胡婷莉,左楊芬,顧 浩,侯愛芹
(1.東華大學(xué)化學(xué)化工與生物工程學(xué)院,上海 201620;2.浙江盛發(fā)紡織印染有限公司,浙江湖州 313109;3.東華大學(xué)國家染整工程技術(shù)研究中心,上海 201620)
儀綸纖維是中國儀征化纖股份有限公司自主研發(fā)的一種新型合成纖維,由對苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)及聚酰胺6(PA)共聚反應(yīng)生成的聚酰胺酯經(jīng)紡絲而形成的[1-3]。儀綸兼具了棉與滌綸的優(yōu)良特性,又彌補各自的缺點,具有廣闊的發(fā)展前景。儀綸織物由于—CO—NH—基團的嵌入破壞了聚酯大分子的規(guī)整性,使聚酯大分子的無定型區(qū)增加,相比滌綸,分散染料更易進入儀綸纖維內(nèi)部。因此,本研究根據(jù)儀綸纖維的特點,選擇五種常用的分散染料對儀綸織物進行染色,對染色工藝進行探討,獲得適合儀綸織物染色的分散染料及工藝,為后續(xù)進一步優(yōu)化儀綸用分散染料提供參考。
織物:儀綸機織物(浙江盛發(fā)紡織印染有限公司)。藥品:分散桃紅FB、分散藍2B 200%、分散紅玉SE-2GF 200%、分散嫩黃SE/4GL、分散深藍EX/SF(浙江龍盛集團股份有限公司),101 去油靈(浙江傳化股份有限公司),無水碳酸鈉保險粉(國藥集團化學(xué)試劑有限公司)。
儀器:XW-HWR-30×12 型高溫高壓紅外線小樣染色機(江蘇靖江新旺染整設(shè)備廠),Datacolor 600測色配色儀(美國Datacolor公司),pH計(上海傲磁儀器有限公司),耐摩擦色牢度儀(溫州紡織儀器廠),耐洗色牢度試驗機(溫州市大榮紡織儀器有限公司),氙燈實驗箱(美國Q-LAB公司)。
儀綸前處理:用過氧乙酸27 g/L避光氧化漂白處理12 h[4]。
染色配方:染料2%(omf),pH=4.5~5.0(用醋酸調(diào)節(jié)),浴比1∶20。還原清洗配方:無水碳酸鈉2 g/L,保險粉2 g/L,浴比1∶20。熱定型:160 ℃,25 s。工藝流程如下:
按實驗配方配好相同的染液12杯,進行標號,分別放入剪好的織物樣2 g。開始計時,隔一段時間取樣一只,本實驗設(shè)置的12 個取樣點為70、80、90、100、110、120、120 ℃保溫10 min、120 ℃保溫20、30、40、50、60、70 min。以取樣點為橫坐標,所得染樣表觀得色量K/S值為縱坐標作圖,即得升溫上染速率曲線。
將分散染料分別按染料質(zhì)量分數(shù)0.1%、0.5%、1%、2%、5%、8%(omf)對儀綸織物進行染色。用測色配色儀測試染色織物的顏色深度,采用Integ值評價染料的提升力。
耐摩擦色牢度按照GB/T 3920—2008《紡織品色牢度試驗?zāi)湍Σ辽味取愤M行測試;耐皂洗色牢度按照GB/T 3921—2008《紡織品 色牢度試驗 耐皂洗色牢度》進行測試;耐光色牢度按照GB/T 8427—2008《紡織品色牢度試驗?zāi)腿嗽旃馍味龋弘 愤M行測試;耐升華色牢度按照GB/T 5718—1997《紡織品 色牢度試驗?zāi)透蔁幔釅撼猓┥味取愤M行測試,選用測試溫度(180±2)℃。
選擇5種常用的商業(yè)化分散染料對儀綸染色,對于每只染料分別在100、110、120、130 ℃條件下進行儀綸織物染色,研究染色后織物K/S值的變化,結(jié)果見圖1。
由圖1 可知,分散藍2B 200%、分散紅玉SE-2GF 200%、分散深藍EX/SF 三種染料染儀綸,隨著溫度從100 ℃升高到120 ℃,儀綸的K/S值呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢,再繼續(xù)升溫至130 ℃,染色織物的K/S值變化不大。分散嫩黃SE/4GL 染儀綸,儀綸的K/S值隨著溫度的升高先增加后下降,在110 ℃時K/S值最高。分散桃紅FB染儀綸,儀綸的K/S值隨著溫度的升高逐漸增加。綜合5 種分散染料的染色特性,儀綸的染色溫度選擇120 ℃。
通過研究上染速率曲線可以了解分散染料對儀綸纖維的染色性能,提高儀綸織物的染色質(zhì)量和生產(chǎn)效率。5 只分散染料分別對儀綸織物進行染色,染料質(zhì)量分數(shù)為2%(omf)、保溫溫度為120 ℃,結(jié)果如圖2所示。由圖2可知,取5只分散染料在保溫過程之前,隨著染色溫度的提高及染色時間的延長,染色織物的K/S值逐漸提高,分散桃紅FB 和分散嫩黃SE/4GL 染儀綸織物保溫過程中對時間比較敏感,保溫10 min得色量最高,保溫時間繼續(xù)延長,染色織物的表面得色量反而降低,其他3 只染料在保溫30 min 左右時,染色織物表觀得色量皆趨于平衡。因此,保溫時間選擇30 min。
影響提升力高低的因素除了染料本身的結(jié)構(gòu)之外,還有纖維結(jié)構(gòu)。因此,對新型聚酯纖維織物超仿棉進行染料的提升力研究,為染料在超仿棉織物染色中的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。在提升力試驗中,由于最大吸收波長發(fā)生偏移,因此,用Integ 值評價表觀得色量。分散染料染儀綸織物的提升力曲線如圖3所示。
由圖3 可知,分散藍2B 200%、分散紅玉SE-2GF 200 %、分散深藍EX/SF 三種染料在0~2%的用量下,染色織物的得色量幾乎呈直線上升;在2%~5%用量下,染色織物的表觀得色量增速減緩,但用量在5%以上時仍有提升性,說明這三種染料提升力較好。分散桃紅FB、分散嫩黃SE/4GL 對儀綸織物染色的提升性能在0~1%的用量下,染色得色量幾乎呈直線上升趨勢,但斜率較低,說明在該范圍的提升性有限;在1%~2%范圍內(nèi),增速減緩;在2%以上幾乎趨于平衡,說明分散桃紅FB、分散嫩黃SE/4GL 對儀綸織物染色的提升性較差。
為了研究儀綸染色織物的耐皂洗色牢度、耐摩擦色牢度、耐光色牢度、耐升華色牢度,在分散染料用量為2%、染色溫度為120 ℃的條件下對儀綸織物進行染色,染色織物的色牢度性能分別見表1、表2和表3。
表1 分散染料染色后儀綸織物的耐皂洗色牢度
由表1可知,染色后的儀綸織物耐皂洗色牢度變色等級都達到4~5級,變色不明顯;對腈綸和棉的沾色等級都在4級以上;在錦綸纖維上的沾色最差,毛、醋酯次之,滌綸稍好,都在3級以上。
表2 分散染料染色后儀綸織物的耐摩擦色牢度和耐光色牢度
由表2可知,分散染料染儀綸織物的耐摩擦色牢度都較好,耐干摩擦色牢度都在4~5級或以上,耐濕摩擦色牢度也都在4 級或以上。由表2 還可知,分散桃紅FB、分散紅玉SE-2GF 200%、分散嫩黃SE/4GL 這類暖色系列的染料染儀綸織物的耐光色牢度都較好,都在7 級左右,分散深藍EX/SF 在儀綸織物上的耐光色牢度也較好,達到5 級。而分散藍2B 200%在儀綸織物上的耐光色牢度相對較差,為3級。
表3 分散染料染色后儀綸的耐升華色牢度
由表3中的數(shù)據(jù)可知,分散藍2B 200%和分散紅玉SE-2GF 200 %的耐升華色牢度較高,其他幾種分散染料的耐升華色牢度都不太好。
(1)分散染料染儀綸,合適的上染溫度為120 ℃,染色時間為30 min。
(2)分散藍2B 200 % 、分散紅玉SE-2GF 200 %、分散深藍EX/SF三種染料的提升力較好。
(3)耐皂洗色牢度和耐摩擦色牢度方面,五種染料色牢度差異不大;分散桃紅FB、分散紅玉SE-2GF 200%、分散嫩黃SE/4GL耐光色牢度都較好,都在7級左右,分散藍2B 200%和分散紅玉SE-2GF 200%的耐升華色牢度較高,因此,分散紅玉SE-2GF 200%是提升力和色牢度方面都較好的適用于儀綸的分散染料。