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涤纶织物的练漂染一浴短流程技术2017-11-13东华大学 何永锋 孙瑞聪 谢孔良、浙江盛发纺织印染有限公司
摘要:探讨了涤纶织物分散染料练漂染一浴短流程工艺中,6只耐碱型分散染料在涤纶染色过程中的耐强碱性和耐氧化性,以及前处理助剂对织物染色性能的影响。结果表明:6只染料具有优良的耐强碱性和耐氧化性,以及良好的染色结果。练漂染一浴法工艺染色织物的K/S值、色光和色牢度与涤纶织物常规染色工艺的接近。 关键词:分散染料 染色 练漂 一浴法 涤纶织物 0 前言 涤纶织物常规染色通常在酸性条件下进行,而前处理以及还原清洗则在碱性条件下进行,因此,若前处理没有充分水洗,织物布面会有残留碱,影响后续染色的稳定性和重现性。若前处理完成后,再进行常规条件下的酸性染色,则工艺流程长,且能耗大。从节能减排和提高产品质量的角度考虑,涤纶织物分散染料碱性浴染色,在工艺合理化和提高染色质量方面,具有相当的优越性。碱性浴染色可使退浆、染色、还原清洗同浴进行,简化工艺,提高生产效率,节能减排。有研究表明,采用碱性染色新技术,与常规酸性染色条件相比,节约染色时间20%,减少染色费用16%。涤棉混纺织物染色时,活性染料和耐碱性分散染料还可以进行一浴法染色,提高生产效率,并能明显改善涤纶织物常规染色时低聚物粘附纤维所造成的染疵等问题。另外,工厂在实际生产过程中,织物布面上会带有少量霉斑,这就需要加入氧化剂去除霉斑,因此,要实现练漂染一浴法工艺,染料不仅要有耐碱性,还要具有耐氧化性。 试验从印染企业目前常用的染料中筛选出6只耐碱性分散染料,研究了染料的耐强碱性和氧化性,并比较了练漂染一浴法染色工艺与常规染色工艺中,小样、中样和大货生产的染色性能以及强力变化。 1 试验部分 1.1 材料、染料与仪器 材料:318根/10cm×202根/10cm,l08g/m2磨毛涤纶布(浙江盛发纺织印染有限公司)。 染化料:分散橙SE-3RLN、分散大红GS、分散紫H-FRL(浙江龙盛有限公司),分散嫩黄SA-GL、分散深红SA-6B、分散蓝SA-GBL(浙江万丰化工有限公司),101去油灵、212K匀染剂(浙江传化股份有限公司)、ECL精练剂(杭州美高华颐化工有限公司)。 仪器:Datacolor 600测色配色仪(美国Datacolor公司)、XW-HWR-30X12红外小样染色机(靖江新旺染整设备厂)、R-3小样定形机、R-l烘箱(温州大荣纺织机械有限公司)。 1.2 工艺条件 还原清洗工艺中,保险粉2g/L,纯碱2g/L,浴比1:15。 1.3 性能测试 1.3.1 染料的耐碱性和耐氧化稳定性 (1) 耐碱性 分别用醋酸、碳酸钠和氢氧化钠溶液调节染液的pH值为5、7、9、10、11和12,测试练漂染一浴法中分散染料的耐碱性。 (2) 耐氧化稳定性 分散染料2% (omf),NaOH 4g/L,浴比1:20,改变H202质量浓度,测试染料的耐氧化稳定性。 (3) 助剂对分散染料染色性能的影响 分散染料2% (omf),浴比1:20,分别加入lg/L 的l01去油灵,精练剂ECL,和匀染剂212K,然后对涤纶织物进行处理,并与空白样(无助剂)对比。 1.3.2 K/S值和L*a*b*值 用Datacolor 600测色配色仪测定染色织物的K/S值和L*a*b*值。 1.3.3 上染率 用UV-2450紫外-可见光分光光度计测定染色前后染液的吸光度,计算上染率E: 1.3.4 染色牢度 耐水洗色牢度:按照GB/T 3921.1-1997《纺织品色牢度试验耐洗色牢度:试验1》测定。 耐摩擦色牢度:按照GB/T 3920-1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定。 耐光色牢度:按照GB/T 8426-1998《纺织品色牢度试验耐光色牢度:日光》测定。 2 结果与讨论 2.1 分散染料的耐碱与耐氧化稳定性 2.1.1 耐碱性 为实现涤纶织物练漂染一浴工艺,需筛选耐碱性优异的分散染料。通过前期研究作,6只染料分散橙SE-3RLN、分散大红GS、分散紫H-FRL、分散嫩黄SA-GL、分散深红SA-6B和分散蓝SA-GBL的耐碱稳定性较好,进一步研究6只染料在NaOH和H202条件下的耐强碱性和耐氧化性。 注:分散染料2% (omf),浴比1:20。 在pH值5~12条件下,6只分散染料染色织物的K/S值均未发生明显变化,且色光也基本无变化,说明6只染料对染色环境的酸碱性无明显的依赖。 注:分散染料质量分数2% (omf),浴比1:20。 由图2可知,随着NaOH质量浓度的增加,染色织物的K/S值未发生明显变化,并且染色织物的色光基本无变化,这说明6只分散染料具有良好的耐强碱性能。 2.1.2 耐氧化稳定性 按1.3.1(2)节,调节H2O2质量浓度,分散染料染色织物的K/S值。 6只耐碱性分散染料在碱性浴中染色,改变H2O2质量浓度,染色织物K/S值变化幅度较小,色光也未出现明显变化。这说明双氧水对分散染料的影响不大,染料具有良好的耐氧化性能。 2.1.3 助剂对分散染料染色性能的影响 按1.3.1(3)节工艺,探讨助剂对染色涤纶织物KS值的影响,结果如表1所示。 表1 助剂对染色织物K/S值的影响
由表1可知,6只分散染料在不同助剂体系中对涤纶染色,织物的K/S值与未添加助剂时无明显变化,说明涤纶织物前处理和染色中所使用的助剂适用于涤纶织物练漂染一浴法工艺。 2.2 分散染料的提升力 设定染液pH值10,浴比1:20,染料质量分数对染色涤纶织物K/S值的影响。 随着染料质量分数的增加,染色织物的K/S值逐渐增大,6只染料均有较好的提升性能。分散大红GS、分散深红SA-6B和分散蓝SAGBL质量分数达到5%时,染色织物的K/S值不再明显提高,说明此时已达到染色饱和。而分散橙SE-3RLN、分散紫H-FRL和分散嫩黄SA-GL 质量分数达到8%时,染色织物K/S值不再增加,说明织物在该浓度下达到染色饱和。 2.3 染色时间对染色效果的影响 分别在酸性条件(pH=5)和碱性条件(pH=10)下,考察不同染色时间下织物的K/S值以及上染速率曲线。 可知,无论是酸性条件还是碱性条件下染色,染色60 min时,染色织物的K/S 开始明显提高。分散橙SE-3RLN、分散大红GS、分散深红SA-6B和分散蓝SA-GBL在染色90min 时,染色织物的K/S值不再有明显变化。分散紫H-FRL和分散嫩黄SA-GL在染色100min后,染色织物K/S值不再提高。 分散紫H-FRL和分散深红SA-6B在染色初期均具有较高的上染速率,在染色50min时,染料上染速率明显增加。分散嫩黄SA-GL和分散蓝SA-GBL在染色40min时,上染速率明显增大。而分散大红GS在染色初期,上染速率无明显变化。结合图5可知,分散橙SE-3RLN、分散大红GS、分散深红SA-6B和分散蓝SA-GBL在染色90min时,染色织物的K/S值不再明显增大,说明此时达到染色平衡。 可知,无论是酸性还是碱性条件下染色,染料的上染率均在95%左右。分散橙SA-3RLN在染色20~50min时,碱性条件下的上染率高于酸性条件;染色60~80min时,酸性条件下的上染率高于碱性条件,最终达到染色平衡。分散大红GS在染色40~70min时,碱性条件下的上染率大于酸性条件。分散紫H-FRL在染色20~60min时,酸性条件下的上染率大于碱性条件,而在染色70min时,碱性条件下的上染率大于酸性条件。分散嫩黄SA-GL和分散深红SA-6B在整个染色时间段,酸性和碱性条件下的上染率无明显变化。分散蓝SAGBL在染色20-70 min时,碱性条件下的上染率始终大于酸性条件。 2.4 练漂染一浴法染色生产实践 进行单色一浴法小样试验,其中染料质量分数2% (omf),NaOH和H202质量浓度均为2g/L,与常规染色工艺进行对比,结果如表2所示。 表2 常规染色工艺与一浴法染色工艺对比
由表2可知,单色小样试验中,一浴法工艺与常规工艺的染色结果接近,均具有良好的染色稳定性。进行浅色(米色)、中色(灰色)及深色(咖啡色)小样和中样的拼混染色试验,结果如表3所示。 表3 常规染色工艺与一浴法染色工艺对比
从表3可知,与常规染色相比,一浴法染色小样,无论是浅色、中色还是深色,K/S值虽略有降低,但变化不明显;L*、a*、b*值变化均在5%之内。对于中样染色,一浴法与常规染色相比,K/S值与L*值略有减小,a*值与b*值无明显差别。因此,这6只耐碱性染料可用于练漂染一浴法染色,而且染色织物手感比常规工艺更柔软。 2.5 染色织物的色牢度 按1.3.4节测试染色织物的各项色牢度,结果如表4所示。 表4 耐碱性分散染料的染色牢度
从表4可知,6只染料都具有良好的耐洗色牢度和耐摩擦色牢度。对于耐洗色牢度,除分散大红GS对尼龙纤维的沾色牢度为4级外,在其他纤维上的沾色牢度均达到4~5级,其他5只染料的耐洗色牢度均达到4~5级。染色织物的耐摩擦色牢度均在4~5级。 对于耐光色牢度,分散橙SE-3RLN和分散嫩黄SA-GL达到4-5级,分散大红GS和分散紫H-FRL达到4级,而分散深红SA-6B和分散蓝SA-GBL也达到3-4级。 3 结论 (1) 分散染料橙SE-3RLN、大红GS、紫H-FRL、嫩黄SA-GL、深红SA-6B和蓝SA-GBL6 只染料具有优异的耐碱和耐氧化稳定性,前处理助剂对染色织物的K/S值和色光均无明显影响,适合练漂染一浴法工艺。 (2) 6只耐碱性分散染料均具有良好的提升性能和较快的上染率,分散橙SE-3RLN、分散大红GS和分散蓝SA-GBL在染色50 min时,上染率有明显提升;分散紫H-FRL和分散嫩黄SA-GL 在染色时间60 min时,上染率有明显的提升。 (3) 小样染色时,单色常规染色与练漂染一浴法染色织物的K/S值和L*、a*、b*值无明显差别。拼混染色中,小样和中样染色效果与常规染色效果也无明显差异。 参考文献: [1] 孙海建.耐NaOH介质的分散染料短流程碱性染色技术研究[D].苏州:苏州大学,2012. [2] 许素新,王碧佳,杨一奇.染色涤纶低聚物的控制一一一些染整技术的回顾之五[J].印染,2013, 39( 21): 45-49. [3] 轩桂芬,董振礼,赵庆双.分散染料碱性浴染色[J].印染,1994,20 (5):16-18. [4] 樊如梅.涤纶纤维碱性染色工艺[J].印染,2006,32 (3):22-24. [5] 陈水林译.向聚酯碱性染色的实际转变[J].国际纺织导报,1998 (4):44-47. [6] 曹机良,盂春丽,边魁伟,涤纶的HA型耐碱分散染料低温碱性染色[J].印染,2015,41( 18):15-18. [7] 曹机良,孟春丽,程献伟,等.涤纶的HA型耐碱分散染料染色cj].印染,2014,40 (22):20-23. [8] 岳仕芳.国产分散染料用于涤纶纱碱性染色工艺探讨[J].染整技术,2006,28 (1):29-32. [9] 高成国,涤纶针织物练染同浴工艺[J].印染,2014,40(11):22-24. [10] 周奥佳,细旦涤纶织物的碱性染色[J].苏州丝绸工学院学报.1999,1(19):24-31. [11] 吴荚,杨栋梁.分散染料碱性染色体系(一)[J].印染,1996,22 (2):35-38. [12] 谢孔良,侯爱芹,刘逸俊,等,涤纶织物的分散染料碱性染cj].印染,201 1,37( 22):
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