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Seacell／滌綸針織物分散／活性一浴兩步法染色

來源：印染在線　發布時間：2011年07月28日

前言
　　海藻纖維(Seacel1)，也稱海絲纖維，是一種新型生物高分子紡織材料。通常由可溶性海藻酸鹽(常用海藻酸鈉)溶于水中形成黏稠溶液，然后通過噴絲孔擠入含有二價金屬陽離子(Mg2除外)的凝固浴中，形成固態不溶性海藻酸鹽長絲。Seacell纖維具有高吸濕、抗菌、除臭和抗靜電等多重功能，是當今紡織新材料研究領域的熱點之一。Seacell纖維中含有大量碳水化合物、蛋白質(氨基酸)、脂肪、纖維素和豐富的礦物質等，能產生遠紅外輻射和負離子，從而激活人體細胞分子，提高人體自然恢復能力_5J，加速人體新陳代謝和血液循環，有利人體保暖。由Seacell纖維制成的紡織品可用于制作襯衣、內衣、T恤、家用紡織品和床墊等，是一種富有保健功能的紡織材料。浙江紹興七色彩虹針織服裝有限公司用Seacell纖維和滌綸纖維混紡，開發出了一系列具有遠紅外保健功能的針織品，應用于夏季貼身服裝，取得了良好的經濟效益。
　　本文對Seacell／滌綸混紡針織物進行了一浴兩步法染色加工的探索，并與兩浴法工藝進行了比較。

1試驗
　　1．1材料、藥品及儀器
　　材料：Seacell／滌綸(35／65)混紡針織面料(浙江紹興七色彩虹針織服裝有限公司)。
　　染化藥劑：活性艷紅x-3B，活性嫩黃X-6G，活性藍x—R；活性黃K—RN，活性嫩黃K-6G，活性艷紅K一2G；活性紅KE一3B，活性橙KE—G，活性藍KE—R；活性紅ED，活性黃ED，活性藍ED；活性深藍M-4G，活性嫩黃M一7G，活性艷紅M一2B；活性黑KN—B，活性艷藍KN—R，活性艷橙KN-4R；碳酸鈉，氫氧化鈉，硫酸鈉，冰醋酸(分析純)；皂粉，凈洗劑(工業品)。
　　儀器：YGY802型八籃恒溫烘箱，SW一12耐洗色牢度試驗機(山東萊州電子儀器公司)；L-24A一1振蕩試色機、H．24CF型快速

試色機(RAPID公司)；UV-2450紫外可見分光光度計(日本SHIMADZU)；Datacolor600測色配色系統(美國Datacolor公司)；Y571B型染色摩擦牢度儀(溫州紡織儀器廠)。
　　1．2測試方法
　　1．2．1固色率
　　分別配制A和B兩個染浴，A染浴不加入試樣，其它操作均同B染浴。工藝結束后取出A染浴并冷卻至室溫，然后稀釋至一定體積，在其最大吸收波長處測定吸光度。B染浴加入試樣，按規定條件染色。將洗滌液、皂煮液和染色殘液合并，稀釋至一定體積，在其最大吸收波長處測定吸光度。按式(I)計算染料固色率(F)：
　　F／％=(1一A B／AA)×100 (1)
　　式中：AB—B染浴稀釋后的吸光度；
　　AA—A染浴稀釋后的吸光度；
　　VB—B染浴稀釋后的體積；
　　VA—A染浴稀釋后的體積。
　　1．2．2耐水洗色牢度
　　根據GB／T3921．3一l997《紡織品色牢度試驗耐洗色牢度：試驗3》，在SW一12型耐洗色牢度試驗機上測試；并按照GB／T250--1995染色牢度沾色樣卡和GB／T251--1995染色牢度變色樣卡評級。
　　1．2．3摩擦色牢度
　　根據GB／T3920--1997(紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》，在Y571B型耐摩擦色牢度儀上測試，評級方法同1．2．2節。
　　1．2．4縮水率
　　按GB／T8628--2001《紡織品測定尺寸變化的試驗中織物試樣和服裝的準備、標記和測量》調濕，按GB／T8629--2001《紡織品試驗用家庭洗滌和干燥程序》洗滌和烘干，按GB／T8630~2002(紡織品洗滌和干燥后尺寸變化的測定》進行測量。
　　1．3試驗設計
　　1．3．1染料篩選
　　Seacell／滌綸混紡針織面料的染色分為兩部分，滌綸染色采用常規分散染料即可，不另行篩選，Seacell纖維染色主要采用活

性染料。由于活性染料品種繁多，染色性能各異，故主要對活性染料進行篩選。選用的活性染料要在不同pH值和溫度下都保持穩定，即染料在高溫堿性條件下不發生水解，與分散染料不發生化學作用，具有較高的上染百分率和固色率。采用分散／活性一浴兩步法染色工藝，以不同類型的活性染料對Seacell纖維染色(不加分散染料)，染畢，測試固色率和色牢度，以進行染料篩選。
　　不同活性染料的常規染色工藝如下：
　　(1)X型活性染料(二氯均三嗪活性基，低溫型)染色3O～35℃，30min，固色40℃×30min染料1％(owf)，元明粉50g／L，純堿1Og／L，浴比1：20。
　　(2)K型活性染料(一氯均三嗪活性基，高溫型)染色6O℃×30min，固色9O×30min染料1％(ow1)，元明粉60g／L，純堿l5g／L，浴比1：20
　　(3)KE型活性染料(雙一氯均三嗪活性基，高溫型)染色60℃×30min，固色90℃×30min染料l％(owl")，元明粉60L，純堿15g／L，浴比1：20
　　(4)ED型活性染料(中溫型，結構未發表)染色6O℃×30rain，固色6O℃×30min染料l％(ow1)，元明粉5Og／L，純堿15g／L，浴比1：20
　　(5)M型活性染料(一氯均三嗪和乙烯砜雙活性基，高溫型)染色60℃×30min，固色9O℃×30min染料1％(owf)，元明粉60昏／L，純堿15g／L，浴比l：20
　　(6)KN型(乙烯砜活性基，高溫型)
　　染色6O℃x30min，固色9O℃×30min染料1％(owf)，元明粉6Og／L，磷酸鈉(Na3PO4)60g／L，浴比1：20
　　1．3．2染色工藝的確定
　　按照傳統染色工藝，Seacell／滌綸纖維可采用兩浴兩步

法染色，即先用分散染料染滌綸，再用活性染料套染海藻纖維。但該工藝流程較長，效率低。若采用一浴兩步法，即利用篩選出的耐高溫活性染料，將分散染料與活性染料同浴上染，在分散染料高溫上染滌綸的同時，活性染料也能夠充分上染Seacell纖維，再降溫加堿使活性染料固著在Seacell纖維上。這樣可大大縮短工藝流程，達到節能降耗目的。為此，設計以下試驗以論證Seacell／滌綸一浴兩步法染色的可行性，試驗結果通過固色率、色差及色牢度三個指標來評定。
　　(1)工藝流程
　　①1oo％Seacell纖維活性染料常規染色
　　織物準備—前處理—活性染料染色—皂煮
　　②Seacell／滌綸纖維分散／活性一浴兩步法染色
　　織物準備前處理一分散／活性一浴兩步法染色一還原清洗一皂煮
　　③SeacellY滌綸纖維分散／活性染料兩浴法染色
　　織物準備—前處理—分散染料染滌綸—還原清洗—活性套染Seacell纖維—皂煮
　　(2)工藝處方
　　①前處理配方及工藝
　　多功能精練酶2％，雙氧水(27％)5％，浴比為l：15—1：20。
　　工藝流程：浸漬加工液一煮漂(90～95℃．40～50min)一熱水洗(80℃，兩遍)一冷水洗
　　②染色處方
　　染料／％(ow1) 1
　　元明粉／(g/L) 50
　　純堿／(g/L) 20
　　③還原清洗
　　加人2g／L碳酸鈉和2L凈洗劑，以3℃／min
　　速率升溫到8O℃，保溫20min，然后以3℃／min速率降溫到70℃，再用溫水充分清洗。
　　④皂煮
　　皂洗劑0．5％，溫度80℃，時間20min，浴比為1：20。
　　(3)染色工藝曲線(活性染料以ED型為例)
　　100％Seacell纖維活性染料常規染色：

2結果與分析
　　2．1染料的篩選
　　按1．3．1節用不同類型活性染料對Sea

cell纖維染色，染畢，測試固色率和染色牢度，結果見表1。

從表1可以看出，x型，K型和KE型活性染料的固色率及色牢度均較低，這可能是因為均三嗪活性基耐酸穩定性差，不適合SeaceH纖維與滌綸纖維同浴染色；而M型和KN型活性染料的固色率比均三嗪型活性染料高，這可能是因為乙烯砜基耐酸穩定性較好的緣故。對于含有一氯均三嗪和乙烯砜雙活性基的M型活性染料，其耐酸水解和耐堿水解的穩定性均比單一活性基的活性染料要好，所以固色率均很好，最高可達73％，但濕摩擦牢度稍顯不足。唯ED型活性染料的固色率和色牢度均很好，所以最終選擇ED型活性染料用于Seacen纖維染色。
　　2．2染色工藝的確定
　　2．2．I不同染色工藝的固色率對比
　　不同染色工藝下ED型活性染料在對Seacell纖維的固色率見表2。

由表2知，三種不同染色工藝下，Seacell纖維均獲得了較高的固色率，其中分散／活性一浴兩步法工藝的固色率比另兩種工藝的稍高一些。這可能是因為在130℃的高溫條件下，Seacell纖維的膨化程度更高，使染料能更容易地擴散到纖維內部。因此，Seacell／滌綸混紡針織物更適合用分散／活性一浴兩步法染色。

2．2．2不同染色工藝的色差對比
　　表3為ED型活性染料在不同染色工藝下對Seacell纖維和Seacell／滌綸染色織物的色差，以活性染料常規染色的布樣為標樣。

從表3可以看出，高溫高壓一浴兩步法染色的樣品，其色差值與兩浴法的相差不大，說明分散染料高溫高壓的染色條件未對活性染料的上染產生明顯的不良影響。
　　2．2．3不同染色工藝的色牢度對比　　

從表中可以看出，高溫高壓一浴兩步法染樣的水洗牢度和摩擦牢度均達到常規染色樣品的牢度級別，能夠滿足工廠實際生產對牢度的要求。
　　2．2．4一浴兩步法和兩浴法染色時間對比
　　圖1和圖2分別為Seacell／滌綸兩浴法和一浴兩步法染色的工藝流程。

由圖1知，兩浴法的優點是染

料選擇范圍廣，兩種染料均在最佳條件下染色，可以獲得高固色率和色牢度，最后的染色效果可以方便地通過活性染料染色來調節。此法的缺點是工藝流程長，共計耗時9h，且用水量大，不利于節能降耗及環保。
　　由圖2知，兩種染料在同一染浴中基本同步染色，省去了升降溫和還原清洗的時間，因而整個過程耗時僅為4～5h，與兩浴法相比，約減少一半時間，節約能源和水，同時也減輕了環境負擔，值得推廣。
　　2．3皂洗工藝的確定
　　在2．2節染色工藝的分析中，采用的皂洗工藝是常規工藝。皂洗后織物的色牢度基本達到實際生產的需要，即水洗牢度達到4—5級，干摩擦牢度達到4級唯濕摩擦牢度稍差，為3—4級。為此，改變皂洗工藝希望通過加強皂洗將濕摩擦牢度提高半級以上。表5為不同皂洗工藝的染色牢度。

表5中，通過增大皂洗劑用量，提高皂洗溫度及加大浴比，色牢度可以提高0．5級，但從實際需要考慮，選擇皂洗劑用量為1％～2％，溫度90℃，時間20min，浴比1：20，即可達到要求。實際生產中，根據織物顏色深淺可以作適當調整。
　　2．4ED型活性染料染色助劑用量的確定
　　以固色率達到80％以上，色牢度≥3．5級為衡量標準，按照2．2節及2．3節中所確定的染色及皂洗工藝，試驗確定不同染料濃度下鹽與堿劑的用量，見表6。

2．5染色生產實例
　　以分散／活性高溫高壓一浴兩步法對Seacell／滌綸混紡針織物進行生產性染色試驗。采用高溫高壓溢流染色機，中缸，加工量400m，染豆綠色。
　　染色處方／‰(owf)
　　分散紅 0．63
　　分散黃 1．22
　　分散藍 1．0
　　活性紅ED 0．07
　　活性黃ED O．33
　　活性藍ED 0．27
　　Na2SO／(g／L) 30
　　Na2CO3／(g／L) 15
　　NaOH／(g／L) 0．5
　　浴比 1：20

染色工藝同2．2節，皂洗工藝同2．3節。染品色光純正

鮮艷，布面光潔，紋路清晰，手感柔軟，皂洗牢度為4．5級，干摩5級，濕摩3．5—4級。
　　2．6Seacell／滌綸針織物的后整理
　　從Seacell／滌綸針織物的特點及服用性能考慮，對其進行親水柔軟整理。采用1O～2Og/L吸濕排汗親水柔軟劑，賦予織物良好的親水性，增加平滑下垂飄柔效果。拉幅定形溫度180—185℃，布速20m／min。
　　拉幅定形后測定成品縮水率為6％，符合實際生產要求。

3結論
　　(1)Seacell／滌綸針織物染色時，滌綸部分采用分散染料，Seacell纖維則采用活性ED型染料，其在Seacell纖維上的固色率可達到80％以上，水洗牢度4～5級，干摩擦牢度4—5級，濕摩擦牢度3．5—4級。
　　(2)Seacell／滌綸針織物適宜采用分散／活性高溫高壓一浴兩步法染色工藝，染色時兩種染料先以高溫常規工藝染色，再降溫，加堿，使活性染料在Seacell纖維上固著。此工藝節能降耗。
　　(3)染色后要加強凈洗，皂洗劑用量1％一2％，溫度9O℃左右，時間20min，浴比1：20。
　　(4)染品經過親水柔軟處理，拉幅定形，織物手感柔軟，懸垂性好，成品縮水率控制在6％以內。