胡嘯林,黃小林,楊 勇
(1.南通大學 紡織服裝學院,江蘇 南通 226019;2.南通朝日實業(yè)有限公司,江蘇 南通 226009)
染色酸pH-07在滌綸染色中的應用
胡嘯林1,黃小林2,楊 勇2
(1.南通大學 紡織服裝學院,江蘇 南通 226019;2.南通朝日實業(yè)有限公司,江蘇 南通 226009)
染色酸pH-07為復合型有機酸,在滌綸染色中用作pH調節(jié)劑,有很好的安全性和高溫染色適用性;其使用效果及染色效果優(yōu)于冰醋酸;且pH值緩沖能力極強,能確保染浴pH值穩(wěn)定;染色重現性較優(yōu)。
染色;pH值;緩沖;染色酸
在印染工業(yè)中,酸性調節(jié)劑在印花、染色過程中起著至關重要的作用,它直接影響染料的上色率、上染牢度和鮮艷度。其中,冰醋酸是常用的酸性調節(jié)劑。但由于冰醋酸有其不可避免的缺點:價格貴、有強烈刺激性氣味、冰點太高容易結冰,影響使用效果及染色重現性較差等[1-3],因此要求研究開發(fā)新型pH調節(jié)劑來代替冰醋酸。
染色酸pH-07是一種復合型有機酸,具有較強的緩沖能力,pH值穩(wěn)定性佳,染色時無需添加其他緩沖劑。對染料的竭染率高,容易得深濃色澤,染色色光鮮艷度好,且染色的重現性優(yōu),揮發(fā)性弱,對環(huán)境空氣污染小,用于滌綸、尼龍、腈綸、羊毛、滌綸/羊毛等的染色及印花,可有效代替冰醋酸。
1.1 實驗材料和藥品
材料:55.5 dtex(50 D)/96根DTY滌綸。
藥品:染色酸pH-07(南通市日成紡織助劑廠),產品A(國外某知名品牌),產品B(國外某知名品牌),勻染劑(杭州日華化學有限公司),分散藍E-RD(LG公司)。
1.2 實驗設備
HS型甘油小樣染色機(江蘇靖江海瀾印染化工設備廠)、實驗室小型定形機(上海基鍵測試機械有限公司)、E-201-C型pH測試儀(上海精密科學儀器有限公司)、Datacolor SF 600X電腦測色配色儀(美國Datacolor公司)
1.3 染 色
1.3.1 染色處方
處方一:分散藍E-RD 1.0 %,勻染劑 0.5 %,染色酸pH-07 1.0 g/L,浴比20∶1。
處方二:分散藍E-RD 1.0 %,勻染劑 0.5 %,產品A 1.0 g/L,產品B 1.0 g/L,浴比20∶1。
染浴pH值均在4.0左右。
1.3.2 工藝流程
精練→染色(50℃始染,1.5℃/min升溫至135℃,保溫染色30 min)→水洗→還原清洗(NaOH 2 g/L,保險粉2 g/L,60 ℃×10 min)→干洗→烘干。
1.4 性能測定
1.4.1 色 差
以冰醋酸調節(jié)pH值為4.5的酸性浴染色布樣為參照,在Datacolor SF 600X電腦測色配色儀上測定染色后布樣的色深及色差。
1.4.2 pH值
在E-201-C型pH測試儀上測試溶液pH值。
1.4.3 緩沖性能測試
染色酸pH-07及產品A、B原液各5 mL,用0.500 0 mol/L的氫氧化鈉標準溶液滴定。
1.4.4 牢度測試
按GB/T 3921.3《色牢度實驗 耐洗色牢度:實驗3》測試水洗,按GB/T 6152《色牢度實驗 耐熱壓色牢度》測試耐熨燙牢度,按GB/T 3920《色牢度實驗 耐摩擦色牢度》測試摩擦牢度。目視判定方法:實際生產中,多人目視判定評級,最高為5級。
2.1 pH值的穩(wěn)定性
2.1.1 用量對pH值的影響
傳統的滌綸染色,一般用冰醋酸調pH值在4.5左右進行,但此條件下染色重現性較差,因此實際生產過程中通常采用染色酸將滌綸染色浴的pH值控制在4.0~4.5,在此范圍內染色重現性較好。單獨使用產品A、B不能完全滿足滌綸染色pH值的變化范圍,故在生產過程中將產品A、B按1∶1比例混合后使用(如1.3.1中處方二所示)。由表1可以看出,含染色酸pH-07的染浴的pH值波動較小,穩(wěn)定性較好,緩沖性較佳,用量較少,對環(huán)境的污染較小。
表1 用量對pH值的影響Tab.1 Effect of the dosage on pH value
2.1.2 染色前后pH值的變化
染色前后染液pH值的變化幅度,是衡量染色酸質量的重要指標。在不同酸劑用量下對滌綸纖維進行染色,測定染液pH值變化。
從表2可知,染色時加入染色酸pH-07后,染色前后染液pH值變化范圍較??;染液pH值隨酸劑用量的不同,變化不大,穩(wěn)定性較好。因此滌綸染色生產中使用1 g/L的染色酸pH-07即可。
表2 不同酸劑用量下染液pH值的變化Tab.2 Changes of pH value in different dosage
2.2 緩沖能力
緩沖性能是衡量染色酸穩(wěn)定性能的重要指標[5]。一般來說,染色酸的緩沖性能越好,其穩(wěn)定性越好,染色產品質量也越穩(wěn)定。在實際生產中,布面或水中因各種因素會帶酸或帶堿,從而影響染液的pH值,如果使用的染色酸緩沖能力不足,勢必影響染色產品的色光。在滌綸染色pH值范圍內,測定冰醋酸及產品A+B緩沖性時,先用堿調節(jié)pH值至3.8左右(pH-07原液pH值為3.8),再用氫氧化鈉標準溶液進行滴定。不同染色酸的pH值變化如圖1所示。
圖1 染色酸的pH值緩沖能力Fig.1 pH value buffering capacity of different dyeing acids
從圖1可知,在滌綸纖維染色pH值范圍內,染色酸pH-07的緩沖性能較好,接近于冰醋酸。目前,市場對織物色牢度要求越來越高,很多高水洗牢度的染料對pH值要求較高,要求pH值在4.0~4.5,并且pH值穩(wěn)定,稍有偏差,會使染料很難上染,導致色差發(fā)生,而pH-07就很好地滿足了這一要求。
2.3 染色性能
以冰醋酸調節(jié)pH值為4.5的酸性浴染色布樣為參照,在Datacolor SF 600X測色配色儀上測定酸性浴染色布樣的色差、色光等,結果見表3。
表3 染色酸種類對染色色光的影響Tab.3 Effect of different dyeing acid on color differences
一般情況下,ΔE≤0.8可視該染色樣符合要求。從表3可知,染色時采用染色酸pH-07,染色物的深度比市售產品更接近冰醋酸染色樣,且市售產品的染色樣紅光較重,色光偏差較大,鮮艷度不及pH-07。
3.1 染色處方
處方一:分散黃0.5 %,分散紅0.5 %,分散藍0.5 %,勻染劑0.5 %,染色酸pH-07 1.0 g/L,浴比20∶1。
處方二:分散黃 0.5 %,分散紅 0.5 %,分散藍0.5 %,勻染劑0.5 %,產品A 1.0 g/L,產品B 1.0 g/L,浴比 20∶1。
3.2 染色工藝
工藝流程同1.3.2。
3.3 染色效果
以pH值為4.5的冰醋酸浴染色布樣為參照標準,分別測定染色布樣的色差、升華牢度和水洗牢度,結果見表4。
表4 大樣生產的應用結果Tab.4 Results of bulk sample production
表4中,與冰醋酸相比,用pH-07染色試樣的耐熨燙牢度和摩擦牢度相差不大,水洗牢度則能提高半級。更容易做到竭染,減少浮色,色牢度有一定程度的改善。與同類產品相比,pH-07的色差更小,更能適應實際生產上重復色的使用。
染色酸pH-07的緩沖性能強,對染浴pH值的穩(wěn)定作用較好,染色重現性較優(yōu),可替代冰醋酸,其綜合使用效果較優(yōu)于市場同類產品。
[1]張勇力.新型高效助染劑-染色酸TA的合成與應用[J].西安化工,1990(66):15-19.
[2]陳安康.JX—PD染色酸在溢流染色中的應用[J].染整科技,1994(5):57.
[3]彭錦榮,顧建華,嚴玉蓉.染色酸NSZ在錦綸染色中的應用[J].印染,2008,34(3):29-31.
[4]胡嘯林,楊勇,黃小林,等.滌綸染色用堿劑PT-90[J].印染,2007,33(8):25-26,40.
Application of dyeing acid pH-07 in polyester dyeing
HU Xiao-lin1, HUANG Xiao-lin2, YANG Yong2
(1. College of Textile and Garment, Nantong University, Nantong 226007, China; 2.Nantong Zhaori Industrial Co., Ltd., Nantong 226007, China)
Dyeing acid pH-07 is a composite organic acid which is used as pH regulator with good safety and applicability in high-temperature dyeing of polyester. Its effect of utilizing and dyeing are better than acetic acid. Besides that, its buffer capacity of pH value is extremely strong, which can ensure stability of pH value in dye bath and good dyeing reproducibility.
Dyeing; pH value; Buffer; Dyeing acid
TS193.223
B
1001-7003(2011)03-0008-02
2010-09-19
胡嘯林(1963- ),男,副教授,主要從事紡織印染助劑及新技術研發(fā)工作。