分散染料氨綸抗沾色劑氨綸阻染劑滌氨綸牢度提升劑

1、1 引言近年來,含氨綸彈力織物在國內(nèi)外市場上十分流行,這類產(chǎn)品具有較高的彈性和優(yōu)良的回彈性能,手感柔軟,穿著舒適并能顯露出形體美,加上易吸汗不會產(chǎn)生靜電等原因,在紡織行業(yè)得到越來越廣泛的應(yīng)用。從近幾年來的報道材料看,國內(nèi)已有上海、江蘇、浙江等10多個省、市的染整企業(yè)和大專院校開發(fā)生產(chǎn)了各種含氨綸彈力織物。1.1 認識氨綸纖維氨綸的化學(xué)名為聚氨酯纖維(polyurethane fibre),是一種性能優(yōu)良的彈性纖維。其化學(xué)組成是聚氨基甲酸酯，它是一種嵌段共聚體，分子中含柔性鏈段和剛性鏈段，其結(jié)構(gòu)通式可以表示為：（式中R為二異氰酸酯鏈；R為二元胺分子鏈；“”為聚酯或聚醚分子鏈段，為柔性鏈殷）它是由

2、不具有結(jié)晶性的低分子量的聚酯或聚醚組成，其玻璃化溫度很低，在常溫下，它處于高彈態(tài)，在應(yīng)力的作用下，它能很容易發(fā)生形變，從而賦于纖維容易被拉長的特征。另一種鏈段叫硬鏈段。由于它含有多種極性基團，且有結(jié)晶性，并能產(chǎn)生大分子鏈間的橫向交聯(lián)，在應(yīng)力作用時，這種鏈段基本上不發(fā)生形變，從而防止了分子間發(fā)生滑移，為軟鏈段的大幅度伸長和回彈提供了必要的結(jié)點條件，并賦予纖維一定的強度，正是這種軟鏈段和硬鏈段的共存體系，使氨綸具有了高彈性。氨綸是不含離子基團的合成纖維，呈疏水性，在20，相對濕度為65%條件下的吸濕率為0.31.2%，介于滌綸（0.4%）和錦綸（4%）之間，因此，疏水性非離子型結(jié)構(gòu)的分散染料對它具

3、有親合力。氨綸的玻璃化溫度低，鏈段易發(fā)生運動，存在較多的無定形區(qū)，為分散染料的擴散提供較多的空隙，因此，在較低溫度下對氨綸進行染色是可行的，由于氨綸在高溫下會引起結(jié)構(gòu)性能變化，因此，經(jīng)不起高溫處理。綜合考慮到滌綸和氨綸的不同性質(zhì)，所以本試驗采用125染色。1.2 滌氨織物染色現(xiàn)存問題及解決方法到目前為止，在用分散染料染滌/氨高彈織物時，最大問題就是難以解決染色時色牢度不好的問題。為滿足滌綸/氨綸織物在染整加工中的色牢度，必須除去氨綸上沾污的分散染料。滌綸/氨綸織物在用分散染料染色升溫時，當溫度在100附近時，大部分染料染在氨綸組分上，即造成沾污。而后，從100120附近開始，出現(xiàn)下列傾向，即染

4、在氨綸組分上的分散染料，逐漸轉(zhuǎn)移并染到滌綸組分上。此外，應(yīng)注意的地方還很多。比如，滌綸/氨綸織物在染色時，考慮到不使氨綸纖維脆化，多在120左右染色。這時，高溫染色型分散染料對聚酯纖維的染色就不充分。由于這一原因，產(chǎn)生了諸多使染色性不良的條件。受此影響，大多造染色色牢度不好。為了提高滌/氨高彈織物的色牢度可以從以下幾個方面考慮：(1) 抑制分散染料對氨綸組分的沾污，使染料有效地染在滌綸組分上：染色時使用氨綸阻染劑，使它在染色之前，先進入氨綸內(nèi)部和氨綸結(jié)合，搶占染座和堵死染料進入通道，不使分散染料進入氨綸內(nèi)部，阻礙分散染料對氨綸上染，即可有效防止分散染料對氨綸的沾污(附著)，提高分散染料對滌綸組

5、分的分配性。 (2) 使用的分散染料應(yīng)考慮到染色牢度這方面的問題。(3) 在還原清洗中，有效除去氨綸組分上沾污的分散染料：染色后，還原清洗時使用艷麗凈加強還原清洗，可有效去除沾在氨綸上的分散染料，提高染色的色牢度。另外，為了保證阻染的最佳效果，必須按照以下順序進行：水+阻染劑+織物+冰醋酸調(diào)PH=4-5+染料助劑+調(diào)染色PH，按正常工藝染色，如果不按此工藝操作，也有一定的效果，但效果會減少3050%。PH值的控制，對于分散染料上染氨綸有很大影響，如果不先調(diào)PH值或直接加入染料、助劑，再調(diào)PH值、染色，均不能最大限度控制染料上染氨綸，只有在加入織物后反應(yīng)10多分鐘，再加冰醋酸調(diào)PH=4-5，使阻

6、染劑和氨綸相結(jié)合，才能最大限度達到阻染效果。本試驗旨在通過在染色過程中加入阻染劑，探究兩種不同氨綸阻染劑對分散染料染滌/氨高彈織物的性能比較，以及加強染后還原清洗，探究不同還原清洗方法及還原清洗劑用量對滌/氨高彈織物的性能比較，以提高織物的耐洗沾色牢度，提升織物的抗沾色性能。2 試驗部分2.1 實驗準備 試驗試劑分散染料ECT黑(浙江龍盛集團股份有限公司)、氨綸阻染劑A（小谷化學(xué)）、氨綸阻染劑B(20121227，自制）、冰醋酸（分析純）、無水碳酸鈉（分析純AR 上海化學(xué)試劑公司）、艷麗凈（濃縮1:4開,自制）、專業(yè)皂粉 試驗材料滌/氨高彈織物（85:15,常州靈泰面料科技有限公司）（5g/塊

7、）、SDC ISO DW六纖貼襯布（5×10cm）、GB/T251-2008-評定沾色用灰色樣卡-ISO105/A03-19932.1,3 實驗儀器IRDYER紅外線小樣機、恒溫水浴鍋HH-8（金壇市新航儀器制造有限公司）、SF600plus測色配色儀（Datacolor，美國），101A3E電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海實驗儀器有限公司)、FY電子天平(常州市幸運電子設(shè)備有限公司)2.2 工藝流程2.2.1 高溫高壓染色工藝染色處方：分散染料（owf） 10%氨綸阻染劑 06g/L冰醋酸 1.0g/L浴比 1：15pH值 45保溫時間 30染色工藝流程圖：水氨綸阻染劑織物冰醋酸分散染料 12

8、5保溫3090min45min熱水洗（10min） 冷水洗（10min）60入染2.2.2 還原清洗工藝還原清洗處方：純堿 g/ L艷麗凈 13g/L溫度 80浴比 1:158090×1020min純堿 艷麗凈熱水洗（7075） 冷水洗 酸洗（中和） 冷水洗 烘干 2.2.3 六纖貼襯沾色皂洗工藝沾色皂洗處方：專用皂粉 1.5g/L溫度 49時間 45min浴比 1:502.3 操作步驟 上染率-染色保溫時間（1）先稱取7份5g滌氨織物，再按試驗方案配制染液、冰醋酸和4g/L阻染劑A等助劑，備用。（2）將水和阻染劑A加入鋼杯中，用冰醋酸調(diào)節(jié)pH至45，投入織物，使其與助劑充分反應(yīng)10

9、分鐘后，加入染料。（3）將鋼杯放入高溫高壓染色機中，設(shè)置染色程序（詳情見說明書），先升溫至60，再用45min升至125，分別保溫3090min之后，降溫至60，取出,熱水、冷水分別洗10min。（4）將配制好的0.5g/L純堿、3g/L艷麗凈和之前染色完的織物加入鋼杯中，放入染色機中進行還原清洗。（5）設(shè)置還原清洗程序，先升溫至80，清洗20min，再降溫至60，取出。熱水洗，冷水洗，酸洗中和，冷水洗，烘干。（6）最后用測色儀測試織物的K/S值，以便得出染料上染率曲線，分析出染料染色的最佳保溫時間。 兩種不同氨綸阻染劑用量（1）稱取13份5g滌氨織物，再按試驗方案配制染液、冰醋酸和06g/L

10、阻染劑A、B等助劑，備用。（2）染色及還原清洗的基本操作步驟同。另外，阻染劑的用量分別為0g/L、阻染劑A16g/L、阻染劑B16g/L，染色保溫時間為70min。（3）染色、還原清洗烘干后，用測色儀測試織物的K/S值。（4）剪取5×10cm的標準六纖貼襯布和染好的布，兩者對準經(jīng)緯，正面貼合縫在一起。投入鋼杯中，加入配制好的皂液和適量鋼珠，投入皂洗機中。（5）設(shè)置皂洗工藝，升溫至49，皂洗45分鐘，取出。60溫水洗2次，冷水洗，將色布與貼襯布拆開，烘干。（6）用灰色樣卡對貼襯布進行沾色評級，最后結(jié)合織物K/S值分析出兩種不同阻染劑最佳用量，并比較兩種阻染劑對分散染料染滌氨織物的耐洗沾

11、色牢度的影響。 還原清洗方法與還原清洗劑用量（1）先稱取10份5g滌氨織物，再按試驗方案配制染液、冰醋酸和1g/L阻染劑A等助劑，備用。（2）染色及還原清洗的基本操作步驟同。另外，阻染劑A用量為1g/L，染色保溫時間同2.3.2為70min，還原清洗工藝為艷麗凈13g/L、純堿、清洗時間1020min、清洗溫度8090（具體見表3正交實驗表）。（3）染色、還原清洗烘干后，用測色儀測試織物的K/S值。（4）六纖貼襯沾色皂洗的操作步驟同。（5）用灰色樣卡對貼襯布進行沾色評級，最后結(jié)合織物K/S值分析出不同還原清洗方法及還原清洗劑用量對滌/氨高彈織物的耐洗沾色牢度的影響，得出最佳還原清洗方法及還原清

12、洗劑最佳用量。2.4 測試方法 K/S測試采用D65光源和10°視角，在SF600紡織品測色配色系統(tǒng)（美國）上對染色織物取3個不同點測試，并取平均值，以此來判定染料對織物的顏色上染深度（K/S值）。 六纖貼襯灰卡沾色評級用SDC ISO DW六纖貼襯布進行皂洗沾色，再用GB/T251-2008-評定沾色用灰色樣卡-ISO105/A03-1993對皂洗沾色后的六纖貼襯布評級，以此來判定織物的耐洗沾色牢度級別。3 結(jié)果與討論3.1 上染率-染色保溫時間染色時，不同染料、深度不同、顏色深淺不同，其上染率也不同，需要保溫的時間也就不同。本試驗選取3090min的不同保溫時間對織物進行染色試驗

13、（見表1）。表1 染色保溫時間對織物K/S值的影響保溫時間/(min)30405060708090K/S值21.41621.56621.59321.94422.41622.48722.512通過染色不同保溫時間對織物K/S值的影響繪制上染速率曲線圖（見圖1）。由表1和圖1可知，染色時不同保溫時間對織物K/S值有一定的影響，K/S值隨保溫時間增加而增大，當?shù)竭_一定量后就趨于直線。分散染料ECT黑染色時保溫時間為70min時最佳，織物能夠充分吸收染夜中的染料，達到染料最佳利用率。3.2 兩種不同氨綸阻染劑用量染色時加入阻染劑，阻止分散染料對氨綸纖維的上染，可以有效改善分散染料對氨綸的沾色。本試驗采

14、用兩種不同阻染劑分別為阻染劑A（20121124-3）和阻染劑B（20121227），選取06g/L用量對織物進行阻染試驗（見表2）。表2 兩種阻染劑用量對織物K/S值及耐洗沾色牢度的影響阻染劑用量/(g/L)0123456K/S值阻染劑A20.63421.14621.08121.46721.91321.67621.488阻染劑B21.49420.91520.65021.71422.29727.355阻染劑A耐洗沾色牢度/級滌綸沾色13-432-321-21-2錦綸沾色23-42-332-322阻染劑B耐洗沾色牢度/級滌綸沾色122-31-22-33-423錦綸沾色2322-3322-3由表2

15、可知，加入阻染劑可以顯著改善滌/氨高彈織物的K/S值及沾色牢度。隨其用量增加，染色織物的K/S值也增大，耐洗沾色牢度逐漸提高，但達到一定量后效果也并不顯著。綜合考慮，取阻染劑A用量為1g/L時最佳，阻染劑B用量為4g/L時最佳。3.3 還原清洗方法及還原清洗劑用量滌/氨高彈織物通過還原清洗可去除未染著的染料以及織物上的雜質(zhì)和齊聚物，改善織物耐洗色牢度。還原清洗必須在適當溫度下進行，溫度過低，清洗速率太慢，造成還原清洗不徹底；溫度過高，則還原清洗效果不均勻。還原清洗時間也很重要，清洗時間太短，清洗不徹底：清洗時間太長，浪費資源。艷麗凈自身具有優(yōu)異的還原能力，為免還原清洗劑，能有效去除織物上未固著

16、的分散染料，從而提高織物沾色牢度。本試驗采用艷麗凈13g/L、純堿0.51.5g/L在8090的溫度下對滌/氨高彈織物進行還原清洗1020分鐘，并設(shè)計出正交實驗表進行對比（見表3）。表3 還原清洗方式和還原清洗劑用量對耐洗沾色牢度的影響因素序號艷麗凈用量/(g/L)還原清洗時間/(min)純堿用量/(g/L)還原清洗溫度/()指標ABCD滌綸沾色錦綸沾色11.0100.58033210151.08532-3310201.5903-43-4420101.0902-32-3520151.5803-43-4620200.5852-32-3730101.58543-4830150.5903-43-49

17、30201.0803-43-4通過還原清洗方法和還原清洗用量對耐洗沾色牢度的影響的正交試驗，對貼襯布滌綸沾色、錦綸沾色進行結(jié)果分析，從而得出個因素的主次順序、優(yōu)水平及優(yōu)組合（見表4）。表4 還原清洗方式及還原清洗劑用量結(jié)果分析表 指標 因素項目滌綸沾色錦綸沾色ABCDABCDK19.59.59.010.09.09.09.010.0K28.510.09.09.58.59.58.58.5K311.09.511.09.510.59.010.59.5k13.23.23.03.33.03.03.03.3k22.83.33.03.22.83.22.82.8k33.73.23.73.23.53.03.53.

18、2極差090.10.70.10.70.20.70.5主次順序A>C>D=BA=C>D>B優(yōu)水平A3B2C3D1A3B2C3D1優(yōu)組合A3B2C3D1A3B2C3D1最終主次順序A=C>D=B最終優(yōu)組合A3B2C3D1由表3、4可知,染色后進行還原清洗可顯著改善滌氨織物的耐洗沾色牢度。其中因素A和因素C對其影響較大，即艷麗凈和純堿的用量；其次是因素D和因素B，即還原清洗溫度和時間。隨著艷麗凈和純堿用量的增加，織物的耐洗沾色牢度顯著提高，因而可確定艷麗凈最佳用量為3g/L，純堿用量為1.5g/L。隨著還原清洗溫度的升高，織物的耐洗沾色牢度并沒有顯著提高，在80時進行還

19、原清洗，沾色牢度最佳。因而，確定還原清洗最佳溫度為80。隨著還原清洗時間的增加，織物的耐洗沾色牢度先提高后降低，還原清洗時間在15min時沾色牢度最佳。因而，確定還原清洗最佳時間為15min。最后可確定最佳優(yōu)化還原清洗工藝為：艷麗凈3g/L、純堿1.5g/L、溫度80、時間15min。在此還原清洗工藝下處理后，滌氨織物的耐洗沾色牢度可達4級，效果顯著。通過上述兩種不同氨綸阻染劑對分散染料染滌/氨高彈織物的性能比較試驗可得出如下結(jié)論：（1） 染色時不同保溫時間對織物K/S值有一定的影響，分散染料ECT黑染色時保溫時間為70min時最佳，織物能夠充分吸收染夜中的染料，達到最佳染料利用率。（2） 加

20、入阻染劑可以顯著改善滌/氨高彈織物的K/S值及沾色牢度，不加阻染劑時織物的K/S值為20.634，滌綸沾色等級為1-2級，錦綸沾色等級為2級；加阻染劑A時織物的K/S值最高可達21.913，最佳用量為1g/L時，滌綸、錦綸沾色均可達3-4級；加阻染劑B時織物的K/S值最高可達27.355，最佳用量為4g/L時，滌綸沾色等級可達3-4，錦綸沾色等級可達3級。因此，阻染劑A優(yōu)于阻染劑B，其用量少，效果顯著。（3） 染色后進行還原清洗可顯著改善滌氨織物的耐洗沾色牢度，最佳優(yōu)化的還原清洗工藝為：艷麗凈3g/L、純堿1.5g/L、溫度80、時間15min。在此還原清洗工藝下處理后，滌氨織物的耐洗沾色牢度

21、可達4級，效果顯著。本課題是在導(dǎo)師高介平老師的悉心指導(dǎo)下完成的。從畢業(yè)設(shè)計題目的選擇、到課題的研究和論證，再到本畢業(yè)設(shè)計的編寫、修改，每一步都有高老師的細心指導(dǎo)和認真的解析。高介平老師思維敏捷，治學(xué)嚴謹，平易近人，這半個月來，高老師耐心地為我解答研究過程中遇到的各種問題，指導(dǎo)我如何撰寫學(xué)術(shù)論文，為這篇文章提出了很多寶貴意見。高老師時常詢問研究進程，為我指點迷津，幫助我開拓研究思路。高老師淵博的知識，豐富的經(jīng)驗不僅在學(xué)習(xí)上是我獲益良多，更為我的人生道路指明了方向。在此向高老師表示誠摯的謝意和崇高的敬意，使我的知識層次又有所提高。同時感謝所有教育過我的專業(yè)老師，你們傳授的專業(yè)知識是我不斷成長的源泉也是完成本論文的基礎(chǔ)。也感謝班里的同學(xué)，在我遇到難題時給我很多幫助，總是有問必答。再次真誠感謝所有幫助過我的老師同學(xué)。通過這次畢業(yè)設(shè)計不僅提高了我獨立思考問題解決問題的能力，而且培養(yǎng)了認真嚴謹、一絲不茍的學(xué)習(xí)態(tài)度。由于經(jīng)驗匱乏，能力有限，設(shè)計中難免有許多考慮不周全的地方，希望各位老師多加指教。參 考 文 獻1 氨綸混紡織物用色牢度增進劑.小谷化學(xué)工業(yè)-IS株式會社.2 氨綸的分散染料沾污防止和還原清洗（Neoleve SDX-D、EMILL NW-1570）.小谷化學(xué)工業(yè)-IS株式