于 濱,蘇金秀,張戰(zhàn)旗,葛秋芬
(魯豐織染有限公司,山東淄博 255100)
隨著科技的進步和市場經(jīng)濟的發(fā)展,能源和環(huán)境問題日益受到人們的關(guān)注,保護環(huán)境、節(jié)能減排成為制造業(yè)的重要任務(wù)。紡織品印染業(yè)作為耗能最大的行業(yè)之一,在染整加工的各個階段,特別是染色階段,都需要消耗大量的水和熱能,面對資源的日益短缺及環(huán)保的壓力,節(jié)能和環(huán)保成為現(xiàn)代化紡織印染業(yè)不可推卸的責(zé)任[1-2]。
活性染料的連續(xù)軋染容易產(chǎn)生色光不穩(wěn)定、重現(xiàn)性差、邊中以及頭尾色差等問題,造成以上問題的一個重要因素就是染料組合的配伍性差,因此,染料組合的適當選擇在印染工廠的染色加工中有著重要的作用[3]。本文就亨斯邁推出的節(jié)能環(huán)保型染料——愛環(huán)達SE型活性染料的各項性能及其在連續(xù)軋染中的應(yīng)用進行了探討。
材料:愛環(huán)達SE 型活性染料淺色三原色(Yellow SE、Red SE、Blue SE)、中深色三原色(Orange SE、Cardinal SE、Deep Blue SE)、Black SE,常規(guī)活性染料活性紅Red-B、活性黃Yellow-S、活性藍Blue-R;絲光后純棉織物,中速濾紙。儀器:馬西斯CH-8156 連續(xù)染色小樣軋車,日本PCS-400-SG小樣汽蒸機,DATACOLOR SF600型電腦測配色儀。
取尺寸為0.5 m×0.25 m的純棉織物,采用一浸一軋工藝,利用愛環(huán)達SE型活性染料和常規(guī)活性染料,分別在連續(xù)染色小樣軋車上進行上染,在小樣汽蒸機中進行固色和皂洗。
染色配方:愛環(huán)達SE 型活性染料Cardinal SE 5.8 g/L,Orange SE 4.4 g/L,Deep Blue SE 64.8 g/L;常規(guī)活性染料Red-B 7.2 g/L,Yellow-S 7.5 g/L,Blue-R 60.3 g/L;滲透劑GL-808 2 g/L,防泳移劑TM 10 g/L,燒堿12 g/L,純堿30 g/L,元明粉200 g/L,防染鹽2 g/L,皂洗劑RSSLIQ 3 g/L。染料配方如表1所示。
工藝流程:一浸一軋(車速1 m/min,軋余率60%)→紅外預(yù)烘(700 ℃)→烘房烘干(120 ℃)→汽蒸固色(溫度100 ℃,時間60 s)→皂洗→烘干。
愛環(huán)達SE型活性染料染色皂洗工藝流程如下:
常規(guī)活性染料染色皂洗工藝流程如下:
1.3.1 比移值
在溫度為(20±2)℃,相對濕度為(63±3)%的操作環(huán)境中,分別將愛環(huán)達SE型活性染料淺三原色、中深色三原色配制成一系列質(zhì)量濃度梯度的染料溶液,作為待檢測染液;取10 cm×2 cm的中速濾紙,在距濾紙條底部1 cm的位置做好標記,將其垂直浸入上述待檢測染液中,使液位與濾紙條上的標記重合,計時5 s后取出自然晾干;測量濾紙上染液爬升高度l2及總的印跡高度l1。對應(yīng)質(zhì)量濃度下的染料比移值Rf=l2/l1。
1.3.2 滲圈
將愛環(huán)達SE型活性染料淺三原色、中深色三原色分別按一定比例配成拼色染液備用;用吸管吸取上述染液0.2 mL,滴在平鋪的中速濾紙上,使染液均勻擴散并自然晾干;待晾干后,目測滲圈有無顏色分層現(xiàn)象。
1.3.3 固色率
比較愛環(huán)達SE型活性染料和常規(guī)活性染料染色后皂洗殘液的色度;按照GB/T 2391—2003 測定染料的吸色率和固色率。
1.3.4 色牢度
采用愛環(huán)達SE 型活性染料,分別以質(zhì)量濃度為60 g/L的單色染料Deep Blue SE、Cardinal SE、Black SE對純棉織物進行染色,對染后織物以及拼色染得的織物進行以下測試:按照AATCC 61—2A《耐洗滌色牢度》測定耐皂洗色牢度;按照AATCC 8—2013《耐摩擦色牢度》測定耐摩擦色牢度;按照AATCC 15—2013《耐汗?jié)n色牢度》測定耐汗?jié)n色牢度;按照《日本大丸色泣法》標準測定移染牢度。
1.3.5 耐洗性
按照AATCC 135—2010《織物家庭洗滌尺寸變化》,對愛環(huán)達SE型活性染料拼色染得的織物進行30次水洗變色實驗。
中淺色三原色比移值見圖1、2。
圖1 淺色三原色比移值
圖2 中深色三原色比移值
由圖1、2可以看出,愛環(huán)達SE型活性染料的比移值均隨著染料質(zhì)量濃度的上升而增大,淺色三原色和中深色三原色比移值分別在染料質(zhì)量濃度40 g/L 和20 g/L 時達到1。此外,三原色染料的比移值非常接近,說明染料親和力相當,拼色時配伍性好,在染色過程中不易出現(xiàn)頭尾色差[4]。
愛環(huán)達SE型活性染料淺色三原色拼色后的滲圈如圖3所示。
圖3 淺三原色拼色滲圈
其中,圖3a、3b、3c分別代表表1中染料質(zhì)量濃度的組合。
表1 淺三原色拼色配方
愛環(huán)達SE型活性染料中深三原色拼色后的滲圈如圖4所示。
圖4 中深三原色拼色滲圈
其中,圖4a、4b、4c分別代表表2中染料質(zhì)量濃度的組合。
表2 中深三原色拼色配方
由圖3、4 可以看出,愛環(huán)達SE 型活性染料淺色、中深色三原色拼色的滲圈內(nèi)外側(cè)基本為同一色澤,無明顯的顏色分層現(xiàn)象。這說明拼色染料間的親和力接近,染料配伍性好,加工中不易出現(xiàn)頭尾色差[5-6]。
利用愛環(huán)達SE型活性染料和常規(guī)活性染料進行拼色染色,固色后進行皂洗,各個水洗槽殘液色度見圖5、6。
圖5 愛環(huán)達SE型染料皂洗殘液
圖6 常規(guī)染料皂洗殘液
從圖5、6可以看出,與常規(guī)活性染料相比,愛環(huán)達SE型染料染后皂洗所需溫度更低,同時皂洗殘液色度更低,說明愛環(huán)達SE 型活性染料在染色加工過程中耗能少,且染后廢水色度低,污水處理難度小。
愛環(huán)達SE 型活性染料三原色的固色率如圖7、8所示。
從圖7、8 可以看出,愛環(huán)達SE 型活性染料三原色的固色率均隨染料質(zhì)量濃度的上升而降低,但均可保持在92%以上,固色率較高。因為愛環(huán)達SE 型活性染料每個染料分子中含有3 個可與纖維發(fā)生結(jié)合的活性基團,為一氟均三嗪與乙烯砜復(fù)合活性基型,而常規(guī)活性染料只有2 個活性基團,Yellow-S、Blue-R 為單乙烯砜型,Red-B 為一氯均三嗪與乙烯砜復(fù)合活性基型,因此SE 型活性染料的反應(yīng)性更高,染料的上染率、固色率與常規(guī)活性染料相比均有大幅度的提高。
圖7 淺色三原色固色率
圖8 中深三原色固色率
從表3可以看出,愛環(huán)達SE型活性染料單色和拼色染得的織物各項色牢度優(yōu)異,尤其是耐皂洗和耐汗?jié)n色牢度,均可達4~5級,染色牢度優(yōu)異。
表3 愛環(huán)達SE型活性染料染后織物的色牢度
對愛環(huán)達SE型染料染得的深藏藍色織物進行30次水洗變色實驗,水洗前后顏色變化見圖9。
圖9 愛環(huán)達SE型活性染料染色后織物水洗變色
由圖9和表4可知,愛環(huán)達SE型染料染得的深藏藍色織物經(jīng)過30 次洗滌后,顏色變化較小,色差評級可達4級以上,說明其耐洗性優(yōu)異,在服用過程中顏色持久度好。
表4 洗前與洗后布樣色差值
愛環(huán)達SE 型活性染料各項染色性能優(yōu)異,同時兼具節(jié)能環(huán)保的特點,其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)在相同質(zhì)量濃度下,愛環(huán)達SE 型活性染料三原色的比移值接近,親和力相當,拼色使用時,滲圈無明顯的分層現(xiàn)象,染料配伍性好,在染色過程中不易出現(xiàn)頭尾色差;(2)與常規(guī)活性染料相比,愛環(huán)達SE型活性染料的固色率更高,可保持在92%以上,且皂洗溫度更低,洗后廢水色度低,降低了廢水處理難度,更加節(jié)能環(huán)保;(3)愛環(huán)達SE型活性染料各項色牢度優(yōu)異,特別是耐皂洗和耐汗?jié)n色牢度,可達4~5級,染后面料經(jīng)30 次洗滌后,顏色變色仍可達4 級,耐洗性好,在服用過程中顏色持久度好。