尼龙促染剂在锦纶染色中的实验探讨
雷梅根,夏继平,夏鑫强
(石狮市瑞鹰纺织科技展有限企业 福建石狮 362700)
摘 要:尼龙用酸性染料染色深色系列,加入尼龙促染剂1.5~2.0%,可以提升深度10%,染料吸尽率提升37%。降低染色温度至80℃,染色深度也有所提升;对织物的色牢度无影响。
关键词:尼龙织物;酸性染料;深色系列;尼龙促染剂;温度;色牢度
Abstract:Nylon with acid dyes dyeing dark series, adding nylon dye enhancer 1.5~2.0% , can increase the depth of 10% , dye absorption rate increased by 37%. When the dyeing temperature was lowered to 80℃, the dyeing depth was also increased. It has no effect on the color fastness of the fabric。
Keywords:Nylon fabric;Acid dyes;Dark series;Nylon dye enhancers;Temperature;Color fastness
前 言
尼龙的商品名为锦纶。作为服饰织物的尼龙,结构为己内酰胺缩聚或开环聚合而成,其长链分子的化学结构式为:H-[NH(CH2)XCO]-OH。分子中有-CO-、-NH-基团,类似蛋白质纤维的结构,因此,可用酸性染料进行染色。
尼龙的氨基、羧基的含量较羊毛少,且结晶度高、取向度高,染料吸附饱和值为0.037克当量/kg纤维,难以获得满意的深度效果。
如何提升尼龙的染色吸取率,增进织物的染色深度,从尼龙的结构上来突破,还是有开发空间的。瑞鹰科技企业经过大量的研发与实验,研发了尼龙促染剂产品,其促染效果明显,各项色牢度达到了要求。
1.实验部分
1.1 材料、药品与仪器
实验布种:82% 30D/34F锦纶+18% 40D氨纶弹力针织物,162cm,160g/m2。
实验药品:1︰2酸性金属染料,黄SF-GR,枣红SF,藏青SFN(台湾泰锋)。
实验仪器:AS-24常温振荡式试样机(广东佛山精柯),万分之一半微量分析天平(梅特勒-托利多企业),电脑测色仪Color i7(美国爱色丽企业),SW-24C耐洗色牢度试验机、Y571N摩擦色牢度仪(南通宏大)。
1.2 实验工艺
1.2.1 染色配方(藏青色)
1.2.2 实验对比
在1.2.1的染色配方基础上,分别加入不同质量浓度的尼龙促染剂,进行同浴染色。将所有的染色残液,加入冰醋酸0.3g/L,放入同等重量的锦氨织物,重新染色一次。
1.3 测试方法
1.3.1 染色深度
根据GB/T 13531.2-1992,采用电脑测配色仪Datacoior i7型测色仪测试织物的表观特征值与色差值⊿E。色布折叠成4层,测试不同的4点,取平均值。
1.3.2 耐皂洗色牢度
参照GB/T 3921.3-2008《纺织品 色牢度试验品 耐皂洗色牢度》测定。
1.3.3 耐摩擦色牢度
参照GB/T 3920-2008《纺织品 色牢度试验品耐摩擦色牢度》测定。
2.结果与讨论
2.1 促染剂与不同化学品的相容稳定性
尼龙染色中要加入匀染剂,酸等化学品。实验测试,配置5g/L的促染剂,分别加入5g/L的纯碱、烧碱、无明粉、冰醋酸、酸性匀染剂溶液中,搅拌均匀后,静置10min,然后置于水浴锅中加热至沸,保温10min;观察其相容稳定性。
尼龙促染剂与不同化学品的相容稳定性同表1。
表1 尼龙促染剂与不同化学品的相容稳定性
表1的混合溶液的现象表明,尼龙促染剂与碱、元明粉(电解质)起反应,无色透明的尼龙促染剂溶液与碱、元明粉溶液相混合后,变成乳白色,有白色物质沉淀,沸煮的现象与常温混合的现象一致,说明尼龙促染剂不耐碱与电解质(元明粉)。尼龙促染剂溶液与冰醋酸、酸性匀染剂溶液混合,常温与沸煮的状态均为透明,说明尼龙促染剂耐稀冰醋酸和酸性匀染剂。以上的相容稳定性的测试结果,表明尼龙促染剂可以应用于锦纶的染色。
2.2 尼龙促染剂的质量浓度对上染率的影响
按照1.2工艺进行染色,染色藏青色,酸性染料总用量4.0%。采用不同质量浓度的尼龙促染进行同浴染色;染色布样测试结果数据同表2。
尼龙促染剂不同质量浓度对织物染色的布面颜色影响同表2。
表2 尼龙促染剂不同质量浓度对颜色的影响
尼龙促染剂不同质量浓度染色后的残液,加入冰醋酸0.3g/L,放入同等重量的锦氨织物,重新染色一次。对布样测试色差值⊿E,同表3。
表2中,⊿L:表示明度变化,⊿L为正,说明测试样比标准样浅;⊿L为负,说明测试样比标准样深;
⊿a:表示红绿变化,⊿a为正,说明测试样比标准样红;⊿a为负,说明测试样比标准样绿;
⊿H:表示色相变化(红、黄、蓝、绿)。正值表示色光为标示的色光,负值则为相反的色光。
其他字母表示意思:R-红色,G-绿色,B-蓝色,L-偏浅,D-偏深。
表2测试数据表明,尼龙染色加入尼龙促染剂,染料上染明显增加,布面的颜色有加深。说明尼龙促染剂对于酸性染料上染尼龙有促染作用。尼龙促染剂是一种无机物与两性偶联剂的复配物,无机物能降低尼龙的结晶度。
结晶度打开,两性偶联剂进入尼龙纤维,与纤维结合,另一端与染料结合,起到一个“桥”的作用,从而提供更多的“染座”,让更多的染料与尼龙键合,增加染料上染率,提升染色深度。
表3 染色残液复染后布样色差值⊿E
表2与表3的数据说明,尼龙促染剂的质量浓度为2.0%时,染色的深度最大,提升深度10%。残液染色的色深度与未加尼龙促染剂的色差值最大,达到37.49%,残液几乎无残留染料。综合结果,尼龙促染剂的最佳用量为1.5%~2.0%。
2.3 尼龙促染剂对染色温度的影响
按照1.2染色工艺,染色温度如下表4。
表4 染色温度
按表4的温度染色后,染色残液加冰醋酸0.5g/L,98℃染色30min,残留于染液中的染料,其上染尼龙织物的深度如表5。
表5 染色残液返染后的色差值
以未加促染剂沸染后染色残液染色布样为标准,测试不同温度段染色后的残液返染的色差值。 色差值⊿E越大,说明残留染液中的染料越少。在98℃同等沸染温度下,加促染剂的染色残液染色后布样,与未加促染剂的布样,其色差值⊿E相差66.5,说明染色时加入促染剂有明显的促染效果。数据的另一方面说明,加入促染剂,降低染色温度至83~85℃,其上染的深度比未加促染剂沸染的还高,说明促染剂可以达到降低染色温度。
2.4 尼龙促染剂对染色色牢度的影响
将2.2与2.3的染色布样,分别按照国标测试其色牢度;结果如表6、表7。
表6 不同质量浓度的色牢度值
表7 不同质量浓度的色牢度值
表6、表7的测试色牢度数据表明,加入不同质量浓度的尼龙促染剂进行染色,其六纤皂洗色牢度、干湿摩擦色牢度与未加尼龙促染剂的一致,说明添加尼龙促染剂不影响织物的皂洗色牢度。加入1g/L的尼龙促染剂,80℃以上染色,其六纤皂洗色牢度、干湿摩擦色牢度与未加尼龙促染剂的一致,说明80℃以上温度染色,对织物的色牢度无影响。
3.结论
3.1 尼龙促染剂耐稀冰醋酸与酸性匀染剂,适用于锦纶同浴染色。
3.2 尼龙促染剂最佳用量1.5~2.0%,提升深度10%,染料吸尽率提升37%。
3.3 加入尼龙促染剂,可降低染色温度至80℃。
3.4 加入尼龙促染剂,80℃以上温度染色,对织物的色牢度无影响。
参考文献:
[1]艾细英,宁平等.改善锦纶染色性能研究[J].合成纤维, 2004(3):3-5.
[2]陆先权.锦纶染色工艺[J].印染,2001.8:20-22.
[3]裴铁宁,卫弘兵,林伟,林华等.改善深浓度锦纶织物染色深度及色牢度的生产实践[A].第十三届全国染料与染色学术研讨会暨信息发布会论文集[C],2014年.
编辑概况:
①雷梅根,技术总监,从事纺织助剂的研发与应用工作多年,负责企业的节能减排产品技术研发及应用技术服务工作。
手 机:18650903623
②夏继平,全面负责企业的技术和销售,欢迎联系!
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