足够的PH值(保证染料和纤维反应),又有足够的缓冲能力(使反应缓慢进行)。碱液在染浴中的用量为2-10%。硅酸盐体系代用碱虽有较好的固色效果,但会与金属离子产生沉淀,引起设备阻塞或是在织物上形成斑点,可以通过加螯合剂缓解。 三、碳酸盐体系: 以Burco NP-Q S alt 为商品名的代用碱是碳酸盐体系的产品。其主要成分为:氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、柠檬酸盐、丙烯酸盐,是由无机碱和有机碱组成的混合碱。 Moore 专利中给出的代用碱主要成分:氢氧化钾、碳酸钾、柠檬酸钾、聚丙烯酸钾。其中,柠檬酸盐和聚丙烯酸盐是溶液的结晶抑制剂,在染色过程中还起分散剂的作用。碳酸钾是将液体二氧化碳加入到氢氧化钾溶液中反应制得的。专利中还给出了总碱度和有效碱度的定义。总碱度是指以甲基橙为指示剂标定至滴定终点所消耗的盐酸量,有效碱度是指以酚酞为指示剂标定至滴定终点所消耗盐酸量。下表是专利中所测得碳酸钠、Alkaflo、Burco NP-Q溶液的总碱度、有效碱度以及2%溶液的PH值。 不同类型碱的碱度比较
有效碱度 总碱度 2%溶液PH值
纯 碱 29.0 58.0
11.3
Alkaflo(磷酸盐) 12.5 16.7 12.3
BurcoNP-Q(碳酸盐) 14.0 18.8 12.5
Moore专利碱(碳酸盐) 10.9 22.0 12.2
Bella 专利中的代用碱主要成分为:碱金属的氢氧化物、碱金属的碳酸盐、螯合剂。最好的配制组合为:氢氧化钠6%~8%,碳酸钾8%~30%,螯合剂(氨基多羧酸型)4%~7%。也可以用氢氧化钾取代氢氧化钠,,氢氧化钾用量为10%~12%。为了保证产品的稳定性,可以选择加入一些稳定剂,其用量为 0.12%~0.50%。碳酸盐体系的代用碱不含磷酸盐和硅酸盐,而且作用效果和碳酸钠一样,有很重要的价值;

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