助劑ZNL在分散染料熱溶染色中的應用

1、助劑ZNL在分散染料熱溶染色中的應用印 染(2006No.14)助劑ZNL在分散染料熱溶染色中的應用王永宏,崔淑玲,劉金樹(河北科技大學紡織服裝學院,河北石家莊050031)摘 要:比較了不同助劑對分散染料的增溶作用,測試了自制助劑ZNL對滌綸織物上染率、色牢度、勻染性、透染性及強力的影響。結果表明,環(huán)保型助劑ZNL可明顯降低分散染料熱溶染色溫度,提高織物的勻染性和透染性,改善織物的耐摩擦色牢度,且對織物強力和皂洗牢度影響較小。關鍵詞:熱溶染色;低溫染色;分散染料;助劑;聚對苯二甲酸乙二酯纖維中圖分類號:TS193 638 文獻標識碼:B 文章編號:1000-4017(2006)14-0029

2、-03ApplicationofZNLtothermosoldyeingwithdispersedyesWANGYong hong,CUIShu ling,LIUJin shu(CollegeofTextileandGarments,HebeiUniversityofScienceandTechnology,Shijiazhuang050031,China)Abstract:Thesolubilizationofdifferentauxiliariestodispersedyeswascompared,theeffectofself madeauxiliaryZNLonpolyesterdye

3、 uptake,colorfastness,leveldyeing,andpenetrationwasinvestigated.Asaresult,theecologicalauxiliaryZNLcangreatlyreducethetemperatureofthermosoldyeing,increasethelevelnessandpenetration,andmiproverubbingfastness,andlesseffectonfabricstrengthandcolorfastnesstosoaping.Keywords:thermosoldyeing;dispersedyes

4、;assistant;polyesterfiber近年來,差別化和功能化的多元纖維混紡或交織織物應用越來越廣泛,但一些不耐高溫的纖維,如羊毛、蠶絲、醋纖、氨綸等與滌綸纖維混紡,使染色溫度受到限制。熱溶法是一種干態(tài)高溫固色的染色方法,具有連續(xù)化生產(chǎn)、效率高、生產(chǎn)強度低等優(yōu)點,但其能耗高,染色產(chǎn)品手感、固色率都不理想。如何降低熱溶染色溫度是目前印染企業(yè)需要迫切解決的問題。低溫染色一方面可降低設備、能源和生產(chǎn)周期等方面的費用,節(jié)約成本,降低能耗;另一方面可解決高溫對氨綸、羊毛、真絲等不耐高溫纖維的影響,使各種纖維的優(yōu)勢得以充分發(fā)揮,獲得高品質(zhì)染色織物,拓展滌綸與多元纖維混紡和交織織物的染色技術1,2

5、(自制);分散紅玉SE GFL、分散黃SE RL、分散藍2BLN。1.2 試驗儀器721型分光光度計(上海第三分析儀器廠)、FA2004AEU 810電光天平(上海精科天平)、101 1型電熱鼓風干燥箱(天津泰斯特儀器有限公司)、JFY PS色彩分析儀(天津市紡織工業(yè)研究所)、HH 4恒溫水浴鍋(江蘇金壇市宏華儀器廠)、YG026型電子式織物強力機(常州市大華電子儀器有限公司)、SW 12A 耐洗色牢度試驗機(溫州市大榮紡織儀器有限公司)、光學顯微鏡、哈氏切片器。1.3 試驗方法1.3.1 助劑對分散染料增溶作用的比較取濃度為3g/L的染液2mL,加入到濃度為6g/L的助劑中,配成50mL溶液

6、,用分光光度計測定各波長下的吸光度A,并繪制 -A曲線,從吸光度變化上比較不同助劑的增溶效果。1.3.2 染色工藝染色處方/g L-1。為此,本項目對分散染料低溫熱溶染色作了初步的研究,通過應用新型染色助劑ZNL,得到了較為滿意的效果。1 試驗1.1 織物和藥品織物 精練漂白純滌綸平紋織物。藥品 LAS、JFC、聚乙二醇400、K 12、AES、TW 80、NP 10、平平加O、海藻酸鈉、磷酸鈉、無水碳酸鈉(以上均為化學純);助劑ZPL、助劑ZNL、滲透劑YS收稿日期:2006-03-28作者簡介:王永宏(1972-),女,在讀研究生,主要從事紡織纖維材料性能及其化學整理方面的研究。分散染料

7、20滲透劑15%海藻酸鈉x助劑ZNLy染色工藝 浸軋染液(二浸二軋,軋余率60%70%,室溫)!熱風烘干(98)!熱溶固色(150220,2min)!后處理29印 染(2006No.14)維對染料的吸附速率,從而降低染料的上染量。因此,在以下試驗中,助劑ZNL用量為810g/L。1.3.3 溫度 K/S值曲線的測定在150220范圍內(nèi)每隔10熱溶固色2min,測定織物的K/S值,繪制溫度與K/S值關系曲線。1.3.4 牢度測試及強力的測定皂洗牢度 按GB/T3921.1#1997紡織品色牢度試驗耐洗色牢度:試驗1%測定。摩擦牢度 按GB/T3920#1997紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度%測定。

8、1.3.5 織物勻染性、透染性的測定勻染性 在織物上隨機取6點,用JFY PS色彩分析儀測K/S值;透染性 將纖維切片后,用光學顯微鏡放大1000倍,觀察纖維橫截面有無環(huán)染和白芯現(xiàn)象。圖2 助劑ZNL用量與K/S值的關系2.3 助劑ZNL對分散染料染色性能的影響2 結果與討論3,192.1 助劑對分散染料的增溶作用圖3 助劑ZNL對分散染料染色性能的影響由圖3可以看出,助劑ZNL的加入,能使染料在155時就有較高的上染率,明顯降低了熱溶染色溫度。助劑ZNL一方面起到增溶效果。它提高了分散染料的溶解性能,加快分散染料從晶態(tài)變成單分子的速度,提高染料對纖維的親和力,促使染料在纖維上吸附和固著,從而

9、提高上染率。另一方面,它還起到了增塑作用。它能使分散染料進入纖維分子結構較為緊密的區(qū)域,提高附著在纖維表面的染料向纖維內(nèi)部的轉移量和固著率,大大提高染色深度,減少表面染色。另外,熱溶染色時,助劑能與染料形成低熔點共熔體,可增加染料對纖維的接觸,而且熔融體對纖維有一定的溶脹作用,能大大降低纖維的玻璃化溫度Tg,提高染料對纖維的吸附和擴散能力,從而達到降低熱溶染色溫度的目的。2.4 助劑ZNL對染色牢度的影響表1 助劑對染色織物色牢度及強力的影響染料名稱試驗條件摩擦牢度/級干455554545濕455554545皂洗牢度強力/級/N454545454545230231234235258256圖1

10、助劑對分散紅玉SE GFL吸收光譜的影響由圖1可看出,加入助劑后,在波長510nm處形成了新的吸收帶,這是因為單分子態(tài)染料增多造成的,其值越大,增溶效果越好。不同的助劑對染料的吸收光譜曲線有不同的影響。與空白染液相比,非離子表面活性劑除聚乙二醇外,均對染料有一定的增溶作用,平平加O增溶現(xiàn)象最明顯。這是因為聚乙二醇的聚氧乙烯鏈較長,其分子兩端接有-OH基,親水性較強,在水中的溶解度也相對很高,不易形成膠束,對染料增溶的影響不明顯。陰離子表面活性劑AES和助劑ZNL對染料有明顯的增溶作用,而LAS增溶作用不明顯。2.2 助劑ZNL用量對上染率的影響由圖2可看出,K/S值隨助劑ZNL用量增加呈上升趨

11、勢,在ZNL用量為910g/L時達到最高,之后再增加其用量,染色值反而下降。這可能與助劑ZNL的性質(zhì)有關。助劑ZNL是一多組分復配助劑,與染料和纖維都能發(fā)生作用。助劑用量遞增,會加快染料對纖維的吸附和擴散,使上染速率加快,提高上染百分率。染液中助劑濃度達到飽和后,若再增加用量,助劑形成第三相,會使過多的染料與助劑發(fā)生相互作用,降低纖空白分散紅玉SE GFL添加助劑ZNL分散黃SE RL分散藍2BLN空白添加助劑ZNL空白添加助劑ZNL由表1可看出,助劑ZNL可提高染色織物的耐摩擦色牢度,且對織物的皂洗牢度及強力影響不大。助劑ZNL在分散染料熱溶染色中的應用2.5 助劑ZNL對織物勻染性與透染性

12、影響印 染(2006No.14)2 紀晉敏,張子濤,宋心遠.助劑對微細滌綸低溫染色的影響J.絲綢,2001,(7):7-16.3 祁珍明,何瑾馨.滌綸染色助劑及其作用原理探討J.四川紡織科技,2001,(4):28-32.4 楊 軍,劉擁君,劉 方,等.滌綸新型染色載體的開發(fā)和應用性能研究J.紡織科學,2003,(3):34-38.5 馬正升,宋心遠.SML染色載體對滌綸微細纖維染色的影響J.印染助劑,2000,7(2):7-10.6 祝永紅.ST 2膨化劑在滌綸染色中的應用J.毛紡科技,1997,圖4 助劑ZNL對織物勻染性影響(5):60-62.7 劉玉莉,馬正升,宋心遠.新型載體對滌綸微

13、細纖維分散染料染色的影響J.印染,2000,26(3):11-13.8 曹書梅,武紹學.新型載體ED 1在分散染料常壓染色中的應用J.印染,1999,25(8):17-19.9 丁海龍,周樺林.賴可均PDJ在滌綸染色中的勻染效果J.染整技術,1999,21(5):32-33.10 吳贊敏.新型勻染劑在滌綸高溫高壓染色中作用機理的研究J.紡織學報,1999,20(20):42-44.11 KimIk Soo等著,馬正升譯,董紅霞校.雙十二碳烯基二甲基溴化銨存在時滌綸纖維和尼龍6纖維的低溫分散染料染色J.染整,1998,(11):24-27.12 仲竹君,葉金鑫譯.雙十二烷基二甲基溴化銨存在下滌綸

14、和耐綸6纖維的分散染料低溫染色J.絲綢,1998,(10):39-41.13 錢國坻,孫建平,陸 偉.細旦滌綸織物高溫分散勻染劑SS 97的性能研究J.印染,1998,24(3):13-17.14 伍建國,周向東,謝增婕.苯胺、硝基苯對滌綸織物溶劑助染法的研究J.紡織科學研究,2003,(3):27-33.15 王雪燕,陳杰瑢,劉曉華.滌綸的深色鮮艷性常壓染色工藝探討J.國外紡織技術,1998,(3):21-23.16 錢紅飛,宋心遠.氨綸分散染料低溫染色的研究J.紡織學報,2004,25(1):53-55.17 蔡 翔,宋心遠.助劑LAB在羊毛/滌綸混紡織物分散染料一浴法染色中的應用J.印染

15、助劑,2002,19(1):16-19.18 鮑 萍.分散染料對各種纖維染色研究近況J.印染,2002,28(4):42-44.19 王菊生.染整工藝學(第三冊)M.北京:紡織工業(yè)出版社,1984.(a)空白 (b)添加助劑ZNL圖5 染色織物纖維橫截面由圖4及圖5可看出,加入助劑ZNL后,織物的勻染性及透染性都有所提高。3 結論助劑ZNL能明顯降低分散染料熱溶染色的溫度,使織物在170的染色效果與200效果相當,并具有較高的上染率和色牢度,織物的勻染性、透染性都有所提高,且對織物的強力影響不大。助劑ZNL最佳用量為810g/L。低溫染色不但節(jié)省能源,對設備的要求低,更重要的是能保持不耐高溫纖

16、維的優(yōu)良性能,獲得高品質(zhì)染色織物,拓展了滌綸與多元纖維混紡或交織織物的染色技術。參考文獻:1 張子濤,紀晉敏.助劑M對滌綸微細纖維低溫染色工藝研究J.上海紡織科技,2001,29(6):39-42.(&上接第21頁)表1 煮漂兩浴法與一浴法處理后棉紗線的各項指標質(zhì)量指標一浴法兩浴法白度7978毛效/單紗強力/失重率/上染率/cm (30min)-1cN%15.512.5364.3367.04.87.47570工藝類型一浴法兩浴法88表2 不同工藝的成本水耗/電耗/蒸汽消耗化工料失重節(jié)約間/h t-1 t-1 t-1/元 t-1/元 t-1/元 t-17210622221142854201905200由表1可知,采用一浴法煮漂比兩浴法白度高,強力稍低但相差不大,且毛效較高,故染料上染率也高。另外,采用一浴法處理紗線的失重比兩浴法大大降低,1t紗可減少損耗26kg。2.2 成本采用兩種煮漂工藝