莫林祥,陳 豐
(浙江紅綠藍(lán)紡織印染有限公司,浙江 紹興 312030)
隨著人類生活水平的不斷提高和現(xiàn)代紡織工業(yè)的發(fā)展,混紡紡織品由于集合了各自纖維的優(yōu)點(diǎn)而使其具有更佳的服用性能,成為未來紡織品的發(fā)展方向,其中滌棉混紡紡織品是目前應(yīng)用最為廣泛的雙組分混紡紡織品。
對于滌棉混紡紡織品的印染加工,分散和活性兩種染料是其主要的印染用染料,它們分別用來染聚酯和纖維素纖維。但是這兩種染料的染色時(shí)存在著分散染料不耐堿、活性染料又需要堿性固色這樣的矛盾,因此傳統(tǒng)的滌棉染色多半采用兩浴法各組分分別染色,染色工藝長,加工效率低,耗水耗能和污水排放量大[1]。
為了改善滌棉混紡紡織品的染色工藝,多年來染色工作者一直致力于滌棉或滌粘[2]混紡織物分散/活性染料的一浴一步法染色研究。如利用熱遷移牢度提升劑(分散固色劑) 以及特殊凈洗劑[3],前處理工藝優(yōu)化以及分散染料選擇[4],對分散染料進(jìn)行雙層造壁,制得分散染料微膠囊染色[5],選擇分散劑及耐堿性分散染料[6],制備新型活性、分散染料[7]等,以上方法都有較好的改進(jìn),但是從實(shí)際效果看,也存在一定的限制。
目前,我國已發(fā)展成為世界最大的染料生產(chǎn)國,分散、活性染料的生產(chǎn)都居世界第一位,因此,本文將從現(xiàn)有染料品種出發(fā),通過分散、活性染料品種的共適性選擇和染色工藝的優(yōu)化入手,探討適合于滌棉混紡紡織品的分散/活性染料同浴染色工藝技術(shù)。
純棉布、全滌布、45/55 滌棉布,平紋,市售。
經(jīng)過篩選的三組活性染料分為活性紅AES、活性黃AES和活性藍(lán)KN-R(上虞瑪?shù)氯玖嫌邢薰荆?,三組分散染料分別為分散紅3B、分散黃SE-3K和分散藍(lán)2BLN(上虞宏發(fā)染料化工有限公司),無水碳酸鈉(浙江杭州大方化學(xué)試劑廠,AR),元明粉(上海凌峰化學(xué)試劑有限公司,AR),氯化銨(杭州高晶精細(xì)化工有限公司,AR),氨水(杭州高晶精細(xì)化工有限公司,AR)。
FA2104型電子天平(上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司),IR-24SM型紅外線快速染色機(jī)(福建廈門瑞比精密機(jī)械有限公司),DGG-9030B型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司),SF600測色配色系統(tǒng)(美國DataColor)。
1.3.1 染色工藝條件
染料濃度1%(o.w.f),浴比1:30,元明粉30g/L,無水碳酸鈉15g/L,用緩沖溶液調(diào)節(jié)染浴到設(shè)定的PH。染色時(shí),40℃入染,按照3℃/Min的升溫速率升高到設(shè)定的實(shí)驗(yàn)溫度,在此溫度下染色45Min后降溫到80℃以下出浴,其后織物再經(jīng)熱水洗、皂煮(皂粉3g/L,90℃×15 Min)、熱水洗、冷水洗、烘干等過程,完成染色。
1.3.2 染色工藝流程
工藝流程分別如下。其中流程a和b中的染料、鹽以及固色用的堿都是在開始的時(shí)候一次性加入到染浴中去的,作為對比,流程c采用一浴兩步法分段升溫染色工藝。
流程a:室溫入染→2℃/min升溫到所需溫度→保溫45min→染色后處理。
流程b:室溫入染→1℃/min升溫到80℃→保溫20min→2℃/min升溫到所需溫度→保溫20min→染色后處理。
流程c:室溫入染→3℃/min升溫到120℃→保溫20min→2℃/min降溫到80℃→保溫20min→染色后處理。
1.3.3 染色性能測試
按照預(yù)定工藝條件,將純棉織物、純滌織物、滌棉織物剪成重量為3g的樣布,配置濃度為1%(o.w.f)的染料。按照不同的染色升溫流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。染色完成織物經(jīng)洗滌等后處理,在Datacolor600儀器上測試其K/S值。
按照工藝流程a對不同溫度下活性染料上染純棉織物的影響情況進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),測試染色樣品的K/S值,結(jié)果如表1所示:
表1 不同活性染料上染棉織物的K/S值
由表1可知,活性藍(lán)KN-R在80℃時(shí)K/S值達(dá)到最高,之后活性藍(lán)KN-R染色棉織物的K/S值隨著溫度上升呈下降趨勢。推測高溫堿性條件下,上染到織物上的活性染料在高溫堿性條件下會(huì)有水解以及染料——纖維共價(jià)鍵的斷鍵情況發(fā)生,但是繼續(xù)上染到織物上的活性染料總的數(shù)量要高于水解的染料,說明高溫堿性條件下活性染料的上染是可行的。
與活性藍(lán)KN-R變化趨勢相似,活性紅AES、活性黃AES 80℃條件下達(dá)到最大值,繼續(xù)升溫,活性染料染色棉織物的K/S值在100℃后降幅明顯,但繼續(xù)升溫直到130℃時(shí),染色棉織物的K/S值降幅趨緩。
按照工藝流程a對所選分散染料在120℃高溫及不同PH值下的適應(yīng)性進(jìn)行試驗(yàn),測試染色樣品的K/S值,結(jié)果如表2所示:
表2 不同分散染料上染滌綸織物的K/S值
由表2可知,在120℃高溫不同PH下,上染到織物上的分散藍(lán)2BLN的K/S值隨著PH上升而上升,在PH=7的條件下達(dá)到最大值,繼續(xù)增加PH值,會(huì)使分散染料的上染率降低,但相對而言,PH6-9間的K/S值變化不大,說明存在分散染料堿性條件染色的可能性。
與分散藍(lán)2BLN變化趨勢相似,分散紅3B、分散黃SE-3K的K/S值隨著PH上升而上升,在PH=7的條件下達(dá)到最大值,繼續(xù)增加PH值,會(huì)使分散染料的上染率降低。
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果,分別以不同的染色工藝條件以及升溫流程對滌棉混紡織物用分散/活性混合染料進(jìn)行了高溫堿性條件下的染色實(shí)驗(yàn)。染浴PH9,其他染色條件見升溫流程所標(biāo)示,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示:
表3 分散/活性染料上染滌棉織物的K/S值
由表3可知,除了分散黃SE-3K/活性黃AES這組,其他兩組按流程c工藝染色的K/S值相對較大,但與流程b(120℃)相比較,效果沒有顯著增加,而且流程c耗時(shí)長,能耗大。因此實(shí)驗(yàn)表明選用120℃一浴一步法實(shí)驗(yàn)方案是可行的。
通過實(shí)驗(yàn)分析,得出如下結(jié)論:
(1)活性染料一浴一步法上染純棉織物時(shí),超過80℃并隨著溫度的升高,活性染料在高溫堿性條件下會(huì)有水解以及染料——纖維共價(jià)鍵的斷鍵情況發(fā)生。
(2)分散染料120℃上染滌織物時(shí),隨著PH的逐漸增大,染色織物K/S最大值出現(xiàn)在弱酸性區(qū)域,但是PH6-9范圍內(nèi)的K/S值變化不大。
(3)分散活性同浴法上染滌棉織物是可行的,在不同的染料組合中,“分散藍(lán)2BLN /活性藍(lán)KNR”、“分散紅3B /活性紅AES” 和“分散黃SE-3K /活性黃AES”組合可以適應(yīng)120℃以下的一浴一步法分段升溫染色工藝。