氨綸與錦綸混紡織物的同色性研究

氨綸與錦綸混紡織物的同色性研究

1同色性和染色性能的關(guān)系氨基單元格紡織品是當(dāng)前和未來紡織品發(fā)展的重要方面。在其織造過程中,采用裸絲形式直接織造的較少,大多以包芯紗或包纏紗形式加以利用。其中氨綸與錦綸混合紗常用于針織物的織造,在紡織品中占有一定的地位。由于兩者染色性能不同,往往得色濃淡不同。當(dāng)氨綸比例較高時(shí),兩種纖維的同色性問題顯得較為重要,本文對(duì)此作專門研究。從前期的研究可知,分散染料是染氨綸的理想染料,并能在較低溫度下(<100℃)進(jìn)行染色;而對(duì)于錦綸,分散染料的勻染性較好,對(duì)纖維品質(zhì)差異有覆蓋能力,也需在<100℃的條件下染色。因此兩種纖維對(duì)分散染料都有親和力,染色條件也相似,只是染色深淺和色澤不同。使用精選的分散染料能得到良好的一致色澤。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況,氨綸在織物中所占的量一般較少,對(duì)氨綸和錦綸以重量比1∶9(精確到0.1mg)混合,模擬錦綸包氨綸混合紗,并就不同分散染料、溫度、pH值、助劑等因素,對(duì)其同色性進(jìn)行研究。2實(shí)驗(yàn)2.1實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備2.1.1其他分散染料纖維40D氨綸(Lycra),70D錦綸染料及化學(xué)藥劑分散紅3B、分散藍(lán)2BLN及其他分散染料(國(guó)產(chǎn)商品);(NH4)2SO4(化學(xué)純)、平平加O、AEO-3、T-80、分散劑NNO、分散劑MF、JECS、OP-4、OP-15、RM-340K、助劑A(自配)、36%鹽酸、Na2CO3(分析純)、36%醋酸、溶劑F和溶劑B(實(shí)驗(yàn)室自制)。2.1.2儀器721型分光光度計(jì)、RJ-1180型高溫高壓染樣機(jī)、KANGGUANGSC-80色差儀、精密pH計(jì)PHS-3C型。2.2測(cè)試測(cè)試2.2.1分光光度測(cè)定分別吸取染色前后染液各2mL于10mL容量瓶中,加入溶劑F,用分光光度計(jì)在λmax處測(cè)其光密度A1、A2?？偵先韭?(1-A1A2A1A2)×100%式中:A1——染色前染液的光密度;A2——染色殘液的光密度。2.2.2加溶劑b至光度線將染樣中的氨綸用溶劑B對(duì)其進(jìn)行剝色,將剝色液移入50mL容量瓶,并加溶劑B至刻度線,測(cè)得剝色液的吸光度為A3。氨綸上染率=50×A3V×5A150×A3V×5A1×100%式中:A1——同2.2.1,所用溶劑為溶劑B;A3——氨綸剝色液的吸光度;V——染色原液的體積,mL。2.2.3觀察角將相同重量的氨綸和錦綸同浴染色,用D65光源10°觀察角。在KANGGUANGSC-80色差儀上分別測(cè)氨綸和錦綸染樣的色度參數(shù),并用CIELAB系數(shù)L*、a*、b*和c*、h*表示。3結(jié)果與討論3.1纖維原料的選擇選用十二種不同的分散染料,以2%(owf)的染料濃度,1g/L(NH4)2SO4及1∶100的浴比,從30℃開始染色,并以2℃/min速率升溫至90℃,保溫45min。然后分別測(cè)其上染率和色差染色(見表1)。影響染料在纖維上發(fā)色的因素有:(1)染料在纖維上的上染量,如果分散染料在兩種纖維上的上染量懸殊很大,則會(huì)產(chǎn)生濃淡色差;(2)纖維的材料不同(如細(xì)度、光澤),在同樣的上染量情況下,其發(fā)色也會(huì)不同。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,氨綸和錦綸纖維的上染量比例與纖維重量比例較接近的染料,其同色性好(唯一分散藍(lán)2BLN例外),這與此染料品種在不同纖維品種上發(fā)色情況有關(guān)。從分子結(jié)構(gòu)來看,分子結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的低溫型分散染料和個(gè)別高溫型分散染料,其在兩種纖維上的上染率較接近。如分散黃RGFL、分散藍(lán)2BLN、分散橙3GL、分散嫩黃H-4GL等,它們?cè)诎本]上的上染比例分別為0.16、0.17、0.16、0.19,與氨綸在混合材料中的比例0.10相近。其中分散嫩黃H-4GL,由于分子中極性基團(tuán)較多,親水性較強(qiáng),在上染時(shí)易于解吸,所以在氨綸和錦綸上的上染率都不高,但分配比較均勻。分子結(jié)構(gòu)較龐大的高溫型分散染料,如分散紅玉S-2GFL、分散藍(lán)HGL等,在氨綸上的上染率遠(yuǎn)高于錦綸。它們?cè)诎本]上的上染比例分別為0.37和0.59,這可能由于氨綸的柔性鏈段玻璃化溫度較低,在低溫下鏈段運(yùn)動(dòng)劇烈,無定形區(qū)較多。因此高溫型的分散染料在氨綸上有較高的上染率,而錦綸結(jié)構(gòu)相對(duì)較緊密,玻璃化溫度也較高,所以分子體積較大的高溫型分散染料對(duì)錦綸上染較困難。3.2不同溫度對(duì)氨綸上染率的影響2%(owf)的分散染料,1g/L的(NH4)2SO4,浴比為1∶100的染液。在以下各溫度下恒溫上染45min,染色結(jié)果如表2。由表2可以看出,總上染率隨著溫度的升高而增加,而氨綸上染比例在低溫時(shí)較高,到50℃時(shí)因錦綸上的上染率提高而下降,而后又隨著溫度升高,氨綸的上染比例不斷增加,說明隨著溫度升高,氨綸的上染率提高比錦綸要快。對(duì)同色性來講低溫比高溫的好,但此時(shí)總上染率并不高,染料沒有合理利用,兩者綜合考慮,選用溫度80～90℃較為適宜。3.3溫度對(duì)織物染整加工的影響用不同的染料濃度,1g/L(NH4)2SO4和1g/L的助劑,浴比為1∶100,對(duì)混合纖維進(jìn)行染色。45℃始染,升溫至90℃,保溫45min,結(jié)果如圖1、2所示。由圖1、2可知,隨著染料濃度的增加,總上染率降低,但氨綸的上染率先上升,染料濃度為3%時(shí)達(dá)到最大。因?yàn)榘本]結(jié)構(gòu)疏松,隨染料濃度增大,纖維上染量提高較快,得色較深,適宜染深色品種。而對(duì)于錦綸,其染色飽和值較小,染料濃度升高,上染率下降,所以從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,淺色產(chǎn)品同色性較好。3.4ph值對(duì)染色的影響2%(owf)的分散藍(lán)2BLN,助劑1g/L,浴比為1:100,分別在不同pH值條件下染色,從45℃始染,升溫至90℃,保溫45min,染色結(jié)果如表3。結(jié)果發(fā)現(xiàn),除了pH值為2時(shí)總上染率較低外,pH值對(duì)氨綸和錦綸上的染料分配并無多大影響。3.5同色性染色工藝比的確定采用不同的浴比對(duì)混合纖維進(jìn)行染色,并測(cè)得總上染率和氨綸的上染率,其結(jié)果如圖3所示。從圖3看出,浴比對(duì)總上染率的影響不大,浴比為1∶50時(shí)總上染率略高,而對(duì)氨綸的上染率沒有影響。因此,1∶50的浴比對(duì)同色性染色略為有利。因錦綸的比重較小,小浴比會(huì)造成染液循環(huán)不良,不利勻染。3.6對(duì)同色性的影響用2%(owf)的分散染料,1g/L(NH)4SO4及1g/L的不同品種助劑,浴比1∶100,對(duì)混合纖維(氨綸∶錦綸為1∶9)進(jìn)行染色。從45℃始染,升溫至90℃,保溫45min,所得結(jié)果如表4。從表4可知,不同類型助劑的加入,對(duì)同色性改善并不明顯。加入非離子表面活性劑,如平平加O、AEO-3、T-80、JFCS、OP-4、OP-15等,都有利于分散染料上染氨綸,這可能是因?yàn)榉请x子表面活性劑對(duì)氨綸具有較高的親和力,起一定的增塑作用,較大程度地增加了分散染料在氨綸上的給色量。相比之下,自配助劑A對(duì)錦綸和氨綸都有促染作用,從而在提高總上染率的同時(shí),對(duì)兩種纖維上染也較均勻,所以本實(shí)驗(yàn)采用自配助劑A。3.7助劑濃度的影響用不同濃度的助劑A、浴比為1∶50、其他工藝同上,染色結(jié)果如表5。由表5可看出,對(duì)分散藍(lán)2BLN來講,隨著助劑濃度的增加,對(duì)總上染率和氨綸上染比例影響不大。而對(duì)分散紅3B,開始隨助劑濃度增加,錦綸和氨綸上染率同步增加;助劑濃度增至3g/L后氨綸的上染率仍持續(xù)增加,而錦綸的上染率下降,直至6g/L趨于平衡。從總上染率與同色性兩者綜合考慮,以3g/L濃度較為合理。4染色、發(fā)色方案比選從以上研究可知,選擇分子結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的分散染料,對(duì)氨綸/錦綸混合纖維的同色性染色較為合理,最佳的染色工藝為:染料2%(owf)(NH4)2