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        不同染料組合對(duì)滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物的染色

        2021-04-29 00:59:24吳軍玲范雅平
        毛紡科技 2021年4期
        關(guān)鍵詞:酸性染料活性染料錦綸

        吳軍玲,張 維,范雅平

        (河北科技大學(xué) 紡織服裝學(xué)院, 河北 石家莊 050018)

        滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維紡織品是近年來(lái)出現(xiàn)在市場(chǎng)上的一類(lèi)新型產(chǎn)品,其手感柔軟舒適,蓬松豐滿(mǎn),具有高清潔能力、高吸水性、高吸油性[1-3]。滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維由滌綸和錦綸2種成分復(fù)合而成,線(xiàn)密度低,比表面積大,在染色生產(chǎn)時(shí)容易出現(xiàn)染深色困難及染色牢度差的問(wèn)題。為了獲得相同顏色深度,超細(xì)纖維上的染料濃度要比普通纖維高得多[4],需多用約50%的染料,故其色牢度較差[5]。

        由于滌綸和錦綸纖維都可以采用分散染料染色,一般染淺色和染色牢度要求不高時(shí),滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維可以采用單分散染料染色。為了改善滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維染深濃色較困難的現(xiàn)狀和提高染深濃色時(shí)的染色牢度,本文實(shí)驗(yàn)研究了滌綸纖維采用常規(guī)的分散染料來(lái)染色,而選擇其他染料來(lái)染錦綸纖維的方法。實(shí)驗(yàn)分別選擇了直接染料、活性染料、酸性染料與分散染料一起對(duì)滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維進(jìn)行染色。通過(guò)對(duì)染色織物的測(cè)試來(lái)分析比較不同染料組合上染滌綸/錦綸超細(xì)纖維織物的特點(diǎn),為滿(mǎn)足不同的生產(chǎn)要求提供不同的染料處方。

        1 實(shí)驗(yàn)部分

        1.1 材料與儀器

        織物:經(jīng)前處理的滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維,1 350 tex(72 f),滌綸∶錦綸85∶15(河北益康功能材料有限公司)。

        藥品:分散黑ECT、活性黑LC-Q、酸性黑B、直接黑D(市售),擴(kuò)散劑NNO(工業(yè)級(jí))、磷酸二氫銨(天津市科密歐化學(xué)試劑開(kāi)發(fā)中心)、醋酸(天津市恒興化學(xué)試劑制造有限公司)、純堿(天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司)、食鹽(天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司)。

        實(shí)驗(yàn)儀器:MP200 A型電子分析天平(max 200 g,上海精科儀器廠),Color i5計(jì)算機(jī)測(cè)色配色儀(美國(guó)Gretag-Macbetch公司),HT-B紅外線(xiàn)染色機(jī)(廣東鶴山市宏發(fā)染整機(jī)械制造有限公司),YB571-II摩擦牢度測(cè)試儀、SW-12AII耐洗色牢度實(shí)驗(yàn)機(jī)(溫州市大榮紡織儀器有限公司)。

        1.2 實(shí)驗(yàn)方法

        本文中所用染色工藝均采用二浴法染色。先用分散染料對(duì)滌綸纖維進(jìn)行染色,之后分別再用直接染料、活性染料、酸性染料對(duì)滌綸纖維進(jìn)行染色。染料總用量為2種染料之和,染料比例按照纖維比例滌∶錦85∶15進(jìn)行。

        工藝流程:織物入染→分散染料高溫高壓染色→水洗烘干→織物入染→直接染料(或活性染料、酸性染料)染色→后處理。

        1.2.1 分散—直接染料染色

        分散染料主要染色方法有3種:高溫高壓染色、載體染色、熱熔染色。本文實(shí)驗(yàn)采用高溫高壓染色法對(duì)滌綸纖維進(jìn)行染色。

        分散黑ECT—直接黑D 2種染料上染滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物的染色工藝如下:

        分散染料染色處方:分散黑ECTx% (owf),擴(kuò)散劑NNO 1 g/L, 磷酸二氫銨 2 g/L, 醋酸調(diào)pH值至 4~5,浴比1∶50。

        直接染料染色處方:直接黑Dy% (owf),食鹽10 g/L,浴比1∶50。

        染色工藝曲線(xiàn):分散染料染色工藝曲線(xiàn)參見(jiàn)圖1,直接染料染色工藝曲線(xiàn)參見(jiàn)圖2。

        圖1 分散染料染色工藝曲線(xiàn)

        圖2 直接染料染色工藝曲線(xiàn)

        1.2.2 分散—活性染料染色

        分散黑ECT-活性黑LC-Q 2種染料上染滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物的染色工藝如下:

        分散染料染色處方: 分散黑ECTx% (owf),擴(kuò)散劑NNO 1 g/L,磷酸二氫銨2 g/L, 醋酸調(diào)節(jié)pH值至4~5,浴比1∶50。

        活性染料染色處方:活性黑LC-Qy% (owf),純堿 10 g/L,食鹽40 g/L,浴比1∶50。

        染色工藝曲線(xiàn):分散染料染色工藝曲線(xiàn)參見(jiàn)圖1,活性染料染色工藝曲線(xiàn)參見(jiàn)圖3。

        圖3 活性染料染色工藝曲線(xiàn)

        1.2.3 分散—酸性染料染色

        分散黑ECT—酸性黑B 2種染料上染滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物的染色工藝如下:

        分散染料染色處方:分散黑ECTx% (owf),擴(kuò)散劑NNO 1 g/L,磷酸二氫銨2 g/L, 醋酸調(diào)pH值至4~5,浴比1∶50。

        酸性染料染色處方:酸性黑By% (owf),冰醋酸4% (owf),pH值4.0~4.5,浴比1∶50。

        染色工藝曲線(xiàn):分散染料染色工藝曲線(xiàn)參見(jiàn)圖1,酸性染料染色工藝曲線(xiàn)參見(jiàn)圖4。

        圖4 酸性染料染色工藝曲線(xiàn)

        1.3 測(cè)試方法

        1.3.1 染色樣品色度學(xué)數(shù)值

        樣品的顏色特性(L*、a*、b*、K/S值)通過(guò)Color i5分光光度計(jì)使用D65光源和10°視場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)觀察者進(jìn)行測(cè)量。L*、a*和b*是國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)實(shí)驗(yàn)室的顏色坐標(biāo)。L*代表顏色的明度,a*代表紅色(正)或綠色(負(fù))的程度,b*代表黃色(正)或藍(lán)色(負(fù))的程度。

        根據(jù)Kubelka-Munk方程[6-7]的計(jì)算,通過(guò)樣品的反射率獲得最大吸收波長(zhǎng)(λmax)處的色強(qiáng)度(K/S值)。在每塊織物上不同位置取4個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,計(jì)算平均值。并將平均值用作評(píng)價(jià)指標(biāo),表示滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物的色深。

        1.3.2 色牢度的測(cè)定

        耐摩擦色牢度按GB/T 3920—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐摩擦色牢度》進(jìn)行測(cè)試。耐皂洗色牢度按GB/T 3921—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐皂洗色牢度》進(jìn)行測(cè)試。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 分散—直接染料染色分析

        直接染料能夠以范德華力、氫鍵吸附在纖維上,從而對(duì)聚酰胺纖維進(jìn)行染色。實(shí)驗(yàn)中首先選擇了分散—直接染料對(duì)滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物進(jìn)行染色,染色織物水洗前后的K/S值如表1所示。由表1可以看出,隨著染料用量的增加,染色后織物的K/S值不斷增加,當(dāng)染料用量增加到10%(owf)時(shí),K/S值增速明顯放緩。

        表1 分散黑ECT—直接黑D不同用量下染色織物的K/S值

        表2為分散黑ECT—直接黑D染色織物水洗前后所測(cè)得的L*、a*、b*值。

        根據(jù)計(jì)算結(jié)果ΔE按表CIE1976中L*a*b*色差式總色差值與色牢度級(jí)別的關(guān)系[9](表3)進(jìn)行色牢度級(jí)別的評(píng)定,得到表2中所測(cè)織物的色牢度級(jí)別。

        表3 CIE1976 L*a*b*色差式總色差值與色牢度級(jí)別的關(guān)系

        而根據(jù)灰色樣卡評(píng)定的分散—直接染料染色織物的耐摩擦色牢度及耐皂洗色牢度如表4所示。

        表4 分散黑ECT—直接黑D不同用量下織物染色牢度

        由表4可以看出,分散黑ECT—直接黑D上染滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物的干耐摩擦色牢度較好,當(dāng)染料用量較大時(shí),其濕耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度下降,特別是耐皂洗色牢度下降較多。由表2、4可以看出,分散—直接染料雖然可以使滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維獲得較深的色澤,但是其染色牢度較低??赡苁且?yàn)橹苯尤玖系姆肿虞^大,在聚酰胺纖維中的擴(kuò)散性能較差,勻染性差,牢度低。

        由于直接染料價(jià)格便宜,生產(chǎn)成本較低,所以,在實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)染色深度要求較高但是對(duì)染色牢度要求不太高的滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維可以選擇使用分散—直接染料染色。

        2.2 分散—活性染料染色分析

        活性染料是一種主要用于纖維素纖維染色的染料,也可用于聚酰胺纖維、蛋白質(zhì)纖維的染色[10]。實(shí)驗(yàn)中選擇用活性染料來(lái)染錦綸,可以用來(lái)與分散染料一起對(duì)滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維染色。表5為分散—活性染料上染滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物的K/S值。表6是分散黑ECT—活性黑LC-Q染色水洗前后耐皂洗色牢度及L*、a*、b*、ΔE測(cè)試結(jié)果。

        另外對(duì)分散—活性染料染滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物的各項(xiàng)色牢度進(jìn)行了測(cè)試,根據(jù)灰色樣卡評(píng)定耐摩擦色牢度及耐皂洗色牢度,測(cè)試結(jié)果如表7所示。

        表5 分散黑ECT—活性黑LC-Q不同用量下染色織物水洗前后的K/S值

        表6 分散黑ECT—活性黑LC-Q染色織物水洗前后耐皂洗色牢度及L*、a*、b*、ΔE值

        表7 分散黑ECT—活性黑LC-Q不同用量下織物染色牢度

        比較表3與表6,表4與表7可以看出,無(wú)論是按照CIE1976L*a*b*色差式總色差值與色牢度級(jí)別的關(guān)系評(píng)定色牢度還是按照灰色樣卡來(lái)評(píng)定級(jí)別,分散—活性染料的染色牢度要好于分散—直接染料的染色牢度?;钚匀玖峡膳c聚酰胺纖維以共價(jià)鍵結(jié)合,直接染料主要是以氫鍵、范德華力結(jié)合,這是分散—活性染料比用分散—直接染料染滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維的牢度好的重要原因。

        2.3 分散—酸性染料染色分析

        酸性染料主要用于蠶絲、羊毛等蛋白質(zhì)纖維以及聚酰胺纖維的染色。實(shí)驗(yàn)中選擇酸性染料來(lái)對(duì)滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維中的錦綸纖維進(jìn)行染色。表8、9為分散—酸性染料水洗前后的K/S值和L*、a*、b*值。對(duì)比表1、5、8可以看出,分散—酸性染料染色織物的K/S值要比其他2種染料組合所染織物的K/S值要低。

        表8 分散黑ECT—酸性黑B不同用量下染色織物K/S值

        表9 分散黑ECT—酸性黑B染色織物水洗前后的L*、a*、b*、ΔE值

        同樣對(duì)滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物在分散—酸性染料不同染料用量下的色牢度進(jìn)行測(cè)試,根據(jù)灰色樣卡評(píng)定耐摩擦及耐皂洗色牢度,測(cè)試結(jié)果如表10表示。

        表10 分散黑ECT—酸性黑B不同用量下織物染色牢度

        由表10看出,分散—酸性染料染色織物的染色牢度比分散—直接染料上染的織物的染色牢度要好,但是不如分散—活性染料的上染織物的染色牢度。

        通過(guò)以上數(shù)據(jù)可以看出,無(wú)論是哪種染料組合染色,水洗測(cè)試前后,織物均隨著染料用量的增加,織物K/S值增加,說(shuō)明隨著染料用量的增加,織物的染色深度也在增加,但是當(dāng)染料用量達(dá)到10%(owf)以后,即使再增大染料用量,K/S值增加得不明顯。當(dāng)染液用量較低時(shí),水洗前后的織物K/S值減少量要比用較高染料用量染色時(shí)減少的要少,說(shuō)明染淺色時(shí)染色織物的水洗牢度較好。

        比較3組不同染料組合的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,分散—直接染料組合和分散—活性染料組合染色,K/S值比相同染料用量下分散—酸性染料組合要高,得色較深。從染色牢度來(lái)看,分散—活性染料組合染色牢度整體是最高的,分散—直接染料組合和分散—酸性染料組合染色較低。

        3 結(jié) 論

        本文通過(guò)兩浴法分別用分散—直接染料組合、分散—活性染料組合和分散—酸性染料組合對(duì)滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維進(jìn)行染色研究,通過(guò)比較染色后K/S值以及染色牢度來(lái)比較各組合的染色效果,可得出如下結(jié)論:

        ①使用分散—直接、分散—酸性染料染滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物,干耐摩擦色牢度較好,濕耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度較差。實(shí)際生產(chǎn)時(shí)如染深色,對(duì)色牢度要求不高時(shí)可以考慮使用。染料用量相同的情況下,分散—直接染料組合染色所得K/S值較高。

        ②使用分散—活性2種染料染滌綸/錦綸復(fù)合超細(xì)纖維織物,染色織物的K/S值比較大,織物得色較深,各項(xiàng)色牢度最高。

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