1前言
毛滌織物傳統(tǒng)二浴法染色,工藝復雜、時間長、成本高,且對羊毛纖維損傷大。毛滌織物分散染料一浴法染色能夠減少二浴法染色中不同種類染料的套色工藝步驟,可縮短工藝流程、節(jié)能,而一直備受關注。但由于羊毛和滌綸纖維,在結構和性能上存在很大差異,此毛滌混紡織物分散染料同浴染色存在很多技術難點。首先,分散染料是一類疏水性非離子染料,在羊毛上的上染率較低。其次,兩種纖維的染色溫度難以統(tǒng)一。羊毛通常在95℃左右染色,但滌綸纖維浸染染色如果不用載體,染色溫度通常需要130℃。在這樣的高溫下長時間染色,羊毛極易發(fā)生氈縮和水解,織物風格和強力受到很大的損傷。理論上,采用常規(guī)載體對毛滌織物進行同浴染色是可行的,但常規(guī)載體一般有毒,不符合環(huán)保要求。基于這幾方面因素,本文設計、合成了一系列羊毛改性劑,通過考察不同結構改性劑對羊毛織物分散染料常壓載體染色值的影響,選擇了對羊毛改性效果較好的改性劑,并將其用于毛滌織物分散染料染色。
1試驗
1.1儀器與材料
儀器:三口瓶,電動攪拌器,RJ-1180型高溫高壓染色機(上海染料化工廠),SCT電子測色配色儀(Dalacolor公司,SpectraTlashSF450),Y571B型干濕摩牢度儀(溫州紡織儀器廠),YG065型電子織物強力測試儀(山東萊州電子儀器廠)
三種羊毛織物的改性劑結構式如下:
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其它藥品:分散藍2BLN、分散紅3B、分散金黃E-3RL(均為商品染料),丙酮、碳酸鈉(分析純),分散(自制),無毒載體CWP-810(江蘇科信化工有限司),三聚氰氯(化學純),對氨基苯乙烯砜硫酸酯(業(yè)級),苯胺(化學純)。
織物+毛滌混紡華達呢,純毛華達呢(均由無錫新印染廠提供)。
1.2毛滌織物和純毛織物的改性工藝
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1.3改性毛滌織物和純毛織物染色工藝
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1.4測試方法
K/S值,用SCT電子測色配色儀,在D65光源條件下測定:
耐摩擦色牢度按),
2結果與討論
2.1改性劑對純毛織物分散染料染色K/S值的影響
改性劑分子中含有氯代均三嗪基和乙烯砜基等活性官能團,均能在適當?shù)臈l件下與羊毛纖維中的—OH和-NH2等基團發(fā)生反應,從而以共價鍵與羊毛纖維結合。改性劑中所含的疏水性芳環(huán),會使改性后羊毛纖維表面疏水性增加。在羊毛分散染料染色過程中,這些芳環(huán)還可以增加分散染料與羊毛纖維之間的范德華力和氫鍵作用力,尤其是/鍵作用,經(jīng)分子識別與自組裝,可提高分散染料在羊毛纖維上的上染率。
圖1為純毛織物經(jīng)三種改性劑改性后,分散藍2BLN染色樣品的值,染料用量為2%(owf)。
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由圖1可知,當改性劑用量低于6%(owf)時,染色織物的K/S值隨改性劑用量增加而上升。其原因可能是,改性劑用量低于6%(owf),羊毛改性不充分,羊毛織物與分散染料的相互作用較小,不能很好上染。當用量達到6%(owf)時,K/S值出現(xiàn)最大值,再增加改性劑的用量,染色毛織物的值變化不大。這可能是,用量過大時,多官能團改性劑在羊毛纖維孔隙中交聯(lián)、沉積,也不利于分散染料向纖維內(nèi)部擴散。圖1還顯示,經(jīng)改性劑G1和G3改性的羊毛織物,染色K/S值比經(jīng)G2改性羊毛織物的染色K/S值要高。其原因在于改性劑G3分子上所含苯環(huán)數(shù)較G2多,對分散染料有更大的親和力;而G1的分子結構簡單,在羊毛纖維孔隙中交聯(lián)、沉積作用相對較弱,有利于分散染料擴散。經(jīng)改性劑G1和G3改性的羊毛織物,最大染色K/S值相近
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由圖2可看出,經(jīng)改性劑改性后,毛滌混紡織物的染色K/S值較改性前有明顯上升。未改性毛滌混紡織物用分散染料染色時,羊毛組分僅有沾色,經(jīng)皂煮后,染色織物會出現(xiàn)嚴重的露白現(xiàn)象。但改性劑用量達到2%后,再增加改性劑用量,毛滌織物染色K/S值的變化不大,這可能是由于毛滌混紡織物中,一部分羊毛纖維被滌綸纖維所包覆,阻礙了其與改性劑的接觸,影響了改性效果。因而,與圖1中純毛織物染色的K/S值相比,毛滌改性織物染色后的K/S值反而較低。
2.3毛滌織物改性工藝的優(yōu)化
按表1、2設計的四因素三水平進行正交試驗,通過測試毛滌織物的染色K/S值,對毛滌織物G1(4%,owf)改性工藝進行優(yōu)化,分散藍2BLN用量2%(owf)。
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從表2可知,改性溫度對染色織物K/S值的影響最大。其原因在于,在改性過程中,羊毛表面的鱗片層會阻礙改性劑進入羊毛纖維內(nèi)部,若溫度較低,羊毛不能充分膨化,改性劑不能有效擴散進入纖維內(nèi)部。羊毛纖維改性不充分,導致染色K/S值偏低。考慮到溫度對毛織物強度和改性效果的影響,選擇改性溫度為90℃。
毛滌織物較合適的改性條件為,改性劑用量4%(owf),分散劑0.5g/l,碳酸鈉0.05,溫度90℃,時間40min。
2.4毛滌混紡織物染色工藝的優(yōu)化
按表3、4設計的四因素四水平,用2%(owf)分散藍2BLN對毛滌混紡織物進行染色,測試染色織物K/S值,并據(jù)此對改性毛滌織物的染色工藝進行優(yōu)化。
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從表4可知,染色溫度對分散染料毛滌織物染色K/S值影響最大。溫度越高,K/S值越大,但在時110℃,毛滌織物易泛黃和氈縮,造成織物強力下降,故染色溫度不應超過1
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從表5可知,改性后的毛滌織物染色牢度均達到3級或3級以上,說明其與分散染料的結合力增大。
染色后毛滌混紡織物的斷裂強力和斷裂伸長率,如表6所示。
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從表6可知,與未改性織物相比,改性后的毛滌混紡織物經(jīng)緯向斷裂強力上升,而斷裂伸長率有所降低。
這可能是由于改性后的毛滌織物發(fā)生收縮,纖維之間的抱合力增大,且改性劑在羊毛纖維內(nèi)部及纖維之間形成了共價交聯(lián)。
3.結論
(1)羊毛織物和毛滌織物經(jīng)合成的改性劑改性后,可以用分散染料常壓一浴法染色。染色織物的皂洗和摩擦牢度能夠達到3級以上;改性后的織物染色后,經(jīng)緯向強力均有提高。
(2)毛滌織物較合適的改性條件:改性劑4%(owf),分散劑0.5g/L,碳酸鈉0.05,溫度90℃,時間40min,pH值=9。
(3)改性毛滌織物較合適的染色條件:染料2%(owf),載體1.5g/l,乙二醇12ml/l,染色溫度100℃,染色時間60min。
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