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涤纶分散染料不排液还原清洗剂的应用涤纶分散染料不排液还原清洗剂的应用 河南工程学院材料与化学工程学院 曹机良 郭金爱 孟春丽 李武龙 代阳阳 摘 要: 采用分散黄E-3RL、分散红3B和分散蓝2BLN染料对涤纶染色，然后用酸性还原剂在不倾去染色残液的条件下对染色涤纶织物进行还原清洗。探讨了还原清洗温度、酸性还原剂和染料用量对涤纶织物分散染料染色性能的影响，测试了涤纶织物染色的K/S值、耐摩擦和耐洗色牢度。结果表明：当染料用量为2% (omf)时，涤纶分散染料不排液还原清洗最佳工艺为酸性还原剂5g/L，还原清洗温度90℃，还原清洗时间15min，染色织物能获得优异的耐洗和耐摩擦色牢度。 关键词:涤纶织物；分散染料；染色；不排液；酸性还原剂 涤纶属于化学合成纤维，其结构紧密，结晶度、聚合度高，所含极性基团比较少，所以吸湿性差，因此，一般染料不能上染涤纶织物。根据相似相容原理，需要相对分子质量小、疏水性强的分散染料进行染色[1-2]。由于分散染料的疏水性，染色之后会吸附在纤维表面形成浮色和低聚物。为了去除织物表面的浮色和残留的低聚物及提高染色牢度，通常需要进行还原清洗[3-4]。常规的还原清洗是保险粉在碱性条件下进行，但保险粉呈固体粉末状，运输过程中易燃、易爆、易分解，与水接触产生大量热，生成二氧化硫和硫化氢等有毒气体造成环境污染，且还原清洗过程中需要排去染色残液，进行多次漂洗和酸中和，水洗，因此生产流程长，耗时，耗水，耗能大[5-7]。酸性还原剂可以在酸性条件下使用，且使用简单方便，安全高效，还原性强，在运输过程中特别稳定，可替代保险粉用于涤纶染色后的还原清洗[8-10]。涤纶织物分散染料染色一般在弱酸性条件下染色，由于一 般染色条件下分散染料对涤纶的上染率较高，使用酸性还原剂进行还原清洗不需要排液，从而节约水资源，在不调pH的条件下直接用染色残液进行还原清洗，简化工艺流程，降低成本[11]。 本实验用酸性还原剂对涤纶分散染料进行不排液还原清洗，探究还原温度、染料和还原剂用量对染色性能和染色牢度的影响，优化还原清洗工艺。 1实验 1.1材料与仪器 织物：38s涤纶针织物（市售）。 药品：氢氧化钠和保险粉（天津德恩化学试剂有限公司），标准合成洗涤剂（上海市纺织工业技术监督所），分散剂NNO（浙江宏鑫染化材料有限公司），酸性还原剂（江苏勃仑化学有限公司），分散黄E-3RL（山东鸿赋化工有限公司），分散红3B（济南永兴染料化工有限公司），分散蓝2BLN（济南宝达染料化工有限公司）。 仪器：IR-24S红外线高温染色机、振荡水浴锅和定型烘干机（上海一派印染技术有限公司），Color-Eye 7000A测色仪（美国爱色丽公司），Y571N摩擦色牢度仪（南通宏大实验仪器有限公司），SW-12A耐洗色牢度实验机（温州方圆仪器有限公司）。 1.2实验方法 1.2.1涤纶染色 分散黄E-3RL、分散红3B、分散蓝2BLN染料X% (omf)，浴比l:40，在红外线高温染色机上于25℃入染，以3℃/min升温至80℃，以1℃/min升温至130℃，保温染色60min，以3℃/min降温至80℃，染毕，进行还原清洗。 1.2.2还原清洗 常规还原清洗：染色结束后，倾去染色残液，浴比1:40，升温至80℃，加入2g/L保险粉和2 g/L氢氧化钠，在90℃保温处理15 min，多次水洗，酸中和，水洗，烘干。染色和常规还原清洗工艺曲线如下：
不排液酸性还原剂还原清洗：染色结束后，不倾去残液，直接在红外线高温染色机上80℃加入y g/L酸性还原剂，升温至T℃，保温处理15 min，水洗，烘干。染色和不排液还原清洗工艺曲线如下：
1.3测试 表观色深值（K/S值）：在测色仪上测定，采用D65光源和l0°观察角，每个试样测量4次， 取平均值。耐洗和耐摩擦色牢度：分别按照GB/T 3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》 以及GB/T 3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》进行测试。 2结果与讨论 2.1还原清洗温度 涤纶织物分别采用分散黄E-3RL、分散红3B和分散蓝2BLN染料各2% (omf)进行染色，染色后不倾去残液，直接进行还原清洗，在80℃加入5 g/L酸性还原剂，升温至T℃，保温15 min，还原清洗温度对涤纶织物染色K/S值和色牢度的影响如图l和表1所示。
图1还原清洗温度对涤纶织物染 表l还原清洗温度对涤纶织物染色牢度的影响
由图l可以看出，随还原清洗温度的升高，分散黄E-3RL和分散红3B染色涤纶织物的K/S 值有所减小。这是因为温度升高，纤维大分子链段运动剧烈，染料分子运动动能增大，有利于染料进入纤维内部，同时使纤维表面附着的染料脱离纤维，有利于浮色的去除和色牢度的提高，所以染色K/S值减小；若温度过高，同样会加速纤维内部的染料向纤维外部移动，反而不利于浮色的去除和色牢度的提高，染色KJS值略微增大，因此，还原清洗温度不宜过高。 由表l可知，随还原清洗温度的升高，分散染料染色涤纶织物的各项染色牢度有所提高。这是因为温度升高有利于纤维表面浮色的去除，使染色牢度提高，这与图l中染色K/S值随温度变化的趋势相一致。所以，升高温度有利于染色牢度的提高，但温度不宜过高，90℃时各项色牢度都达到了4级以上，因此，还原清洗温度选择90℃。 2.2酸性还原剂用量 涤纶织物分别采用分散黄E-3RL、分散红3B和分散蓝2BLN染料各2% (omf)进行染色，染色后不倾去残液，直接进行还原清洗，在80℃加入一定量酸性还原剂，升温至90℃，保温15 min， 酸性还原剂用量对涤纶织物染色K/S值和色牢度的影响如图2和表2所示。 由图2可知，随酸性还原剂用量的增加，分散染料染色涤纶织物的K/S值有所降低。这是因为增加酸性还原剂用量可以有效去除表面的浮色，充分还原去除残液和纤维表面上的染料，使染色K/S值减小。
图2酸性还原剂用量对涤纶织物染色K/S值的影响 由表2可知，随酸性还原剂用量的增加，分散染料染色涤纶织物的色牢度均有所提高，这与图2中涤纶织物染色K/S值随还原剂用量增加而降低的变化相一致。这说明增加还原剂用量可以促进纤维表面的浮色被还原去除，提高染色牢度，在用量达到5g/L时，各项染色牢度都达到了4级及以上。综合考虑，酸性还原剂用量确定为5g/L。 表2酸性还原剂用量对涤纶织物染色牢度的影响
2.3染料用量 涤纶织物分别采用分散黄E-3RL、分散红3B和分散蓝2BLN染料进行染色，染色后不倾去残液，直接进行还原清洗，在80℃加入酸性还原剂，升温至90℃，保温15 min，染料用量对涤纶织物染色K/S值和色牢度的影响如图3和表3所示。
图3染料用量对涤纶织物染色K/S值的影响 表3染料用量对涤纶织物染色牢度的影响
由图3可知，随着染料用量的增加，涤纶织物染色K/S值逐渐增大。这是因为随染料用量的曾加，进入纤维内部的染料增多，上染到纤维上的染料量增加，使染色K/S值增大。由图3还可羽，酸性还原剂还原清洗比保险粉还原清洗的染色K/S值略低，这是因为加入酸性还原剂后可以旨效地去除浮色，使未固着的染料被还原清洗去除，而酸性还原剂去除表面浮色的效果略优于保险分，所以染色K/S值略低。 由表3可知，染色涤纶织物的各项色牢度随染料用量的增加而降低，这是因为随着染料用量的曾加，纤维上未固着的染料增多，浮色增多，还原清洗难度增加，染色牢度降低。另外，加入酸性丕原剂还原清洗的染色牢度比未加时要高0.5～1级，这说明酸性还原剂的加入可有效地去除涤纶织勿表面的浮色，提高染色牢度。 3结论 (1)当染料用量为2%(omf)时，涤纶分散染料不排液还原清洗优化工艺为酸性还原剂5 g/L，还原清洗温度90℃、还原清洗时间15 min。 (2)加入5g/L酸性还原剂进行还原清洗后，各项色牢度比未加时提高0.5～1级，达到4级以上，对染色织物的色光影响较小，并与保险粉常规还原清洗效果相当，缩短了工艺流程，实现染色舌不排液直接进行还原清洗。 参考文献： [1]王延伟，曹机良，程献伟，等，阻燃涤纶染色工艺[J].印染，2013，37 (6)：35-38. [2]王延伟，曹机良，崔培红，等.分散染料对阻燃涤纶的染色和吸附性能研究们，印染助剂， 1014，31 (8)：13 -18. [3]方卫利.还原清洗剂RC-200[J].印染，2010，34 (19)：30-31. [4]纪惠军，范雪荣.新型剥色体系还原清洗分散染料染色涤纶织物的研究们.印染助剂，2007， 14 (2)：34-36. [5]吉婉丽，夏德慧.新型还原清洗剂A[J].印染，2015，39 (3)：42-45. [6]刘会娟，朱亚伟.还原清洗中助剂对涤纶／氨纶织物沾色性的影响田.印染助剂，2010，27(8)： 19-42. [7]向敏虎，新型酸性还原清洗剂SH[J].印染，2009，33 (20)：31-32，35. [8]王宝敬，盛季陶.还原剂H在涤纶染色后的清洗应用川，印染助剂，2008，25 (3)：38-40. [9]宋国方，王学元.酸性还原清洗剂在针织物后处理中的应用实践[J].针织工业，2008 (8)：47-50, 72. [10]徐杰，胡啸林，董玲，分散染料染色后的酸性还原清洗工艺唧.印染助剂，2016，33(4)： 1840. [11]赵航，聚酯纤维深度节水减排染色新技术的研发及应用[D].西安：西安工程大学，2016: 7～8.
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