宏其代用碱
宏其代用碱外观是白色粉体，极易溶于水，水溶液为透明液体，杂质含量极少，常用于活性染料染色代替纯碱的功效。经济效益和环保效益比纯碱好，用量只是纯碱的八分之一，但是其工艺性较强。
目录
宏其代用碱技术指标宏其代用碱优势宏其代用碱使用方法代用碱代替纯碱活性染料固色验证宏其代用碱的配置方法代用碱的常见问题解答
宏其代用碱技术指标1、宏其代用碱外观：白色粉体
2、宏其代用碱成份：碱（绝对不含NAOH、KOH）
3、宏其代用碱PH值：（1%）12±14、宏其代用碱离子性：阴离子
5、宏其代用碱溶解性：溶解性极佳，是苏打的2倍，杂质含量极少，水溶液为清澈透明液体
6、宏其代用碱固含量：约90%
宏其代用碱优势1、代用碱25kg小包装操作方便，不会像使用纯碱产生飞灰的情况。
2、代用碱用量省，仅需纯碱使用量的1/8～1/10。
3、代用碱具强力分散性，可有效防止白粉的产生，且使纤维色光鲜艳。
4、代用碱碱度缓冲力佳，溶解度极高，是纯碱的2倍，具棉均染效果，可有效防止色花的产生。
5、代用碱染后可节省约40%液流水洗水量及30%中和用酸。
6、代用碱价格便宜，可有效的降低成本，比使用苏打料节省成本50%以上。
7、代用碱溶于水时不发热。
宏其代用碱使用方法将代用碱与水以1：8～10稀释后，在常温下加入染液（40分钟内一次慢慢加入）再升温，切勿在60度加入，为保证染色质量，建议在加入代用碱的同时最好加入原纯碱的10%。代用碱的建议用量为原纯碱的1/8～1/10，具体用量需根据贵司的产品体系酌情添加。宏其代用碱的染色工艺推荐a、代用碱染色工艺推荐Ⅰ：纱线、件染染色。
注意事项：
1、一般用量 浅色：1-1.5g 中色：1.5-2g 深色：2.5-3g2、根据被染物的重量、浴比的大小，按照计算纯碱的方法折算出代用碱的实际用量，安排称量。适用代用碱染色的织物，色光与纯碱稍有不同，请先于实验室打样找出代用碱的最佳用量再调整染料找出所需色光之配方后在使用。（代用碱的用量为原纯碱的1/8—1/10，使用者可根据实际情况增减之）
3、因代用碱为高浓缩产品，对操作的要求比较高，而个厂家染色工人的技术水平、操作经验、 责任心等方面各有差异，为了保证染色质量，在加代用碱的同时最好加入原纯碱的10%，在生产过程中，即使染色工人在操作事，出现稍许的差异，也不致于对上染率、色光产生较大的影响。
4、对染特殊颜色如：大红、枣红时，纯碱的用量可增加到15%（原纯碱总量）。染色时，升温不可过快，以免因局部温度过高而造成色花、色差。
5、代用碱需在在常温中加入染液（40分钟内一次慢慢加入）再升温，切勿在60度加入。 b、代用碱染色工艺推荐Ⅱ：布匹染色
注意事项：
1、染浅色在加代用碱的同时最好加入远纯碱的10%2、对染特殊颜色如：大红、枣红时，纯碱的用量可增加到原纯碱的15%建议贵公司在使用宏其代用碱时先进行必要的试验，以确保效果和安全性。本资料仅供使用时参考，不做任何证明说明。
代用碱代替纯碱活性染料固色验证1试验方法
1.1 试验材料
筒子棉纱半制品、M-3BE活性红、KN-B元活性黑、无水硫酸钠(元明粉)、无水碳酸钠(纯碱)、代用碱(简易替DS)
1.2 仪器和设备
Datacolor电脑测色配色仪(Datacolor公司)、缕纱测长仪、荡式染色小样机（rapid公司）、H-H8型水浴锅(金坛新航仪器厂)、PHS-3计（上海雷磁精密仪器厂）
2试验部分
2.1两种碱剂PH范围比较
2.1.1不同浓度纯碱的PH值
用PHS-3计测定不同浓度纯碱PH值，其结果如下表1：
纯碱浓度 g/l
2
4
12
18
20
22
24
26
PH值
10.85
11.02
11.23
11.23
11.24
11.25
11.25
11.25
2.1.2简易替DS的PH值
用PHS-3计测定不同浓度代用碱PH值，其结果如下表2
简易替DS g/l
1
1.5
2.0
2.5
3
3.5
4.0
4.5
5.0
6.0
PH值
10.63
10.96
11.24
11.37
11.41
11.52
11.53
11.64
11.65
11.71
表1可以看出,无水碳酸钠在较宽的实用质量范围内(12-26g/l),其溶液PH值稳定在11-11.2范围内.这表明,无水碳酸钠的水溶液,都具有PH值较稳定的作用.因此在活性染料浸染中使用,染液PH值波动小,这对提高浸染的重现性,非常有利.
表2可以看出,代用碱简易替DS在实用质量浓度范围内(1-6g/l),溶液的PH值分别在(11.6-11.7).同是也可以看出,随着用量浓度的增加,溶液PH值渐渐走高,其变化幅度比无水碳酸钠大.由于用量浓度的波动,染液PH值的变化,就可能影响染色的重现性.因此,在实际应用时,对用量和浴比的准确性要求高.
实验表明,活性染料浸染时,染液的PH值的稳定性在10.5左右比较合适.此时,绝大多数活性染料,对棉纤的吸色固色量,相对量高,匀染透染效果相对较高.
2.2 代用碱染色工艺水平试验
2.2.1 常规染色工艺条件: 母液浓度 1%（O.W.F）
棉纱 5g
染液 3%
元明粉 60g/l
碱剂 (见表)
温度 60℃
浴比 1:10
15min 15min 30min
工艺流程:60℃————↓————↓————↓——————
纱线 元明粉 碱剂 后处理
染色工艺的设计:染色工艺的设计对染色的质量起着决定性作用.染色工艺的设计应包括对纱线的纱支、种类，使用设备、染料、助剂进行分析，对染色小样中试验样检测的准确性进行有效的控制，采用染整理论与实践相结合的方式，系统化进行此项工作。
2.2.2 纯碱最佳用量选择
用Datacolor测色配色仪测定其用纯碱固色得到表面深度K/S值，元明粉60g/l，其他工艺与常规工艺相同，其结果如表3：
染料
纯碱用量g/l
M-3BE红
KN-B元
K/S
K/S
14
70.1
86.4
16
72.3
88.5
18
71.5
86.1
20
71.0
86.0
22
72.8
88.9
24
71.4
85.8
26
71.6
85.9
由上表3可看出,对活性黑KN-B元、活性M-3BE红的固色结果，对1%染料浓度纯碱用量为22g/l。表面深度K/S值最佳。
2.2.3 代用碱的用量范围选择
按常规染色工艺条件，改变代用碱用量分别选择两只活性染料染色以22g/l固色深度做100%相对比较。元明粉60g/l，其他工艺与常规工艺相同。用Datacolor测色配色仪测定其用纯碱固色得到表面深度K/S值及与纯碱固色的CMC△E，其结果如下表4：
染料
代用碱用量(g/l)
M-3BE红
KN-B元
K/S值
△E
K/S值
△E
2
38.91
1.26
60.62
1.23
4
60.32
0.98
68.53
0.88
6
66.54
0.45
71.25
0.37
8
66.42
0.58
71.18
0.45
10
64.25
0.64
71.06
0.56
由表可看出,随着固色代用碱用量的增加,染料的表面深度K/S增加,当固色代用碱为4～8g/l时,染料的表面深度K/S基本达到最大值,继续增加碱剂用量,则染料的K/S呈下降趋势.且代用碱用量在4-8g/l范围内与纯碱固色比较色差CMC△E较小，所以代用碱的用量以4～8g/l为宜.
2.2.4 元明粉用量对固色率的影响
活性染料染色一般都要假如中性电解质促染,选定代用碱为6g/l，元明粉22g/l，其它工艺条件不变,仅改变硫酸钠的用量.用Datacolor电脑测色配色仪测定其染色表面深度K/S值与纯碱固色CMC△E色差,其结果如下表5
染料
元明粉用量 (g/l)
M-3BE红
KN-B元
K/S值
△E
K/S值
△E
50
19.972
1.32
20.170
1.54
60
20.114
1.78
22.204
1.95
65
20.386
1.65
22.564
1.81
70
20.575
1.28
22.644
1.53
75
20.832
0.75
22.848
0.90
注:代用碱6g/l 元明粉22g/l 其它条件不变
由表5可以看出,随着硫酸钠用量的增加,染料表面深度K/S增加,但用量太高会与碱剂用量相同会略有下降.因此硫酸钠的用量以65g/l～75g/l为宜.
2.2.4固色时间对染色影响
选定代用碱6g/l,元明粉22g/l,其它条件不变.用Datacolor电脑测色配色仪测定其染色表面深度K/S值与纯碱固色CMC△E色差,其结果如下表6:
染料
固色时间（min）
M-3BE红
KN-B元
K/S值
△E
K/S值
△E
20
21.156
1.12
23.436
1.19
30
21.384
0.65
23.645
0.72
40
21.536
0.73
23.977
0.85
50
20.163
1.24
22.261
1.38
注:代用碱6g/l 元明粉75g/l 其它条件不变
染料与纤维在碱剂作用下发生固色反应与染料水解是同时进行的,而结合在纤维上的染料也因染料和纤维间共价键的水解断键而从纤维上脱落下来,因此固色时间的长短对固色率有较大的影响.纤维上的染料会因共价键断键的量却越来越多,固色率反而会下降.由原理及表6可看出,随时间延长,表面深度K/S的变化在20-40min时趋势趋于稳定，达到50min时表面深度K/S值呈降低的趋势。因此在60℃时,固色时间以20～40min为宜.
2.2.5 染色温度对固色率的影响
选定代用碱6g/l,元明粉75g/l,其它条件不变.用Datacolor电脑测色配色仪测定其染色表面深度K/S值与纯碱固色CMC△E色差,其结果如下表7:
染料
固色温度(℃)
M-3BE红
KN-B元
K/S值
△E
K/S值
△E
50
20.035
1.07
20.139
1.18
55
21.115
0.36
21.233
0.25
60
24.394
0.52
25.656
0.46
65
28.576
0.57
29.439
0.58
70
21.663
1.12
22.779
1.17
注:代用碱6g/l 元明粉75g/l 其它条件不变
由表7可看出.其它条件相同时,低温的固色率相对较低,根据温度低,染料的扩散相对较慢,固色反应的速率也较慢,而提高温度,可以使固色反应速率加快,但染料水解反应速率也加快,而且比固色反应速率提高的更快的原理，实验数据选用55～65℃合适.
3正交试验
3.1 选定元明粉75g/l,根据以上得到的合适的工艺条件范围,做一个正交试验来确定一个更加合适的工艺条件. 用Datacolor电脑测色配色仪测定其染色表面深度K/S值与纯碱固色CMC△E色差,其结果如下表8:
因素
编号
固色温度
A
固色时间
B
代用碱用量
C
K/S
△E
1
55
20
4
17.234
1.78
2
55
30
6
18.262
1.21
3
55
40
8
20.808
1.87
4
60
20
6
24.144
1.61
5
60
30
8
23.631
0.52
6
60
40
4
24.376
1.38
7
65
20
8
24.746
1.80
8
65
30
4
25.098
1.81
9
65
40
6
26.845
1.20
注:元明粉75g/l,其它条件不变, 染色主色以KN-B元为主
3.2 正交试验结果分析表
表9
影响因素
表面深度K/S
△E
A
B
C
A
B
C
K1
56.304
66.124
66.7.8
4.86
5.19
4.97
K2
72.151
66.991
69.251
3.51
3.54
4.02
K3
76.689
72.029
69.185
4.81
4.45
7.19
→K1
18.768
22.041
22.236
1.62
1.73
1.66
→K2
24.050
22.330
23.084
1.17
1.18
1.34
→K3
25.563
24.010
23.062
1.60
1.48
1.40
R
6.795
1.969
0.826
0.02
0.25
0.26
从表8数据可知，影响染色的工艺条件因素有：固色温度、固色时间、固色剂的用量。数据结果通过表面深度显示A>B>C，而色差CMC△E是A<B<C。上表看出最主要的影响因素：固色温度，所以固色温度选A3，固色时间和固色剂用量素选B2C2。
即工艺条件最佳的是: 染液浓度 3%
元明粉 75g/l
简易替DS 6g/l
温度 65℃
固色时间 30min
浴比 1:10
4染色牢度比较
用10*4CM的帖衬布做皂洗牢度表和摩擦牢度，用Datacolor电脑测色配色仪测定原样褪色和白布沾色 表10
染料
碱剂
皂洗牢度
摩擦牢度
原样变色
白布沾色
干摩
湿摩
M-3BE红
纯碱
4-5
4
4-5
3
代用碱
4-5
4
4-5
3
KN-B 元
纯碱
4-5
4
4-5
3
代用碱
4-5
4
4-5
3
由表可以看出，代用碱与无水碳酸钠相比较，染色牢度基本相同，所以代用碱可取代纯碱在纯棉筒子纱活性染料染色中的应用。
结 论
1 通过对纯棉筒子纱活性染色试验用水平试验和正交试验法确定代用碱最佳使用工艺：
染液浓度 3%
元明粉 75g/l
简易替DS 6g/l
温度 65℃
固色时间 30min
浴比 1:10
2 活性染料的固色剂采用代用碱替代纯碱,其固色效果好,且色泽稳定.
3 代用碱与用纯碱固色染色牢度是基本相同的，可取代纯碱在纯棉筒子纱活性染料染色中的应用。
4 代用碱替代纯碱化料简便,在染液中分散均匀,不易产生色花，因此在纯棉筒子纱活性染料染色中有广阔的发展前景。
宏其纺织染整助剂厂是专业从事代用碱研究、开发和生产，我们长期供应代用碱产品和技术指导服务，欢迎大家联系一起探讨。
代用碱取代纯碱优越性诠释
宏其代用碱相对于纯碱在活性染色中的优点表现为。
1．降低工人的劳动力，我在染厂发现其实工人很乐意使用代用碱。因为染一缸深色布，大约需要60-70公斤纯碱，纯碱是强碱，有腐蚀性。然而在同等条件下代用碱只是纯碱的1/8-1/10的用量。
2．环保型产品，纯碱在染色过程中，只起到促染作用，自身不消耗。这就无形中增加了后续工作。污水处理强度增大。现在很多染厂都受到污水排放的限制，所以说宏其代用碱的染固同步染色工艺具有很重要的意义。
3．节约成本，代用碱的染固同步染色工艺相对于常规染色工艺，工艺可以简化，用量可以减少，光在化学品消耗上，就可以节约1/3。
4．常规染色工艺，回修率比较高。除严格控制浴比以外，纯碱加入的时间和量的多少都会出现缸差、色花、固色斑。然而代用碱的染固同步染色工艺，在元明粉、助剂、染料跑匀之后在升温前一次性就可以加入。工艺的重现性比较好，基本上可以控制缸差的出现。
5．易清洗，宏其代用碱水洗性很好。代用碱固色之后可以比常规工艺染色至少可以减少一道水洗。
工艺条件 加入碱 固色后残液 水洗1次后 水洗2次后 水洗3次后
纯碱工艺 11.3 11.3 11.0 10.8 9.2染固同步工艺 11.5 11.5 10.8 9.6 8.36．在一般的颜色上，宏其代用碱完全代替纯碱固色是没有任何问题，不过在特殊的橙色、红色、绿色染料上，只要先于试验室配色确认。基本上是不会有色调变化。
由此可以见在纺织业活性染色中代用碱最终是会取代纯碱。
宏其代用碱的配置方法代用碱的配制：
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：硅酸盐体系、碳酸盐体系、磷酸盐体系三大类。
一、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），其在染浴中的用量为2～2.5g/L。
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。
二、碳酸盐体系：
以Burco NP-Q Salt 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。
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。
三、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%。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。（中国针织助剂技术推广网）
代用碱的常见问题解答1、代用碱可以针对哪些织物染色？可以染哪些颜色？
答：代用碱主要用于棉织物的染色，棉织物的任何颜色都可以使用代用碱进行染色。
2、代用碱染色时出现颜色偏浅怎么办？
答：造成染色色差的原因有许多，在检查碱剂这个环节可以从三个方面入手：
一是：检查称料是否准确，因代用碱是高浓缩碱，若是在称料上出现差错，会给最终的得色带来差距。
二是：检查保温时间是否够，一般情况下，浅色保温时间控制在45分钟左右。深色保温时间在60-70分钟。如果保温的时间不够颜色未完全固着，经过皂洗后，得色较浅。
三是：检查是否有“买双保险”，就是由于代用碱是高浓缩碱，对各个环节的操作技术水平都比较高，为了保证染色质量，浅色染色在加入代用碱时，要加入10%的原纯碱，而染深色在加入代用碱时，需要加入原纯碱的15%。
3、代用碱染色时出现色花(布面深浅不一)怎么办？
答：在代用碱染色中，出现色花的原因有很多，比如：前处理不彻底、根据织物的结构不同是否有加入匀染剂等等。还有一个比较重要的因素就是检查升温速度不能过快，若过快，就造成染缸内局部的温度升高而导致色花，一般情况是1分钟升温1℃。
4、使用代用碱对染织物的各种牢度有影响吗？
答：没有，染织物的各项牢度与使用纯碱时基本相同。