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棉/禾素混纺织物的一浴法染色工艺

2022-08-15 余艳娥 杭彩云 陈鑫 周智慧

江阴职业技术学院 余艳娥 杭彩云 陈鑫 周智慧



摘要:采用分散染料/活性染料对棉/混纺织物进行一浴法染色,分析了载体用量、碳酸钠用量、匀染剂用量以及染色温度和时间对染色效果的影响,优化染色艺为:分散染料0.5%,活性染料1%,载体2%,匀染剂1g/L,染色温度90℃,染色时间30 min,氯化钠20 g/L,碳酸钠10g/L。染色织物的色牢度优良,手感稍硬,强力损失20.16%。



关键词:载体染色;分散染料;活性染料;一浴;棉/禾素混纺织物


禾素纤维(PH-BWPLA)是一种新型全生物基纤维,可高效抗菌、抗病毒。禾素纤维的有效抗菌成分是羟基酸脂(PHB),它能够破坏细菌等微生物的细胞壁和病毒的胞膜,使膜内物质外泄,通过代谢失衡抑制细菌滋生和灭活病毒,从而达到抗菌抗病毒的效果[1-3]。据解,当产品中禾素纤维含量在15%左右时,对大肠埃希菌和白念珠菌的抑菌率均超过95%,对耐甲氧西林金黄葡萄球菌(超级细菌)的抑菌率甚至超过99%[4-5]。禾素纤维多被制成混纺面料,具有柔软、顺滑、凉爽和悬垂等性能。

禾素纤维按照结构分类,属于聚酯纤维,可使用分散染料染色[6-7]。本试验以棉/禾素纤维混纺织物为研究对象,借鉴涤棉混纺织物染色工艺,尝试选用耐碱分散染料和活性染料对棉,/禾素混纺织物进行一浴法载体染色。


1试验部分

1.1织物、试剂与仪器

织物  棉/禾素混纺织物( 14.63 tex×14.63 tex,574.8根/10 cm×314.9根/10 cm,133 g/m2)

试剂 耐碱分散蓝SA-CBL(浙万丰化工有限公司),活性元青BF(浙汀劲光实业股份有限公司),环保载体CWP-N、匀染剂CTL-102B(均为苏州科信化工有限公司),氯化钠,碳酸钠

仪器 FA2204C型电子天平(上海大美天平仪器有限公司),Color-Eye 7000A型电脑测色仪(美国爱公司),HH-S6数姥恒温水浴锅、Y571B型摩擦牢度仪、SW-12A皂洗牢度仪、HD026C型电子织物强力仪、 LLY-OI自动硬挺度实验仪(南通宏实验仪器有限公司)

1.2工艺流程和处方

艺流程  棉/禾素混纺纤维漂→分散/活性染料→浴法染色→性洗涤(5030 min,浴比1:50) →烘干

艺处方

分散染料/%( omf)                               0.5

活性染料/%( omf)                               l

环保载体CWP-Nf%(omf)                           0.5~5

匀染剂CTL-102B/(g .L-1                        0.5~4

碳酸钠/(g .L-l                                5~30

氯化钠/(g.L-1                                 20

染色温度/                                    60~100

染色时间/min                                   10~50

浴比                                          1:30

1.3性能测试

1.3.1 K/S

在保证不透光的情况下,使用Color-Eye 7000A型电脑测色仪进行测定。每块织物测3次,取平均值。

1.3.2耐摩擦色牢度

CB/T 3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定。

1.3.3耐皂洗色牢度

根据CB/T 392I-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测定。

1.3.4弯曲性能

根据CB/T 18318.1-2009《纺织品弯曲性能的测定斜面法》测定。将试样剪裁为2.5 cm×25 cm,测试角度为41.50,沿经向测试4次,取平均值。

1.3.5失重率

将染色前后的织物烘干,在分析天平上称量3次, 取平均值,计算失重率。

1.3.6断裂强力

根据CB/T 3923.1-2013《纺织品织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)》测定织物经向的断裂强力。


2结果讨沦

2.1染色温度对染色效果的影响

设定分散染料质量分数0.5%,活性染料质量分数1%,载体质量分数2%,匀染剂质量浓度2 g/L,染色时间30 min,氯化钠质量浓度20g/L,碳酸钠质量浓度12 g/L,讨沦染色温度对织物K/S值和失重率的影响,结果如表1所示。


1染色温度对染色效果的影响

 从表l可知,随着染色温度升高.织物K/S值呈下降趋势,但是从布面染色效果来看,当染色温度在60~80时,布面上有部分纤维未上色。这可能是因为在该温度范围内,只有部分分散染料上染禾素纤维。活性染料在高温碱性条件下会发生部分水解,因此K/S值会有所下降。染色温度为90,整个布面得色均匀。失重率随着温度的升高逐渐增大,这可能是因为禾素纤维的酯键在高温碱性条件下发生水解,出现碱剥皮现象,且温度越高,水解得越多。综合考虑,选择染色温度为90

2.2载体用量对染色效果的影响

设定分散染料质量分数为0.5%,活性染料质量分数为1%,匀染剂质量浓度2g/L,氯化钠质量浓度20g/L,碳酸钠质量浓度12 g/L,染色温度90,染色时间30 min,讨论载体质量分数对织物K/S值和失重率的影响,结果如表2所示。



2载体质量分数对染色效的影响

 

从表2可知,随着载体用量的增加,染色织物的以K/S值先升高后下降。这是为载体能促使禾素纤维膨化,纤维分子间的空隙增大,分子链间的运动加速,有利于染料分子向纤维内部扩散,从而提高染料的上染。但当载体质量分数超过2%时,织物的K/S值反而下降。这是因为当载体在溶液中达到饱和时,载体会在染液中形成第相,对分散染料起强烈的增溶作用, 反而降低了上染率。另外,载体用量对织物的失重率影响不大。

2.3碳酸钠用量对染色效果的影响

设定分散染料质量分数为0.5%,活性染料质量分数为1%,载体质量分数为2%,匀染剂质浓度为2g/L+染色温度90,染色时间30 min,氯化钠质撼浓度为20 g/l.,讨论碳酸钠质量浓度对织物K/S值和失霞率的影响,结果如表3所示。


3碳酸钠质量浓度对染色效果的影响

 

从表3可以看H{,随着碳酸钠用量的增加,染色织物K/S值呈先上升后下降的趋势,失重率逐渐增加。这可能是因为碳酸钠主要作为棉组分用活性染色的固色剂,当碳酸钠用量少时,纤维和染料结合的量也比较少,但是高温和较强的碱性也会造成活性染料和禾素纤维的水解[6]。试验选择碳酸钠质量浓度为10g/L。

2.4染色时间对染色效果的影响

设定分散染料质量分数为0.5%,活性染料质量分数为1%,载体质量分数为2%,匀染剂质量浓度为2g/L,染色温度90,氯化钠质量浓度为20g/L,碳酸钠质量浓度为10 g/L,讨论染色时间对织物K/S值和失重率的影响,结果如表4所示。

4染色时间对染色效果的影响

 从表4可以看出,随着染色时间的延长,织物的K/S 值逐渐提高,失重率逐渐增加。这可能是因为染色时间越长,在碱性条件下和棉纤维发生共价键结合的染料越多,但同时禾素纤维的水解也越多。综合考虑,选择染色时间为30 min。

2.5匀染剂用量对染色效果的影响

设定分散染料质量分数为0.5%,活性染料质量分数为1%,载体质量分数为2%,染色温度90,染色时间为30 min,氯化钠质量浓度为20 g/l.,碳酸钠质量浓度为10 g/L,讨论匀染剂质量浓度对织物K/S值和失重率的影响,结果如表5所示。


5匀染剂质量浓度对染色效果的影响

 从表5可以看出+随着匀染剂用量的增加,织物K/S 值逐渐下降,失重率变化不大。这可能是因为匀染剂使染料的聚集态发生变化,从而影响染料的上染率[6]此,匀染剂选择1 g/L。

2.6染色织物性能测试

采用上述优化艺对织物进行染色后,测试其色牢度、断裂强力以及弯曲性能,结果见表6。


表6染色织物的色牢度、断裂强力以及弯曲性能

 

 从表6可知:棉/禾素纤维经过分散/活性染料一浴载体法染色后,耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度优良;抗弯刚度G比未染色时稍大,说明染色后织物略硬挺,手感稍差;断裂强力下降了20.16%。


3结论

(l)棉/禾素织物优化的分散/活性染料浴载体法染色工艺为:分散染料质量分数0.5%,活性染料质量分数1%,载体质量分数2%,氯化钠质量浓度20g/L,碳酸钠质量浓度10g/L,匀染剂质最浓度lg/L,染色温度90,染色时间30 min。

(2)染色织物的耐皂洗色牢度和耐摩擦色牢度优良,于感稍差,可以通过手感整理改善其柔软性。染色织物的经向断裂强力下降20.16%。


参考文献:

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[5] 林样,陈 分散/活性染料涤棉混纺织物的一浴一探讨[J]东纺经济.2018(11}:36-38

[6] 张海燕,崔志华  匀染剂n.分染料染涤纶物变色作用机理[J].浙理大学学报(然科版)2020.43[2):158-165

[7]余施娥,杨丁丁 ,等棉/禾素混纺织物[J]印染.2021.47(9):27-29


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