您所在的位置：
杜兵，徐暢，張文蔚
（武漢紡織大學紡織學院，湖北武漢４３０２００）
摘要：研究了堿處理濃度對滌綸織物減量率的影響。堿處理后的滌綸織物經涂料染色，比較了不同減量率對涂料染色性能的影響。
關鍵詞：堿減量；涂料染色；滌綸；染色性能
中圖分類號：ＴＳ１９３．８ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：１６７３－０３５６（２０１３）０１－００４９－０３
堿減量是在高溫和較濃的燒堿中處理滌綸織物，滌綸表面被堿刻蝕后，質量減輕，纖維直徑變細，表面形成凹坑，纖維的剪切剛度下降，消除了滌綸絲的極光，并增加織物交織點的空隙，使得織物手感柔軟、光澤柔和，改善了吸濕排汗性。堿減量處理影響滌綸的力學、織物孔隙率和纖維的染色性能［１－２］。涂料染色色譜齊全、色澤鮮艷、產品重演性好［３］，且不受纖維類別的限制，可解決多種不同纖維混紡產品對織物染色色相不勻的問題，簡化了混紡和交織織物的染色工藝，滿足了小批量、多品種和快交貨的需求，特別適合于中、淺色織物的生產，能生產一般染料無法生產的特殊產品，有利于提高產品的附加值［４］。２１世紀涂料印染技術將會在紡織品印花的三大最終成品應用領域服裝、室內裝飾材料、產業用紡織品中占據重要位置［５］。
本文通過堿處理滌綸織物，研究堿減量處理對滌綸織物性能的影響，同時對不同的減量率滌綸織物涂料染色，通過測試織物的表面微觀結構、染色Ｋ／Ｓ 值，分析其染色性能［６］。
１ 試驗部分
１．１ 儀器與材料
儀器：ＣＳ１０１－３型電熱鼓風干燥箱，ＦＡ２２０４Ｂ型電子分析天平，ＹＰ５００２型電子天平，Ｌｅｎｇ ｃｏｌｏｒ氣動小軋車，ＨＨ－４型數顯恒溫水浴鍋，ＪＢ９０－Ｄ型電動攪拌機，Ｘ－ｒｉｔｅ ｃｏｌｏｒ １７ 電腦測色配
色儀，ＪＥＯＬ ＪＳＭ－６５１０ＬＶ型掃描電鏡，ｉｎｓｔｒｏｎ ５５６６型拉伸強力儀。
材料：涂料蘭Ｇ３２（上海泗聯），粘合劑ＰＤＡ（江蘇漢諾斯），純滌平紋織物，氫氧化鈉（分析純），滲透劑ＪＦＣ（工業品），消泡劑ＴＦ－２０９（工業品），無水碳酸鈉（分析純）。
１．２ 試驗方法
１．２．１ 染色前處理工藝
碳酸鈉 ２ｇ／Ｌ
洗潔精 ４ｇ／Ｌ
溫 度９０℃
時 間３０ｍｉｎ
處理后的織物先用大量的熱水洗，然后用冷水洗干凈，充分烘干，稱重。
１．２．２ 堿減量
堿減量處方
氫氧化鈉 Ｘ ｇ／Ｌ
溫 度９５℃
時 間６０ｍｉｎ
不同的堿處理濃度得到不同的堿減量率的滌綸織物。堿處理后織物先用醋酸中和，水洗至中性，于８０℃烘干。
１．２．３ 涂料染色
涂料染色處方
涂 料 Ｘ ｇ／Ｌ
粘合劑 ４０ｇ／Ｌ
消泡劑 １ｇ／Ｌ
ＪＦＣ ２ｇ／Ｌ
工藝流程：前處理→烘干→浸扎涂料染液（二浸二軋，軋液率８０％ 室溫）→預烘（８０℃）→烘焙（１６０℃，３ｍｉｎ）。
１．３ 測試方法
１．３．１ 減量率
將堿減量前的織物充分干燥、稱重，堿減量后的織物水洗后充分干燥、稱重，按下式計算減量率：
減量率（％）＝
１．３．２ 織物Ｋ／Ｓ 值
根據織物厚度折疊不同層數，當厚度足以使織物對入射光的反射率不隨厚度變化時，就能滿足Ｋｕｂｅｌｋａ－Ｍｕｎｋ方程，測得可靠的織物表觀顏色深度。染色織物均折疊２次（４層），將折疊好的織物對準測試窗口進行測色，每個試樣測４次，取平均值。
１．３．３ 掃描電鏡
先對纖維進行表面噴濺鍍金處理，再用日本ＪＥＯＬＪＳＭ－６５１０ＬＶ ＳＥＭ 對纖維表面掃描照相，工作電壓為１０ｋＶ。
２ 結果與討論
２．１ 氫氧化鈉濃度對堿減量的影響
通過試驗得出氫氧化鈉濃度與減量率的關系，結果如圖１所示。
從圖１可看出，滌
材料：涂料蘭Ｇ３２（上海泗聯），粘合劑ＰＤＡ（江蘇漢諾斯），純滌平紋織物，氫氧化鈉（分析純），滲透劑ＪＦＣ（工業品），消泡劑ＴＦ－２０９（工業品），無水碳酸鈉（分析純）。
１．２ 試驗方法
１．２．１ 染色前處理工藝
碳酸鈉 ２ｇ／Ｌ
洗潔精 ４ｇ／Ｌ
溫 度９０℃
時 間３０ｍｉｎ
處理后的織物先用大量的熱水洗，然后用冷水洗干凈，充分烘干，稱重。
１．２．２ 堿減量
堿減量處方
氫氧化鈉 Ｘ ｇ／Ｌ
溫 度９５℃
時 間６０ｍｉｎ
不同的堿處理濃度得到不同的堿減量率的滌綸織物。堿處理后織物先用醋酸中和，水洗至中性，于８０℃烘干。
１．２．３ 涂料染色
涂料染色處方
涂 料 Ｘ ｇ／Ｌ
粘合劑 ４０ｇ／Ｌ
消泡劑 １ｇ／Ｌ
ＪＦＣ ２ｇ／Ｌ
工藝流程：前處理→烘干→浸扎涂料染液（二浸二軋，軋液率８０％ 室溫）→預烘（８０℃）→烘焙（１６０℃，３ｍｉｎ）。
１．３ 測試方法
１．３．１ 減量率
將堿減量前的織物充分干燥、稱重，堿減量后的織物水洗后充分干燥、稱重，按下式計算減量率：
減量率（％）＝
１．３．２ 織物Ｋ／Ｓ 值
根據織物厚度折疊不同層數，當厚度足以使織物對入射光的反射率不隨厚度變化時，就能滿足Ｋｕｂｅｌｋａ－Ｍｕｎｋ方程，測得可靠的織物表觀顏色深度。染色織物均折疊２次（４層），將折疊好的織物對準測試窗口進行測色，每個試樣測４次，取平均值。
１．３．３ 掃描電鏡
先對纖維進行表面噴濺鍍金處理，再用日本ＪＥＯＬＪＳＭ－６５１０ＬＶ ＳＥＭ 對纖維表面掃描照相，工作電壓為１０ｋＶ。
２ 結果與討論
２．１ 氫氧化鈉濃度對堿減量的影響
通過試驗得出氫氧化鈉濃度與減量率的關系，結果如圖１所示。
從圖１可看出，滌
綸減量率與氫氧化鈉濃度基本呈線性關系，滌綸堿減量是一個復雜的反應過程，主要是聚酯分子鏈的酯鍵與氫氧化鈉間的多相水解反應。在堿量過程中氫氧化鈉起了雙重作用，一方面起催化作用，加快水解，另一方面中和水解生產的羧酸。
２．２ 減量率與織物強力的關系
將堿減量處理后的滌綸織物制成長１００ｍｍ，寬１５ｍｍ的試樣，夾持距離為５０ｍｍ，進行力學性能的測試。試驗數據見表１所示。
滌綸織物經堿減量處理后，織物的性能發生很大的變化。從表１可看出，隨減量率的增大，斷裂強度和斷裂功隨之降低，因為滌綸織物經堿減量處理后，纖維變細，纖維表面產生凹穴，造成應力集中，使得斷裂強力下降，斷裂功減小。隨減量率的增大，滌綸織物的斷裂伸長率與楊氏模量呈現先增加后減小的關系。
２．３ 織物處理前后纖維表面微觀變化
滌綸織物處理前后，用ＪＳＭ－６５１０ＬＶ 掃描電子顯微鏡觀察纖維表面形態，放大倍數為５ ０００倍和１０ ０００倍。結果見圖２，圖３和圖４所示。
通過圖２和圖３、圖４的對比可看出，滌綸纖維經堿減量處理后，表面呈現凹凸不平，消除了滌綸絲織物的極光，光澤變得柔和；同時堿減量處理使滌綸織物彎曲及剪切特性值都明顯下降，纖維變細變軟，織物交織點容易松動，消除了織物原有滑而僵硬的感覺，使之變得柔軟、滑爽而富有彈性，具有類似真絲的風格。
通過圖３和圖４的對比可看出，在較低的堿減量下，纖維表面產生粗糙化和刻蝕作用，纖維表面形成凹坑。隨著堿減量的增大，纖維會變細，導致纖維比表面增大，單位質量的表面增大。
２．４ 減量率與染色表觀色深值的關系
如圖５所示是織物經不同堿減量處理后，在相同染色工藝條件下的表觀色深值Ｋ／Ｓ值與減量率的關系。
從圖５可看出，堿減量處理織物的Ｋ／Ｓ 值比未處理大，且隨著減量率增大，Ｋ／Ｓ 值增大；當減量率增大到一定程度時，Ｋ／Ｓ
２．２ 減量率與織物強力的關系
將堿減量處理后的滌綸織物制成長１００ｍｍ，寬１５ｍｍ的試樣，夾持距離為５０ｍｍ，進行力學性能的測試。試驗數據見表１所示。
滌綸織物經堿減量處理后，織物的性能發生很大的變化。從表１可看出，隨減量率的增大，斷裂強度和斷裂功隨之降低，因為滌綸織物經堿減量處理后，纖維變細，纖維表面產生凹穴，造成應力集中，使得斷裂強力下降，斷裂功減小。隨減量率的增大，滌綸織物的斷裂伸長率與楊氏模量呈現先增加后減小的關系。
２．３ 織物處理前后纖維表面微觀變化
滌綸織物處理前后，用ＪＳＭ－６５１０ＬＶ 掃描電子顯微鏡觀察纖維表面形態，放大倍數為５ ０００倍和１０ ０００倍。結果見圖２，圖３和圖４所示。
通過圖２和圖３、圖４的對比可看出，滌綸纖維經堿減量處理后，表面呈現凹凸不平，消除了滌綸絲織物的極光，光澤變得柔和；同時堿減量處理使滌綸織物彎曲及剪切特性值都明顯下降，纖維變細變軟，織物交織點容易松動，消除了織物原有滑而僵硬的感覺，使之變得柔軟、滑爽而富有彈性，具有類似真絲的風格。
通過圖３和圖４的對比可看出，在較低的堿減量下，纖維表面產生粗糙化和刻蝕作用，纖維表面形成凹坑。隨著堿減量的增大，纖維會變細，導致纖維比表面增大，單位質量的表面增大。
２．４ 減量率與染色表觀色深值的關系
如圖５所示是織物經不同堿減量處理后，在相同染色工藝條件下的表觀色深值Ｋ／Ｓ值與減量率的關系。
從圖５可看出，堿減量處理織物的Ｋ／Ｓ 值比未處理大，且隨著減量率增大，Ｋ／Ｓ 值增大；當減量率增大到一定程度時，Ｋ／Ｓ
值反而隨減量率增大而減小。
滌綸纖維經過堿減量處理后，纖維的染色性能發生變化。堿減量處理使纖維表面產生粗糙化和刻蝕作用，纖維表面形成凹坑，使涂料與纖維之間的接觸面積增加，上染率提高；堿減量處理后纖維會變細，纖維比表面增大，表面反射的白光增多，纖維表面色澤變淺。隨著減量率增大，纖維水解越徹底，纖維表面刻蝕出的凹穴越多，凹凸表面使光發生更多的漫反射，導致織物表觀色深值下降。
３·結論
（１）滌綸織物的堿減量隨氫氧化鈉濃度的增加而增加；堿減量處理后滌綸織物的斷裂強力和斷裂功隨減量率增加而減小，而斷裂伸長率先增加后減少。
（２）堿減量處理改變纖維表面微觀結構，使纖維表面粗糙，形成凹坑，使纖維變細變軟，具有類似真絲的風格。
（３）在相同的前處理和染色條件下，堿減量處理的織物比未處理的織物表觀色澤深，且隨減量率的增加堿減量處理的織物表觀色深值先增加后降低。
參考文獻：
［１］趙 濤．染整工藝與原理下［Ｍ］．北京：中國紡織出版社，２００９：１３８－１４５．
［２］李 菁，陳真光．滌綸織物堿減量加工中的技術要點［Ｊ］．絲綢，１９９０，（５）：３１－３２．
［３］李成琴，胡秋玲．涂料染色增深劑ＴＲ的研制與應用［Ｊ］．染整技術，２００３，（２）：３３－３４．
［４］吳慶元，孫慈忠，吳曉雁，等．紗線涂料染色工藝［Ｊ］．印染，２００８，（１０）：２９－３２．
［５］余一鶚．涂料印染技術［Ｍ］．北京：中國紡織出版社，２００３：３－４．
［６］楊蘭蓉，陳克強．堿減量對超細織物染色性能的影響［Ｊ］．印染，２００１，（５）：１５－１９．
滌綸纖維經過堿減量處理后，纖維的染色性能發生變化。堿減量處理使纖維表面產生粗糙化和刻蝕作用，纖維表面形成凹坑，使涂料與纖維之間的接觸面積增加，上染率提高；堿減量處理后纖維會變細，纖維比表面增大，表面反射的白光增多，纖維表面色澤變淺。隨著減量率增大，纖維水解越徹底，纖維表面刻蝕出的凹穴越多，凹凸表面使光發生更多的漫反射，導致織物表觀色深值下降。
３·結論
（１）滌綸織物的堿減量隨氫氧化鈉濃度的增加而增加；堿減量處理后滌綸織物的斷裂強力和斷裂功隨減量率增加而減小，而斷裂伸長率先增加后減少。
（２）堿減量處理改變纖維表面微觀結構，使纖維表面粗糙，形成凹坑，使纖維變細變軟，具有類似真絲的風格。
（３）在相同的前處理和染色條件下，堿減量處理的織物比未處理的織物表觀色澤深，且隨減量率的增加堿減量處理的織物表觀色深值先增加后降低。
參考文獻：
［１］趙 濤．染整工藝與原理下［Ｍ］．北京：中國紡織出版社，２００９：１３８－１４５．
［２］李 菁，陳真光．滌綸織物堿減量加工中的技術要點［Ｊ］．絲綢，１９９０，（５）：３１－３２．
［３］李成琴，胡秋玲．涂料染色增深劑ＴＲ的研制與應用［Ｊ］．染整技術，２００３，（２）：３３－３４．
［４］吳慶元，孫慈忠，吳曉雁，等．紗線涂料染色工藝［Ｊ］．印染，２００８，（１０）：２９－３２．
［５］余一鶚．涂料印染技術［Ｍ］．北京：中國紡織出版社，２００３：３－４．
［６］楊蘭蓉，陳克強．堿減量對超細織物染色性能的影響［Ｊ］．印染，２００１，（５）：１５－１９．
