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錦綸織物酸性染料染色后的固色處理

來源：中國紡機網編輯部　發布時間：2013年08月27日

錦綸織物酸性染料染色后的固色處理
王蕊，郝龍云
青島大學化學化工與環境學院，山東青島266071
摘要：采用自制陰離子型錦綸固色劑PDR，對酸性染料染色后的錦綸進行固色處理，探討了PDR的應用條件，結果表明：在PDR用量為2g／L,pH=4．0～4．5、70～80℃的條件下進行固色處理，能取得較好的效果，并且織物的顏色無明顯變化．此外，采用陽離子型固色劑BF對PDR固色后的織物進一步處理，結果發現：織物的固色效果會進一步提高，但將造成織物顏色發生較大程度的改變，水滴滲透日寸間也增加．
關鍵詞：錦綸；固色劑；酸性染料；色差；水滴滲透時間
中圖分類號：TQ610．4+4文獻標識碼：B文章編號：1004—0439(2010)06—0029—03
直接染料分子較大，而錦綸分子排列緊密，結晶度和取向度高，在水中的溶脹度較低．因此，直接染料在錦綸上的染色性能較差，一般不作為主色應用于錦綸的染色，僅用于色光的調整．[1-4]由于錦綸中反應性基團含量低，用活性染料染色，不易獲得深色．在實際生產中，錦綸大多采用酸性染料，尤以弱酸性染料為主來染色，弱酸．陛染料除了借助于離子鍵結合方式外，還可通過較強的范德華力和氫鍵上染錦綸．[1]180為提高酸性染料染色后錦綸織物的濕處理牢度，需對其進行固色處理，這對中、深色產品尤為重要．[5-8]傳統工藝采用單寧酸／吐酒石處理，現采用合成單寧類固色劑進行后處理．常見的包括甲醛酚類縮合物、硫酚類化合物和苯砜化合物等．[1，7]刀本文采用自制陰離子型錦綸固色劑PDR對酸性染料染色后的錦綸織物進行處理。探討了處理工藝條件對固色效果的影響．還將陽離子固色劑BF與該陰離子型固色劑配合使用，研究對固色效果的影響．
1·試驗
1．1材料
錦綸針織布(80g/m2)，錦綸固色劑PDR(陰離子型，自制，為低分子質量的多種酚磺酸的縮合物，結構中含有芳香環和羥基，呈負電性)，陽離子固色劑BF(市售

)，弱酸紅FG、弱酸艷藍R、弱酸黑BR、弱酸黃6G(青島海怡公司)．
1．2錦綸織物染色
采用浸染方式，染料用量6％(owf，浴比1：30，用醋酸銨調節pH=5．5，在小樣染色機上進行．染浴升溫至40℃時加入染料，再升溫至97(升溫速率3℃／min)，保溫60min后排液，將織物用30℃水沖洗10min．
1．3錦綸固色劑PDR固色
將染色后的織物進行固色處理，固色劑PDR用量1～4g／L，浴比1：30，溶液pH值2．5～6，40～90℃處理15min，脫水，并于100℃烘干．
1．4陽離子固色劑BF固色
將經2g／LPDR固色后的錦綸織物浸入陽離子固色劑BF溶液中，BF用量0．5～2g／L，浴比1：30，溶液pH=5．0，70～處理15min，脫水，并于100℃烘干．
1．5測試
固色效果：將錦綸染色織物按照GB／T3921—1997水洗，并分別測定水洗前后織物的K／S值，計算染色深度降低率：[1一(K／S)1／(K／S)0[×100%，式中，(K／S)0、(K／S)1分別為水洗前后的K／S值，染色深度降低率越小表示固色效果越好；色差值：用ADCI一60型自動色差儀測定，反映織物顏色在固色前后的變化；摩擦牢度：按照GB／T3920—1997，用Y507L型摩擦牢度儀測定；水滴滲透時間：織物水平鋪放，在距布面1cm處垂直滴下一滴水(約0．02mL)，記錄水滴被織物全部吸收所需的時間(s)，同一試樣測試9個點，取平均值．
2·結果與討論
2．1影響FDR固色效果的因素
錦綸織物先用弱酸紅FG染色，再用PDR固色，最后考察影響固色效果的因素．
2．1．1固色浴pH值
由圖1可以看出。當固色浴pH值在2．5～4．0時，固色效果較好，pH值繼續增加，固色效果受到一定影響．當溶液pH值較低時，錦綸分子鏈上未被染料占據的氨基能夠吸附更多的氫離子而使其表面正電荷數較高，而固色劑PDR分子鏈帶負電，二者通過庫侖引力

發生較為強烈的吸附作用，固色劑逐漸沉積在錦綸表層，堵塞酸性染料再溶出的孔隙，從而減小褪色的可能性．若提高溶液pH值，會使這種吸引力降低，影響固色劑在纖維上的吸附率，固色效果下降．若溶液酸性過強，錦綸分子鏈可能受到水解損傷，故建議在pH值4．0～4．5的條件下使用．另外，固色劑分子中存在較多的芳香環和羥基，可與錦綸大分子鏈發生范德華力或氫鍵力等吸附，固色劑分子中的疏水部分還可能直接與染料上的疏水部分發生結合，形成分子質量更大的物質，降低了向外擴散的速度．

2．1．2溫度
由圖2可看出，在70～80℃時，固色效果較好．溫度過低，固色效果不理想．原因是固色劑與纖維之間并不發生化學反應，固色效果的優劣僅與固色劑被織物所吸附的量有關．固色劑分子要被織物吸附，需經歷幾個階段：(1)通過動力邊界層靠近纖維表面；(2)靠自身的擴散，通過擴散邊界層而被纖維表面所吸附．[1]25固色溫度升高，固色劑分子鏈的擴散速率增加，能更快地被吸附，在相同的時間條件下，吸附量更高，固色效果更好．當然，溫度過高后，固色劑分子鏈發生解吸的概率更大，固色效果又可能下降．

2．1．3PDR用量
固色劑PDR用量對固色效果的影響見圖3．

由圖3可知，PDR用量較低時，因吸附到織物上的固色劑分子少，固色效果不明顯，用量加大后，固色效果明顯增加，但當用量超過2g／L后，固色效果改善不明顯．另外，用PDR處理后，織物顏色發生一定變化，固色劑用量越大，變色程度越高．PDR用量為2g／L時，固色前后色差值為1．09，基本在能夠接受的范圍內．
由表1可以看出，當固色劑用量達到2g／L后，織物的干、濕摩擦牢度都達到較高水平，但繼續增加至4g／L時。也無更大的提升．

2．2陽離子固色劑BF與PDR配合使用效果
陽離子固色劑可直接用于染色后的錦綸織物，但通常會產生比陰離子型固色劑更大的色變．某些情況下，也可以在用陰離子固色劑處理后，再用陽離子固色劑來

進一步改善其效果．本文采用陽離子固色~IJBF，對PDR固色后的錦綸織物進行二次固色，結果如圖4所示．

圖4表明，隨著陽離子固色劑BF用量的增加，織物染色深度降低率變小，固色程度提高．但加入陽離子固色劑后，會使顏色發生更大變化．僅用陰離子固色劑PDR處理時，固色前后色差為1．09，而再用1．0g／LBF處理后，色差增加至2．98，陽離子固色劑用量越大，所造成的織物色變就越明顯．
由表2可知，當固色劑BF用量為1．0g／L時，就可使織物的干濕摩擦牢度在原來固色處理的基礎上增加0．5級．陽離子固色劑可與酸性染料陰離子在纖維上發生離子交換反應，生成微溶或不溶于水的鹽類，從而封閉染料的水溶性基團，防止染料在水中電離和溶解而從織物上脫落．另外，陽離子固色劑分子還可與染料、纖維之間形成氫鍵、范德華引力，顯著提高濕處理牢度．當陽離子固色劑作用于陰離子型固色劑之后時，其在發揮上述作用的同時，還有助于陰離子型固色劑在纖維表面的牢固吸附，染色物的色牢度進一步提高．

由圖5可知，用陰離子型錦綸固色劑PDR處理后，織物的水滴滲透時間略微增加，而再經陽離子固色劑處理后，水滴滲透時間明顯增加，因此，對水滴滲透時間要求較高的產品，在選擇固色劑時一定要充分考慮到這種影響．

2．3在其他弱酸性染料上的應用
不同弱酸性染料的固色效果見表3．

由表3可知，陰離子型固色劑PDR對各種結構酸性染料都有一定的固色效果，處理后可以明顯降低織物在水洗過程中的掉色；弱酸艷藍R染色織物變色最嚴重，弱酸黃6G次之，而弱酸黑BR最輕．用陽離子固色劑BF處理，染色深度降低率進一步減小，同時也會造成更大的色差，織物變色更為嚴重．
3·結論
(1)用弱酸紅FG染色時，錦綸固色劑PDR較佳固色pH值為4．0～4．5，溫度為70～80℃．隨固色劑PDR用量的增加，固色效果逐漸改善，織物發生輕微色變．
(2)用陽離子固色劑BF對經PDR固色后的織物進行處理時

，固色效果有明顯提升，但會發生較大的色變，同時織物的水滴滲透時間明顯增加．

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