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新型固色剂在锦纶织物上固色应用研究

彭志忠

 

摘要:锦/氨纶弹力染色织物各湿牢度难以满足高端要求,将新型多胺类无醛固色剂对染色锦纶织物进行固色处理,并阐述与优化固色工艺;结果表明:固色后酸性染料染色锦纶织物,其耐洗色牢度和汗渍牢度等显著提高;新型多胺固色剂在锦纶酸性染色上的固色效果好。

关键词:新型固色剂;多胺类;色牢度;酸性染料;锦/氨纶弹力织物

 


前  言


       锦/氨纶弹力织物具有其独特的服用性能,已越来越受到人们的青睐;经弱酸性/1∶2金属络合染料染色后,织物经过单一酸性固色剂固色工艺,其各湿处理牢度难以满足人们越来越高的服用质量要求,特别是高温压膜等处理的高端产品对耐水洗沾色、(碱)汗渍、水浸牢度等往往要求苛刻。

       如何提高染色锦/氨纶弹力织物的各项牢度,使织物达到服用要求,新型多胺类网状阳离子反应型缩合物,其不仅能与纤维交联,还可与染料反应,作为一类新型环保型固色剂拥有更好的发展前景和市场空间。

       以三乙胺、二甲乙烯胺、四乙烯五胺以及环氧氯丙烷为原料,在适当的反应条件下合成一种新型的多胺类固色剂,通过改变三乙胺、二甲乙烯胺、四乙烯五胺以及环氧氯丙烷用量、反应温度和时间来合成性能佳的多胺固色剂;将合成产物(固色剂)应用于弱酸性染料或1∶2金属络合染料染色锦/氨纶织物固色。

       本文就通过控制新型固色剂用量、固色温度、固色时间、PH值、固色后焙烘温度来对比优化应用工艺。

1.试验

       1.1 材料

       织物:18%40D氨纶+82%30D/34F锦纶弹力针织物。

       染化助剂:新型固色剂Rionfix NF、酸性染料Red F-3B及Yellow N-R、Red N-B和Blue N-CB、酸性匀染剂PA及80%醋酸等。

       1.2 设备

       IRE红外线染色机,P-AO气压电动轧车,R-3型定型机,101A-2型电热烘箱,耐洗色牢度试验机SW-12,Datacolor Spectro flash SF650型电脑测色配色仪。

       1.3 染色工艺

       按酸性染料红F-3B 2.5%(o.w.f)、浴比1∶20,织物40℃入染;先加入酸性匀染剂PA 1.0%、0.5%(o.w.f)冰醋酸HAC,运行5~10min后;加入染料保温10min,以2℃/min升温至98~100℃,保温染色60min后降温水洗。

       1.4 固色工艺

       锦纶弹力染色织物→浸轧固色整理液(二浸二轧) →烘干(90~100℃,3min) →热处理(110℃~130℃,2.5min)。

       1.5 测试方法

       耐水洗色牢度:按照ISO 105-C03《纺织品耐水洗色牢度》方法测试。

       耐汗渍牢度:按照ISO 105-E04《纺织品耐汗渍色牢度》方法测定。

       按GB/T 251-2008 沾色用灰色样卡评级。

       色变及得色量:采用Datacolor Spectro flash SF650型电脑测色配色仪对织物颜色指标(总色差DEcmc、色相差DH*、彩度差DC*、颜色强度等参数表征)进行测试。

2.结果与讨论

       2.1 固色剂用量对酸性染色锦/氨纶牢度影响

       按照1.4固色整理工艺,使用不同用量的固色剂Rionfix NF对(按1.3染色工艺)酸性红F-3B锦/氨纶染色织物进行整理,分别测试锦/氨纶织物固色整理后色牢度(皂洗、汗渍等)情况,其固色后牢度效果见表1。


       由表1可看出,固色剂用量较低时,附着在织物上的固色剂分子较少,固色效果提升幅度不大;随着固色剂用量增大,固色效果提升;Rionfix NF 25g/L时固色效果达到最佳;继续增加固色剂用量,固色液中所带电荷多于所能遮盖的染料分子所带的电荷,造成固色液中含有较多的正电荷,破坏了固色剂与染料之间的电子平衡,影响固色效果。综合考虑,固色剂Rionfix NF用量选择25g/L为宜。

       2.2 整理液PH值对锦/氨纶染色固色牢度影响

       由于锦纶纤维上含有氨基和羧基,锦纶在染浴中以两性离子存在,当溶液PH值低于纤维等电点(PH值5~6)时,锦纶纤维带正电荷,染料、助剂与纤维上的端氨基相结合;当溶液PH值高于等电点时,锦纶纤维逐渐羧酸基离子质子化(锦纶纤维带负电荷),有益于阳离子固色剂吸引结合锦纶纤维上,染浴PH值影响着固色效果。

       按照1.4固色整理工艺,使用固色剂Rionfix NF 25g/l对锦/氨纶染色织物进行整理,分别测试工作液PH值对锦/氨纶织物固色整理色牢度(皂洗、汗渍等)影响情况,其影响效果见下表2。

       由上表2可知,固色工作液PH值对锦/氨纶织物酸性染色色牢度提升存有一定影响;当PH值大于6时,固色剂阳离子在染料阴离子和织物之间起架桥作用,固色效果较好;继续增加PH值,不仅固色效果下降,还影响染色织物色泽等;工作液PH值=6.5~7.5时固色剂Rionfix NF的固色效果最佳。


       2.3 固色温度对锦/氨纶织物固色效果影响

       按照1.4固色整理工艺,采用固色剂Rionfix NF 25g/l、PH值=6.5工艺条件对锦/氨纶染色织物进行整理,分别测试固色温度对锦/氨纶织物固色整理色牢度(皂洗、汗渍等)影响情况;其影响效果见下表3。


       锦纶是热塑性纤维,锦纶6的玻璃化温度Tg为40~50℃,而锦纶66的玻璃化温度Tg在47~50℃,当染浴温度达到60℃后,纤维溶胀利于染料、助剂的吸附;温度的高低,会影响纤维的溶胀程度及助剂作用的发挥;温度过低,固色剂分子运动速率较慢,进入织物内部的分子较少,影响固色效果。随着温度的升高,分子运动加剧,较多分子扩散到织物内部,阻塞了织物空隙,使染料分子无法脱落,并达到遮盖染料阴离子所需固色剂分子质量,使固色效果增加;当温度过高时,造成对染料的包覆作用下降,使固色效果下降,同时易造成锦纶纤维上染料解吸脱落,影响织物得色量K/S与色泽。由表3可知,锦纶工作液温度在45~50℃时固色效果最好。

       2.4 固色时间对固色效果的影响

       按照1.4固色整理工艺,采用固色剂Rionfix NF 25g/l、PH值=6.5及工艺温度50℃条件下对锦/氨纶染色织物进行整理,分别测试工作处理时间对锦/氨纶织物固色整理色牢度(皂洗、汗渍等)影响情况,其影响效果见下表4。

       由表4可知,固色剂分子依靠扩散运动进入纤维内部,固色处理时间短,吸附在纤维上的固色剂分子较少,固色效果较差;随着固色时间的延长,吸附在纤维上的固色剂分子增加,固色效果增加。30min时固色效果最好,继续延长固色时间,色牢度略有下降,可能是固色剂分子直接性较高,长时间的处理会取代纤维上的染料分子而造成表面染料的脱落,使固色效果下降。固色剂Rionfix NF固色时间25~30min的固色效果最佳。



       2.5 焙烘温度对固色效果的影响

       按照1.4固色整理工艺,采用固色剂Rionfix NF 25g/l、PH值=6.5及工艺条件(温度50℃、时间25min)下对锦/氨纶染色织物进行整理,分别测试固色后热处理温度对锦/氨纶织物固色整理色牢度(皂洗、汗渍等)影响情况,其影响效果见下表5。

       由表5可知,固色后热处理温度较低,固色剂分子之间的交联固着较差,固色效果不理想;随着热处理温度的升高,分子之间的交联性加强,使染料分子不易从纤维上脱落;热处理120~130℃时交联固色效果最佳,继续升高热处理温度,锦/氨纶织物色牢度没有增加,而染色织物手感变差及色泽存有变化。

       2.6 固色剂对酸性染色锦/氨纶织物色光的影响

       以0.5%(o.w.f)酸性Yellow N-R、酸性Red N-B、酸性Blue N-CB染料按1.3染色工艺的三原色单色及组合色锦/氨纶织物染色样,采用优化后工艺条件(固色剂Rionfix NF 25g/l、PH值=6.5及温度50℃、时间25min,固色后热处理温度125℃),按照1.4固色整理工艺整理,测试固色剂对锦/氨纶染色织物色光色泽影响,以未浸轧固色剂的染色样为标准,研究固色整理剂对染色布样色光的影响,结果如表6。



       由表6中看出,锦/氨纶染色织物经25g/L的Rionfix NF固色剂整理后,织物颜色强度在±2.5%以内,色相差和彩度差较小;表明固色剂Rionfix NF对锦/氨纶织物酸性染料染色布样色光影响甚微,有利于染色、印花锦/氨纶弹力织物印染生产的染整品质管控。

3.结论

      (1)新型固色剂Rionfix NF对锦纶酸性染料的最佳固色工艺为:染色锦纶织物→二浸二轧( 固色剂15~25g/L,50℃温度,20min,PH值=6.5~7.5,轧余率80%) →预烘(90~100℃,3min) →焙烘(120~130℃,2.5~3min)。

      (2)固色剂Rionfix NF可用于锦纶超细/氨纶弹力织物进行阴离子(酸性固色剂)/阳离子双重固色,以满足更高端牢度需求。

      (3)酸性/金属络合染料染色锦/氨纶(中、深色)织物经过固色剂Rionfix NF浸轧整理后,织物的湿牢度(皂洗、汗渍牢度等)可以达到4 级及4级以上。

 

 

编辑概况:

彭志忠,江西新余人,印染高级工程师,从事染整工艺近三十年,致力于纺织染整、印花新技术研发及技术应用推广等工作。

E-mail:pengzhong7798@126.com

手  机:13922372675(微信同号)

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