卜義夫，孔俊嘉，王淑琪，張延祥

（沈陽科技學(xué)院，遼寧沈陽 110167）

滌綸是應(yīng)用較廣泛的合成纖維之一，被廣泛應(yīng)用于服裝、家紡等領(lǐng)域［1］。但是由于滌綸本身結(jié)晶度高、纖維緊密，導(dǎo)致其染色較為困難，對(duì)染色過程的溫度和壓力有嚴(yán)格的要求。通常使用分散染料對(duì)滌綸進(jìn)行染色，常用的染色方法有高溫高壓染色法、熱熔染色法、常壓沸染法等［2］。高溫高壓染色法和熱熔染色法的能耗較大，而且對(duì)染色設(shè)備也有較高的要求；而常壓沸染法工藝簡單，能耗低［3-4］，但是其染色效果不佳。將自制的促染劑KJ 應(yīng)用于常壓沸染工藝中，提高了滌綸織物的染色效果；與高溫高壓染色法和熱熔染色法相比，促染劑的添加降低了染色溫度，達(dá)到了降低能耗的目的。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料與儀器

材料：滌綸織物（75D×75D，河北琳綸紡織有限公司），氫氧化鈉（分析純，濟(jì)南祥泰化工有限公司），保險(xiǎn)粉（分析純，江蘇云頂化工有限公司），促染劑KJ（實(shí)驗(yàn)室自制），分散紅3B、分散藍(lán)ACE（工業(yè)級(jí)，山東省壽光市昌泰微納化工廠），丙酮（分析純，東莞市啟明化工有限公司），冰醋酸（分析純，濟(jì)南源飛偉業(yè)化工有限公司）。

儀器：HS 型高溫電腦程控染樣機(jī)（東莞博萊德儀器有限公司），LA-205 型熱定形機(jī)（山東德州宏力紡織機(jī)械有限公司），722 型摩擦色牢度測(cè)試儀、SW-24G 型耐洗色牢度測(cè)試儀（山東卡斯特儀器有限公司），752N 型紫外-可見分光光度計(jì)（濟(jì)南童鑫生物科技有限公司），DHG-9053A 型恒溫干燥箱（河北智眾機(jī)械科技有限公司），F(xiàn)A1004 型分析天平（紹興市景邁儀器設(shè)備有限公司），YG001B 型力學(xué)測(cè)試儀（武漢國量儀器有限公司），TDL-40B 型離心機(jī)（濟(jì)南鑫宇鑫醫(yī)療設(shè)備有限公司），CS-650 型分光測(cè)色儀（東莞市匯東科技有限公司）。

1.2 實(shí)驗(yàn)工藝

1.2.1 工藝配方

分散染料染色：分散染料4%（omf），促染劑KJ 12%（omf），使用冰醋酸調(diào)節(jié)pH 為6～7，浴比20∶1。

還原清洗：氫氧化鈉2 g/L，保險(xiǎn)粉2 g/L，浴比30∶1，80 ℃處理20 min。

1.2.2 工藝流程

浸漬預(yù)處理（70 ℃，10 min）→分散染料染色（100 ℃，40 min）→熱水洗→預(yù)烘（100 ℃，3 min）→焙烘（210 ℃，5 min）→還原清洗（80 ℃，20 min）→水洗→烘干。

常壓加促染劑沸染工藝曲線如下所示：

1.3 測(cè)試

表觀深度（K/S值）：選用分光測(cè)色儀在10°視野、D65光源的條件下測(cè)定滌綸織物K/S值，將滌綸織物折疊成4層，測(cè)3次取平均值。

上染百分率［5］：將未使用的染液和染色后殘液分別稀釋一定倍數(shù)，使用膠頭滴管分別吸取3 mL 未使用的染液和染色后殘液滴到10 mL 容量瓶中，加丙酮至容量瓶刻度線，使用紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定吸光度。上染百分率計(jì)算公式如下：

式中，Ai為染色后殘液稀釋ni倍后的最大吸收波長處的吸光度；A0為未使用的染液稀釋n0倍后的最大吸收波長處的吸光度。

耐摩擦色牢度：按照GB/T 3920—2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)湍Σ辽味取窚y(cè)試，采用GB/T 251—2008評(píng)定沾色用灰色樣卡進(jìn)行評(píng)級(jí)。

耐皂洗色牢度：按照GB/T 3921—2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)驮硐瓷味取窚y(cè)試，采用GB/T 250—2008 評(píng)定變色用灰色樣卡和GB/T 251—2008 評(píng)定沾色用灰色樣卡分別評(píng)定變色和沾色級(jí)別。

斷裂強(qiáng)力：在滌綸織物上任取5 個(gè)測(cè)試點(diǎn)，使用力學(xué)測(cè)試儀測(cè)定每個(gè)點(diǎn)的斷裂強(qiáng)力，取平均值。

2 結(jié)果與討論

2.1 促染劑的特性與穩(wěn)定性

促染劑KJ 為無味的乳白色液體，可以用水以任意比例稀釋，pH 6.5，密度1.3 g/L，含固量為63.2%。將促染劑KJ 放置在外界環(huán)境中15 d，觀察發(fā)現(xiàn)促染劑KJ 未發(fā)生分層和渾濁現(xiàn)象，這說明促染劑KJ 的貯存穩(wěn)定性良好。將促染劑KJ 放入離心機(jī)中，分別以1 500、3 000、4 500 以及6 000 r/min 離心，離心后促染劑KJ 均未發(fā)生分層和渾濁現(xiàn)象，這說明促染劑KJ 具有良好的離心穩(wěn)定性。

2.2 促染劑用量對(duì)K/S值及上染百分率的影響

由圖1 可以看出，隨著促染劑KJ 用量的增加，滌綸纖維的上染百分率逐漸增大，促染劑KJ 用量超過10%（omf）后，滌綸織物的上染百分率變化緩慢；K/S值呈先增大后減小的趨勢(shì)，促染劑KJ 用量為12%（omf）時(shí)K/S值達(dá)到最大。這是由于促染劑KJ 既可以與分散染料作用，也可以與滌綸纖維作用，在促染劑KJ 用量低于10%（omf）時(shí)，隨著促染劑KJ 用量的增加，滌綸纖維對(duì)分散染料的吸附加強(qiáng)，染料在滌綸纖維上的擴(kuò)散速度也加快，導(dǎo)致上染百分率不斷增大；隨著滌綸纖維對(duì)促染劑的吸附達(dá)到飽和，繼續(xù)加入促染劑會(huì)導(dǎo)致染料分子吸附在滌綸纖維表面，阻止了促染劑分子進(jìn)入滌綸纖維內(nèi)部，進(jìn)而導(dǎo)致了促染劑用量超過10%（omf）后上染百分率增長緩慢。促染劑用量超過12%（omf）后，隨著促染劑KJ 與分散染料的作用，滌綸織物的K/S值下降?？紤]到企業(yè)生產(chǎn)成本以及能耗等因素，確定促染劑的最佳用量為12%（omf）。

圖1 促染劑用量對(duì)K/S值以及上染百分率的影響

2.3 促染劑用量對(duì)色牢度和斷裂強(qiáng)力的影響

由表1 可以看出，染色滌綸的耐摩擦色牢度隨著促染劑KJ 用量的增加而降低，而促染劑KJ 的加入對(duì)耐皂洗色牢度幾乎沒有影響。這是由于滌綸織物本身對(duì)分散染料具有吸附作用，隨著促染劑KJ 的加入，吸附能力和染料在滌綸內(nèi)部的擴(kuò)散速度不斷增大，但是滌綸織物對(duì)分散染料的吸附是有一定限度的，吸附飽和后分散染料只能吸附在滌綸織物的表面，無法進(jìn)入纖維內(nèi)部，在滌綸織物表面會(huì)形成一層染料層，水洗會(huì)洗去絕大部分的染料，但仍會(huì)有殘留，滌綸織物表面會(huì)出現(xiàn)浮色，導(dǎo)致染色織物的耐摩擦色牢度下降。

表1 促染劑對(duì)滌綸染色織物色牢度和斷裂強(qiáng)力的影響

隨著促染劑KJ 用量的增加，染色織物的斷裂強(qiáng)力提高。這是由于在促染劑KJ 的作用下，滌綸纖維分子間的作用力減小，在一定溫度下，纖維分子的排列更緊密，這使得滌綸織物在受到外界拉力作用下，不易發(fā)生因?yàn)閼?yīng)力集中而引起的織物斷裂。

2.4 常壓加促染劑沸染工藝與傳統(tǒng)工藝的對(duì)比

不同工藝下染色效果的對(duì)比見表2。

表2 不同工藝下染色效果的對(duì)比

由表2 可以看出，不同分散染料在常壓加促染劑KJ 沸染和傳統(tǒng)高溫高壓染色時(shí)，二者的染色效果接近，這說明促染劑KJ 具有較好的促染效果。促染劑KJ 的使用不僅解決了常壓沸染工藝染色效果差的缺點(diǎn)，并大大降低了染色溫度。

3 結(jié)論

常壓沸染工藝具有能耗低、染色溫度低、染色壓力低的優(yōu)點(diǎn)，加入促染劑KJ 后，滌綸織物采用常壓沸染工藝的染色效果與傳統(tǒng)高溫高壓染色工藝接近，促染劑KJ的最佳用量為12%（omf）。這說明促染劑KJ具有良好的促染效果，在保證染色效果的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了滌綸織物的低溫常壓染色，從而達(dá)到了節(jié)能減排的目的。