發布時間：2023-04-06 點擊：

為什么要控制pH值，加緩沖溶液

定型機、涂層機、地毯機專業生成廠家無錫前洲興華機械2023年4月6日訊  (1) 織物前處理清洗不徹底, 以致少量堿性或酸性物質帶入染浴中。

(2) 染色時, 添加的非中性添加劑(如助劑等) 使染浴的pH值受影響。

(3) 有些染料本身的pH 值過高或過低, 若加入染浴中, 會引起染浴的pH 值變化。如分散染料福隆艷黃SE26GFL 的pH 值為8. 60; 福隆大紅S23GFL的pH 值為10. 60。

(4) 鍋爐在供汽時, 有時出現負壓, 將其他容器內的堿性或酸性溶液倒吸入蒸汽管道中, 在加熱染浴時, 將堿性或酸性物質帶入染浴中。

大多數染料對染浴的pH 值較敏感, 染浴的pH值控制稍有不當, 便會出現色淺、色差、色花等染疵。為了使染液的pH 值具有良好的穩定性, 染浴中須適當配制有相應的緩沖溶液。

2. 1. 1　分散染料染色

以高溫高壓溢流染色機分散染料染滌綸織物為例。由于許多分散染料對染浴的pH 值較敏感, 在不同的pH 值條件下染色, 得到色澤差異較大, 只有在弱酸性(pH = 5±0. 5) 的染浴中染色, 得到的色澤最濃艷純正。為了使染浴的pH 值在染色時始終保持良好的穩定性, 可配制醋酸2醋酸鈉緩沖溶液。

醋酸2醋酸鈉對pH 值控制的實際用量計算:

(1) 醋酸與醋酸鈉的比值
設HA c 初始濃度為Ca mo l/L ,N aA c 初始濃度為Cbmo l/L , HA c 電離部分濃度為x mo l/L 。

則存在:
HA c -----H+ + A c-
N aA c= N a+ + A c-
[HA c ]= Ca - x ≈ Ca
[A c- ]= Cb + x ≈ Cb
電離常數K a =[H+ ]·[A c- ]/[HA c ] ≈x Cb/Ca

由于pH 值控制在5 左右, 以pH = 4. 80±0. 20為宜。
pH= - lg [H+ ]= 4. 80
[H+ ]= 1. 59×10- 5mo l/L
[H+ ]= x = K a ·Ca/Cb= 1. 8×10- 5mo l/L ·(Ca/C)b= 1. 59×10- 5mo l/L
Cb = 1. 13 Ca
即醋酸∶醋酸鈉= 1∶1. 13

由于高溫高壓條件下, 弱酸的電離平衡常數K a值仍很小, 對醋酸2醋酸鈉緩沖體系的pH 值影響不大, 仍可按醋酸K a = 1. 80×10- 5計算。

(2) 醋酸與醋酸鈉濃度
緩沖劑濃度正比于緩沖量, 根據實際生產對緩沖容量的要求, 計算醋酸2醋酸鈉實際濃度。

在染色中, 酸性物質進入染浴的可能性小, 一般情況以防堿為主。
設由各種因素帶入高溫高壓溢流機染浴的堿量為150 g, 且150 g 是全部堿性物質水解成N aOH 的重量。

若溢流染色機染浴以3000 L 計算, 帶入染浴的堿濃度為
150/3000÷40= 0. 00125 mo l/L 。

由于pH 值要求為4. 80±0. 2< 5, 同時Cb = 1.13 Ca , 按電離平衡常數得:
[H+ ]= K a ·Ca/Cb
1×10- 5= 1. 8×10- 5×(Ca - 0. 00125/1. 13Ca + 0. 00125)
Ca = 0. 00522 mo l/L
Cb = 1. 13× Ca = 0. 0059 mo l/L

即醋酸濃度為0. 00522 mo l/L , 100%醋酸濃度為0. 3132 g?L ; 醋酸鈉濃度為0. 0059 mo l/L , 100%醋酸鈉濃度為0. 484 g/L 。

在高溫高壓溢流染色中, 若3000 L 的染浴中,帶入的堿濃度為0. 00125 mo l?L (假定是燒堿濃度) , 則可將100% 醋酸0. 3132 g/L 和100% 醋酸鈉0. 484 g?L 配成緩沖液加入染浴中, 可有效地將染浴的pH 值控制在所要求的范圍內。

2. 1. 2　羊毛弱酸性染料和活性染料染色

弱酸性染料或高溫活性染料L anaso l 染羊毛纖維時, 必須嚴格控制染浴整個染色過程的pH 值在弱酸性條件下(染浴的pH 值是由染色深度和染色所用助劑決定)。因酸起促染作用, 若酸性較強, 染浴中染料很容易吸附在羊毛纖維表面, 甚至在纖維表面超當量上染, 染料分子發生聚集而染花。一般染色介質酸性越強, 染料上染率越快, 勻染性越差(特別溫度80 ℃以上更為突出)。染色時若采用NH3·H2O 2(NH4 ) 2SO 4 或HA c2N aA c 等混合緩沖劑來控制染浴的pH 值, 可使其保持在所需的范圍內, 從而使羊毛纖維能獲得較高的吸盡率和勻染性(特別是中淺色)。

2. 1. 3　活性染料冷軋堆染色

活性染料冷軋堆染色采用緩沖混合堿作為固色堿, 對提高染液穩定性及消除風印有極大的好處。

二氯均三嗪型染料較活潑, 冷軋堆染色采用N a2CO 3-2N aHCO 3 作固色堿, 染色織物布面的“發毛”與不勻等染疵較單獨用N a2CO 3 堿劑有所改善, 特別是染料用量超過30 g/L 情況及個別勻染性差和難染品種, 采用N a2CO 3-2N aHCO 3 (比例2∶1) 的固色堿可得到良好的勻染性, 并提高染料的固色率。

此外, 硫化染料中硫化黑在上染過程中, 極易發生氧化, 產生染斑。若加入N a2CO 32N aHCO 3 (比例2. 2%～ 4. 2% ) 的混和堿來控制染浴pH 值, 可減少氧化速度, 對減輕染斑有很好的效果。

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