普通聚酯纖維分子鏈緊密斂集，結(jié)晶度和取向度比較高，分子問(wèn)可容納染料分子的空隙很少，且極性較小，缺乏親水性基團(tuán)，因此染料分子不易進(jìn)人纖維。為了改進(jìn)聚酯纖維的染色性能，人們對(duì)其染色工藝進(jìn)行了各種探索，并制備了分散染料、陽(yáng)離子染料和酸性染料(陰離子染料)等可染的聚酯纖維。
弱酸I生染料主要依靠庫(kù)侖引力、范德華力和氫鍵上染纖維，酸性染料對(duì)改性聚酯纖維的染色性能主要是由纖維和染料的性質(zhì)決定的，與染色溫度、時(shí)間、pH值、緩染劑、染料濃度等也密切相關(guān)。本試驗(yàn)探討了酸性染料可染PTT聚酯纖維的染色工藝及其染色性能。
1 試驗(yàn)
1．1 試驗(yàn)材料
纖維原料PTT切片(工業(yè)級(jí)，粘度為1．0 ms／kg，杜邦公司)
對(duì)苯二甲酸二甲酯(DMT，工業(yè)級(jí)，上海富庶化工有限公司)；二己烯三胺(DETA，化學(xué)純，上海菲達(dá)工貿(mào)有限公司)；亞磷酸(化學(xué)純，上海國(guó)藥集團(tuán)公司)；亞磷酸三苯酯(化學(xué)純，上海化學(xué)試劑分裝廠)；三氧化二銻(化學(xué)純，上海國(guó)藥集團(tuán)公司)；醋酸鈉(分析純，上海國(guó)藥集團(tuán)公司)；冰醋酸(分析純，上海國(guó)藥集團(tuán)公司)；白貓超強(qiáng)洗滌劑(上海白貓集團(tuán)有限公司)；緩染劑阿白格Set(汽巴精化有限公司)
染料Lanaset紅G，Lanaset黃2R，Lanaset灰G(汽巴精化有限公司)
1．2 儀器與設(shè)備
HAAKE轉(zhuǎn)矩流變儀(密煉機(jī)，RC90，德國(guó)HAAKE公司)；Labsphere紫外光透過(guò)及保護(hù)性能測(cè)試儀(美國(guó)Labsphere公司)；UV-2100型分光光度計(jì)(日本島津)；BAOLING RY一25012常溫型染樣機(jī)(上海龍靈電子科技有限公司)；JA12002型電子天平(上海天平儀器廠)；Y571B型染色牢度摩擦儀；SW一8A型耐洗色牢度試驗(yàn)機(jī)；Datacolor SF 600型電腦測(cè)色配色儀(美國(guó)Dat—acolor公司)。
1．3 試驗(yàn)方法與測(cè)試
1．3．1酸性染
1．3．3 測(cè)試
(1)上染百分率
按下式計(jì)算上染百分率：
(2)染色牢度的測(cè)定
按GB／T 3920-1997(紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)湍Σ辽味取罚赮571 B型染色牢度摩擦儀上進(jìn)行。按GB／T 3921．3—1997《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)拖瓷味龋涸囼?yàn)3》，在SW一8A型耐洗色牢度試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。組合試樣的制備參照GB／T 6151—1997中 9．3．3．4《紡織品色牢度試驗(yàn)試驗(yàn)通則》。
(3)表面深度的測(cè)試
染色后纖維的表面深度在
從表1可以看出，黃色染料的上染率最高，灰色染料的上染率最低，紅色染料居中。未加入添加劑時(shí)，由于纖維上沒(méi)有可以吸收酸性染料的基團(tuán)，染料上染率極低；加入添加劑以后，上染率有了明顯的改善。這是由于添加劑中含有氮原子，可接納酸性介質(zhì)中的氫離子生成季銨化合物，而帶正電荷。這種正電荷集中在聚合物主鏈的堿性基團(tuán)上，作為吸收酸性染料的染色位。染液的pH值在等電點(diǎn)以下，纖維帶正電，染料陰離子主要依靠靜電引力被纖維吸附；染料擴(kuò)散進(jìn)入纖維以后，與一NH一發(fā)生離子鍵結(jié)合，從而上染纖維。隨著添加劑用量的增加，纖維中-NH一和一CONH一基團(tuán)含量增加，上染率逐漸提高。但當(dāng)添加劑用量增大至3％之后，上染率提高趨緩。
2．2 染色時(shí)間對(duì)纖維上染率的影響
測(cè)定Lanaset紅G對(duì)添加劑含量為3％的纖維(以下試驗(yàn)同)的上染率曲線，如圖1所示。
從圖1可以看出，在染色初期即前20 min，上染率隨染色時(shí)間增加而快速提高；20 min之后，增加比較緩慢，基本上已經(jīng)達(dá)到飽和。考慮到染色的經(jīng)濟(jì)性，染色時(shí)間以60 min為宜。
2．3 染色溫度對(duì)染色效果的影響
聚酯合成纖維染色效果與纖維內(nèi)的自由體積有很大的關(guān)系。只有當(dāng)染色溫度足夠高，由鏈段劇烈運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的自由體積大于染料分子粒徑時(shí)，染料的上染率才會(huì)得到較大幅度的提高，否則染料很難上染聚酯纖維。一般，染色溫度越高，自由體積越大，染料越易
上染纖維。這是分散染料上染聚酯纖維的機(jī)理。但 Lanaset紅G系弱酸性染料，如前所述，其主要以靜電引力上染纖維。圖2為不同溫度下Lanaset紅G對(duì) 3％添加劑量的上染率。
由圖2可以看出，提高染色溫度，上染率明顯
從表2可看出，染色pH值為5時(shí)K／S值最大，而緩染劑用量對(duì)K／S值影響不大。但是從圖1可知，在染色初期即前20 min，上染率隨時(shí)間增加提高很快，從而使得纖維染色不勻，產(chǎn)生疵點(diǎn)，同時(shí)染料未能充分滲透到纖維內(nèi)部，產(chǎn)生大量浮色，降低了染色的濕摩擦牢度。試驗(yàn)表明，在染浴中加人2g/ L的緩染劑，能延緩染色過(guò)程，起到較佳的緩染作用。
2．5 染色牢度及深度
染色試樣的染色牢度見(jiàn)表3。
由表3可知，隨著共聚酰胺添加劑用量的增大，試樣的各項(xiàng)染色牢度及染色深度都有了一定的提高。未改性的PTT纖維用酸性染料染色時(shí)，得色比較淺，且皂洗時(shí)易產(chǎn)生浮色。加入添加劑后，添加劑中酰胺基團(tuán)及氨基的引入，改善了纖維對(duì)染料的親和力，染料滲透均勻，與纖維結(jié)合良好，耐摩擦牢度和耐洗色牢度得到了提高，均不低于4級(jí)，染色質(zhì)量得到改善。
3 結(jié)論
(1)相同染色工藝下，Lanaset黃2R的上染率最高，Lanaset灰G的上染率最低，Lanaset紅G上染率居中。
(2)未加入共聚酰胺添加劑時(shí)，因?yàn)闆](méi)有可以吸收酸性染料的基團(tuán)，染料幾乎不上染纖維。加入添加劑后，上染率有了明顯的改善，當(dāng)添加劑含量為3％時(shí)，紅、黃、灰三種染料的上染率可分別達(dá)到52．0％ 、 65．3％ 、29．2％。
(3)染色溫度對(duì)纖維的染色效果影響較大，提高染色溫度，上染率明顯增加，可選擇100 oC常壓沸染。
(4)染色pH值5、緩染劑用量2 g／L時(shí)，纖維得色較深，勻染性較好。
(5)隨著共聚酰胺添加劑的加人，試樣的耐摩擦牢度和耐洗色牢度及染色深度都有
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