滌綸織物親水整理同浴同浴染色性能研究

滌綸織物親水整理同浴同浴染色性能研究

0適于同浴染色的親水整理劑絲綢親水的分類通常采用染色后浸泡或浸泡的方法。染色過程長，生產(chǎn)效率低，設(shè)計能力低。采用親水染色和同浴法可以縮短染色過程，降低能耗，提高生產(chǎn)效率。常規(guī)聚酯聚醚型親水整理劑因其水溶性較差且濁點低,在同浴染色中,易引起分散染料的聚集或是形成表面活性劑—分散染料聚集體,在滌綸染色過程中,這些聚集體會導致染色織物出現(xiàn)色花或色點。為此,自制了一種新型聚酯聚醚共聚型親水整理劑,其結(jié)構(gòu)中引入了間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉(SIPM),改善了整理劑的水溶性,且在高溫條件下溶液穩(wěn)定。用該整理劑與分散染料同浴上染滌綸織物,研究整理劑對染色和整理同浴上染織物染色性能和親水性能的影響,以期在不影響分散染料染色性能的條件下,賦予滌綸織物良好的親水性和耐洗性,達到染色和親水整理同浴加工的目的。1實驗部分1.1織物、儀器和儀器材料:新型聚酯聚醚共聚型親水整理劑(自制);醋酸鈉,冰醋酸,保險粉,純堿(均為分析純,天津永大化學試劑廠);中性皂片(工業(yè)級);分散紅FB,分散黃M-4GL,分散深藍HGL等(浙江龍盛股份有限公司);滌綸針織布(纖維線密度77.7dtex,織物面密度120g/m2)。儀器:RY-25016Ⅲ紅外染色機(杭州三錦科技有限公司);UV-2550紫外可見光分光光度計(日本島津公司);SF600PLVS測色配色儀(美國DataColor公司);Y571(L)染色摩擦牢度儀,SW-12AⅡ耐洗色牢度試驗機(溫州大榮紡織標準儀器廠)。1.2mt-sipm的制備將13.58g對苯二甲酸二甲酯(DMT)和8.88g間苯二甲酸二甲酯-5-磺酸鈉(SIPM)加入到250mL的三口燒瓶中,加熱到150℃,待DMT和SIPM完全熔融后加入16.12g乙二醇和酯交換催化劑醋酸鋅0.034g,緩慢升溫到180℃,進行酯交換反應(yīng),待甲醇餾出量不再增加(約理論值的98%左右)為止,結(jié)束酯交換反應(yīng);加入47.5gPEG1500,0.5mL抗氧劑TPP和縮聚反應(yīng)催化劑Sb2O30.045g,通氮氣,并升溫到縮聚反應(yīng)溫度,保溫0.5h后抽真空,維持一定的真空度和溫度進行縮聚反應(yīng),反應(yīng)45min后,結(jié)束反應(yīng),降溫出料即得新型聚酯聚醚共聚型親水整理劑。1.3親水處理劑和分散染料的同浴染色方法染色配方:分散染料1%(owf),親水整理劑x%(owf),pH=5,織物2g,浴比1∶25。染色工藝曲線見圖1。1.4測試測試1.4.1分散染料上染率測定分散染料上染百分率采用殘液比色法測定:將一定量的染色原液和染色殘液分別倒入250mL的容量瓶中,分別加水至刻度;取溶液3mL于10mL容量瓶中,加入丙酮至刻度使染液完全溶解,在分光光度計上測定其吸光度。用下列公式計算上染百分率。E=100%×(1?A1A0)(1)E=100%×(1-A1A0)(1)式中:E為分散染料上染百分率;A0為分散染料染色原液吸光度;A1為分散染料染色殘液吸光度。1.4.2增溶能力的測定按照染色配方配制染液(不加織物),按1.3染色工藝進行處理后,用紫外—可見光分光光度計測試處理后染液的吸光度,得到波長—吸光度曲線,考察整理劑對分散棕S-3RL的增溶能力。1.4.3色散測量在SF600PLVS測色配色儀上測定同浴染色織物與相同條件下不加整理劑的對照染色樣品的色差,比較兩者間的色澤變化。1.4.4染色織物的親水性同浴染色織物親水性以同浴染色織物的毛細效應(yīng)表示,毛細效應(yīng)大,染色織物親水性好,相反,染色織物親水性差?？椢锩毿?yīng)按照標準FZ/T01071—1999《紡織毛細效應(yīng)試驗方法》測試。1.4.5親水性能測試洗滌液配方:中性皂片2g/L;Na2CO32g/L。洗滌方法:將布樣投入已配好的洗滌液中,在振蕩水浴鍋中進行振蕩洗滌,洗滌溫度為40℃,10min為1次,然后清洗試樣,更換洗滌液,進行下一次洗滌,反復洗滌后用清水漂洗干凈,然后烘干,進行親水性能的測試。測定洗滌后滌綸織物的毛細效應(yīng),并與洗前整理的滌綸織物進行毛細效應(yīng)比較,判定其耐洗性。1.4.6耐洗色牢度測試耐洗色牢度按照標準GB/T3921.3—1997《紡織品色牢度試驗?zāi)拖瓷味取愤M行測試;耐摩擦色牢度按照標準GB/3920—1997《紡織品色牢度試驗?zāi)湍Σ辽味取愤M行測試。2結(jié)果與討論2.1整理劑用量對分散聚合物上染率的影響將自制的新型聚酯聚醚共聚型親水整理劑與分散染料同浴上染滌綸織物,改變整理劑的用量,按照1.3染色,測試上染率,研究親水整理劑用量對上染率的影響,結(jié)果見圖2所示。由圖2可見,當親水整理劑用量小于6%時,隨著用量的增加,低溫型分散染料上染率幾乎不變;當整理劑用量大于6%時,隨著用量的增加,低溫型分散染料上染率逐漸下降,但下降幅度相對較小。中溫型分散染料的上染率隨整理劑用量的增加呈現(xiàn)一定的下降趨勢,較低溫型分散染料下降趨勢有所加劇。高溫型分散染料上染率隨整理劑用量的增加也逐漸下降,下降程度相對中溫型染料下降程度更大,其中高溫型分散棕S-3RL上染率下降特別明顯。這是因為,隨著整理劑用量的增加,染浴中與整理劑結(jié)合的分散染料增多,使得染料分子向纖維表面擴散和吸附速度減慢,會導致上染率不同程度的下降。低溫型分散染料分子量小,在染浴中染料分子熱運動劇烈,在高溫條件下,溶液中與整理劑結(jié)合的染料容易解析,因此染料向纖維表面擴散和吸附速度幾乎不受影響,上染率幾乎不變。而中溫型分散染料的分子量較低溫型大,在染液中與整理劑分子間作用力相對強,與整理劑結(jié)合的染料解析相對難,導致上染率下降。高溫型分散染料分子量更大,與整理劑分子間作用力也更強,與整理劑結(jié)合的染料更難解析,上染率下降最大。其中高溫型分散棕S-3RL上染滌綸織物上染率隨整理劑用量的增加而急劇下降,除上述原因之外,實驗發(fā)現(xiàn)還有一個原因是整理劑對分散棕S-3RL有較強的增溶作用所致。圖3是整理劑用量對分散棕S-3RL的吸收光譜的影響。從圖3可以看出,隨著整理劑用量的增加,分散棕S-3RL在λmax下吸光度增加,當整理劑用量增加到6%(owf)后,繼續(xù)增加用量,分散棕S-3RL在λmax下吸光度不再變化,與未加整理劑比較,吸光度有大幅度的提高。說明整理劑對分散棕S-3RL有明顯的增溶作用,導致分散棕S-3RL上染率隨整理劑用量的增加而急劇下降。研究結(jié)果表明,低溫型分散染料和整理劑同浴染色,上染率幾乎不受整理劑用量的影響,但高溫型分散染料受整理劑用量影響大,中溫型分散染料次之。同時能被整理劑增溶的染料,不宜和整理劑同浴染色。2.2整理劑用量對織物毛細效應(yīng)的影響將自制親水整理劑與分散染料同浴上染滌綸織物,改變整理劑的用量,按照1.3染色,測試織物的毛細效應(yīng),研究親水整理劑用量對織物親水性能的影響,結(jié)果見圖4所示。由圖4可知,未加親水整理劑的同浴染色織物毛細效應(yīng)幾乎為0,而且隨著整理劑用量的增加,毛細效應(yīng)逐漸增加;當整理劑用量達到6%時,平均毛細效應(yīng)達到15cm以上;繼續(xù)增加用量,毛細效應(yīng)幾乎不再增加,表明其親水性能不再增加。這是因為在整理過程中,整理劑在滌綸表面吸附形成親水膜,整理劑濃度越大,整理劑在纖維表面吸附量越大,形成的整理劑吸附膜越完整,表現(xiàn)出毛細效應(yīng)越高。當整理劑用量達到一定程度后,整理劑在滌綸織物上的吸附達到飽和,繼續(xù)增加整理劑用量,毛細效應(yīng)幾乎不再變化。圖4還可知,三種類型的分散染料染色織物的毛細效應(yīng)隨整理劑用量增加的變化趨勢基本一致,并且與空白樣幾乎一致。表明同浴染色,染料不會影響織物的親水性能。2.3整理劑用量的影響將自制親水整理劑與分散染料同浴上染滌綸織物,改變整理劑的用量,按照1.3染色,測試染色織物的CMCΔE,研究親水整理劑用量對染色織物色差的影響。結(jié)果見圖5所示。由圖5可知,隨著整理劑用量的增加,除分散黃E-3G外,其余分散染料染色滌綸織物色差呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢。這主要是因為,整理劑的加入使得染料的上染率降低,同時整理劑在織物表面吸附成膜在一定程度上會影響織物的折光率,導致色光發(fā)生變化,因此整理劑用量越多,色差越大,一般CMCΔE<1.0時,色差未能引起視覺反映,可視為無明顯色差。圖5中發(fā)現(xiàn),當整理劑用量控制在6%(owf)以內(nèi),低、中溫型分散染料染色織物CMCΔE<1.0,當整理劑用量控制在4%(owf)內(nèi),高溫型分散染料(除分散棕S-3RL外)染色滌綸織物CMCΔE<1.0。研究結(jié)果表明,合理控制親水整理劑的用量,同浴染色織物不會產(chǎn)生明顯色差。因此,低、中溫型分散染料和整理劑同浴染色,整理劑用量選擇6%為宜;而高溫型分散染料,整理劑用量只能選擇4%,才能同時滿足親水性和不產(chǎn)生明顯色差的要求。由此可知,只要合理控制親水整理劑的用量,整理劑和分散染料同浴上染滌綸織物,不僅不會產(chǎn)生明顯色差,同時也能賦予滌綸織物良好的親水性,說明自制親水整理劑和分散染料同浴染色是可行的。2.4織物染色色牢度選擇自制親水整理劑的用量為6%,將自制親水整理劑和分散染料同浴上染滌綸織物,測試染色織物的各項色牢度,研究整理劑的加入對染色色牢度的影響。結(jié)果見表1所示。由表1可見,相對未加親水整理劑的染色樣,同浴染色織物的耐洗色牢度和摩擦牢度都未降低,有些染料的色牢度反而增加半級,表明同浴染色未影響染色織物的色牢度。2.5染色織物的毛細效應(yīng)選擇親水整理劑的用量為6%,將親水整理劑和分散染料同浴染色,測試織物洗滌前后的毛細效應(yīng),評價其耐洗性。結(jié)果見表2所示。從表2可以看出,未洗滌時染色織物的毛細效應(yīng)達到15cm以上,經(jīng)過20次洗滌之后,其毛細效應(yīng)下降很小,毛效保留率達到了95%。這是因為聚酯聚醚共聚物整理劑,在染色后定形過程中,聚酯段與滌綸分子相似相親,共熔共結(jié)晶,增加了整理劑與滌綸纖維分子的結(jié)合力,提高了整理劑的親水耐洗性。3同浴染色織物的親水性及染色效果a)采用自制的新型聚酯聚醚共聚型親水整理劑和分散染料同浴上染滌綸織物,上染率隨親水整理劑用量的增加均有不同程度的下降,其中低溫型染料受影響最小,中溫型次之,高溫型染料最大。b)同浴染色織物的親水性隨親水整理劑用量的增加而增加,當用量達到6%,親水性最佳,繼續(xù)增加