由圖1可知，在浸染和軋染工藝中，TNTA作為促染/固色劑，其染色效果與氯化鈉/碳酸鈉體系相近，說明TNTA在染液中能夠有效電離出鈉離子，屏蔽棉織物表面的負電荷，起到促染作用。同時，由于該鈉鹽為堿性物質(pH值10．8～11．3)，能夠為分散染料與纖維素羥基的共價結合反應提供必需的氫氧根負離子，促進固色反應進行。此外，從圖中還發現，在浸染工藝中，氯化鈉/碳酸鈉體系的K/S值略高于TNTA體系，而軋染織物的情況正好相反。在浸染工藝中，由于氯化鈉和碳酸鈉系分批加入，染料在吸附上染過程中水解較少，與纖維結合的染料相對較多;而TNTA為堿性物質，在促進染料吸附的同時，也加速了染料的水解反應。但是，TNTA溶液有一定的緩沖作用，染色過程中pH值的變化不顯著，有利于固色反應的進行。因此，在浸染工藝中，TNTA體系染色織物的K/S值僅略低于氯化鈉/碳酸鈉體系。在軋染工藝中，由于織物帶液量較少，而且帶液時間較短，染料水解較少，弱電解質溶液的緩沖作用更為明顯，TNTA體系染色織物的K/S值更高。
2．2次氮基三乙酸三鈉質量濃度對K/S值的影響
改變次氮基三乙酸三鈉質量濃度，按1．2節浸染和軋染新工藝對棉織物進行染色，結果見圖2。
由圖2可見，在兩種工藝中，隨著TNTA質量濃度增加，純棉染色織物的K/S值均大幅上升。這主要是因為TNTA既是促染劑又是固色劑，增加其用量，染液中的Na+用量增加，pH值升高，有利于活性染料在棉纖維上的吸附和固著。但是，當該鹽用量超過一定數值后，K/S值的上升變緩，說明過多的Na+和過高的pH值對染料的吸附和固著幫助不大。由于染料水解加速，K/S值甚至反而會有小幅下降，這一現象與常用的無機鹽促染/固色體系的情況相似。此外，軋染織物K/S值曲線上升轉折點所對應的TNTA用量略低于浸染織物。這主要是因為該鹽為堿性物質，浸染工藝染料水解反應較軋染工藝更為明顯，說明該鹽更適用于軋染工藝，這與2．1節分析結果相一致。本研究選定TNTA在浸染和軋染工藝中的質量濃度分別為110 g/L和100 g/L。
2．3次氮基三乙酸三鈉溶液的電離性能和緩沖能力
采用1．3．2節方法對氯化鈉和次氮基三乙酸三鈉溶液的電導率進行測試，結果見圖3。
圖3表明，隨著溫度和pH值的提高，兩溶液的電導率均有較大提高，而且同等條件下無機電解質的電導率均高于次氮基三乙酸三鈉，這也證明了該有機鹽的電離能力要弱于氯化鈉。試驗發現，氯化鈉溶液的電導率對溫度敏感，而次氮基三乙酸三鈉溶液的電導率對pH值敏感。這說明次氮基三乙酸三鈉在pH值較高時的電離能力較好，有利于促進活性染料上染，以及染色后電解質的有效洗除。
采用浸染工藝，在染色初始階段同時加入促染劑和固色劑，跟蹤次氮基三乙酸三鈉和氯化鈉/碳酸鈉體系染液pH值隨染色時間的變化情況，結果見圖4。
圖4中，隨著染色時間的延長，每種染液的pH值均逐漸降低，說明染色過程中纖維素上的羥基與活性染料分子發生的親核取代反應需要消耗大量的堿。同時，TNTA(110 g/L)的曲線下降趨勢較其它各條曲線平緩，染液pH值變化不顯著。對于氯化鈉/碳酸鈉促染/固色體系，由于使用的均為無機電解質，它們在溶液中完全電離，溶液中的OH－濃度基本與碳酸鈉的濃度成正比，當OH－被消耗時，得不到必要補充，pH值也隨之下降。但是，TNTA為有機弱電解質，溶液中OH－是由COO－與H2O不完全反應的產物，隨著OH－減少，COO－與H2O之間的反應會向著生成OH－的方向移動，溶液中的OH－得到部分補償，因而染液pH值變化不明顯。但是，當溶液中的COO－低于某一濃度時，這一作用就不再顯著，染液pH值會明顯降低，這就是TNTA(55 g/L)曲線下降幅度較大的根本原因。
2．4染色織物性能測試
采用1．2節染色工藝對棉織物進行染色后，測定染色織物的勻染性(Sr值)、色牢度和強力，結果見表1～表3。
注:N表示NaCl/Na2CO3促染/固色體系;T表示次氮基三乙酸三鈉促染/固色體系(下表同)。
表1中，以次氮基三乙酸三鈉為促染/固色劑的兩種染色織物，其Sr值均小于氯化鈉/碳酸鈉促染/固色體系的染色織物。這是因為TNTA染液pH值相對穩定，有利于染料均勻固著。此外，該有機鹽是小分子物質，其溶液黏度較低，滲透擴散性較好，因而勻染性較好［3］。
表2數據表明，兩種染色工藝織物的色牢度相當。由此可見，TNTA在充分水洗，特別是經堿性皂煮后，可以從織物表面徹底去除，能夠有效克服聚電解質染色后殘留織物表面所引起的濕摩擦牢度降低的不足［4］。
由表3可知，染色織物的經緯向強力較染色前均有一定程度下降，這是因為棉織物活性染料染色是在堿性高溫條件下進行的，纖維素大分子鏈在染色過程中發生氧化，聚合度有所降低，再經堿性皂煮強力就會有所下降。但是，經緯向的強力損失率均在20%以內，并不影響織物的服用性能。此外，以次氮基三乙酸三鈉為促染/固色體系的染色織物強力損失率與氯化鈉/碳酸鈉體系接近，這與聚羧酸鹽染色織物強力略低于無機鹽體系的情況不同，說明該有機鹽分子中的羧基在染色過程中與纖維素大分子上羥基的交聯反應不顯著，因而強力損失較小。
3·結論
(1)采用次氮基三乙酸三鈉代替氯化鈉/碳酸鈉作為促染/固色劑用于純棉織物浸染和軋染工藝，所染織物的K/S值、色牢度和斷裂強力均能夠達到無機鹽染色效果，但前者更具較好的pH值緩沖性能，染色均勻性更好。在綜合考慮染色效果和生產成本的基礎上，確定浸染和軋染工藝中次氮基三乙酸三鈉用量分別為110 g/L和100 g/L。
(2)由于染色過程中所用促染/固色劑為無毒的水溶性有機電解質，生物降解性良好，可大大降低染色過程中無機鹽用量，對于防止土地鹽堿化和發展低碳經濟都具有十分重要的現實意義。
參考文獻:
［1］管宇，桂明勝，冒亞紅，等．聚羧酸鈉鹽在純棉織物活性染料染色中的應用［J］．印染，2006，32(6):4-6．
［2］石振東．酒石酸鹽作活性染料促染劑的研究［J］．紡織學報，2010，31(10):82-86．
［3］劉麗軍，姚金波．甜菜堿在活性染料對棉織物低鹽染色中的應用［J］．天津工業大學學報，2009，28(4):53-57．
［4］冒亞紅，管宇，鄭慶康．聚羧酸鹽在滌棉分散/活性同浴染色中的應用［J］．印染，2010，36(14):1-4．
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