1試驗(yàn)

　　1.1試驗(yàn)材料、試劑及儀器

　　織物:C(16.5+16.5)，50.5340/130雙經(jīng)平紋純棉織物

　　染料:活性紅，活性藏青(山西彩佳印染有限公司)

　　試劑:螯合分散劑，固色堿劑CJ—R，均為工業(yè)級(山西彩佳印染有限公司);皂洗劑馬來酸酐一丙烯酸共聚物鈉鹽MA—AA，工業(yè)級(陜西科信染化有限公司);氯化鈉，氫氧化鈉，碳酸鈉，均為分析純(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)。

　　儀器：R一3紅外自動(dòng)定型烘干機(jī)，Y571一B摩擦牢度試驗(yàn)機(jī)，F(xiàn)A2004電子天平，P—Al強(qiáng)力壓軋樹脂機(jī)，SW一12型A耐洗色牢度試驗(yàn)機(jī)，汽蒸箱，SF300思維士電腦測色儀。

　　1.2染色工藝流程

　　1.2.1活性染料無鹽染色工藝

　　浸軋染液(染料20g/L，螯合分散劑2g，L，純堿30g/L軋液率65%)一預(yù)烘一汽蒸(飽和蒸汽)一冷水洗一皂洗(95℃，25min)一冷水洗一烘干

　　1.2.2活性染料傳統(tǒng)染色工藝

　　浸軋染液(染料20g/L，螯合分散劑2g/L，軋液率65%)一預(yù)烘(100—102~C)一浸軋固色堿液(氯化鈉200g/L，純堿30g/L，氫氧化鈉3L)一汽蒸一冷水洗一皂洗(皂洗劑MA一從1.5g/L，95~C，25min)一冷水洗一烘干

　　1.3測試方法

　　1.3.1K/S值的測定

　　采用SF300思維士電腦測色儀測定染色棉織物的表觀顏色深度。

　　1.3.2摩擦牢度的測定

　　摩擦牢度按GB/T3920—1997(紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)湍Σ辽�牢度》的方法測定。

　　1.3.3耐洗色牢度的測定

　　耐洗色牢度按GB/T3921—1997((紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)拖瓷�牢度：試�?yàn)l》的方法測定。

　　2結(jié)果與討論

　　2.1預(yù)烘溫度對染色性能的影響

　　織物在浸軋染液后，織物上的水主要以三種形式存在：(1)分布在纖維表面或織物組織結(jié)構(gòu)的空隙中，會(huì)以自身重力而流動(dòng)或從織物上流下的水，稱為流動(dòng)水;(2)處在纖維間的毛細(xì)管網(wǎng)絡(luò)中，由于毛細(xì)管效應(yīng)，在織物中較難流動(dòng)的水，稱為毛細(xì)管水;(3)進(jìn)入纖維內(nèi)部和吸附在纖維表面的水，進(jìn)入纖維無定形區(qū)的孔道網(wǎng)絡(luò)中的水稱為纖維吸收水。

　　從圖l和表l可以看出，隨著預(yù)烘溫度的升高，織物的K/S值和摩擦牢度不斷增加，在達(dá)到一定預(yù)烘溫度后，織物的K/S值和摩擦牢度隨著預(yù)烘溫度的升高不斷下降。這是因?yàn)榭椢锝�軋完染液后，進(jìn)入預(yù)烘階段，預(yù)烘的目的主要有兩方面：一是提供纖維的溶脹和染料的滲透時(shí)間，確保染料正常擴(kuò)散上染;二是盡量去除織物上的水分，特別是流動(dòng)水和毛細(xì)管水，使織物濕度低于纖維臨界含水率。而在預(yù)烘過程中，預(yù)烘溫度太高，棉纖維的溶脹度相對較大，水和染料的活化能相對較低，毛細(xì)管顯著，染料的泳移程度增大。同時(shí)，溫度太高，可能會(huì)使部分染料和纖維在預(yù)烘時(shí)過早固色，不僅會(huì)導(dǎo)致固色率不高，而且染料的透染性差，纖維外層的固色量高，色牢度也不好。相反，織物的預(yù)烘溫度太低時(shí)，在相同的預(yù)烘時(shí)間內(nèi)，織物的含水量較高，在汽蒸固色階段，染料較易發(fā)生水解，會(huì)導(dǎo)致染色織物的K/S值和摩擦牢度降低。綜上，選擇預(yù)烘溫度為100~102℃。

　　2.2預(yù)烘時(shí)間對染色性能的影響

　　從圖2可以看出，隨著預(yù)烘時(shí)間的延長，織物的K/S值先不斷增大，在達(dá)到一定的預(yù)烘時(shí)間后，織物的K/S值略微有所下降。這是因?yàn)樵谙嗤�的預(yù)烘條件下，織物的預(yù)烘時(shí)間越長，溫度織物的含水量越低;相反，織物的含水量越高。在汽蒸固色過程中，適當(dāng)?shù)暮�水時(shí)，有利于染料的溶解和向纖維內(nèi)部擴(kuò)散，有利于染料的上染。但含水量太高，在汽蒸過程中可能會(huì)異致部分染料水解，從而導(dǎo)致織物的K/S值較小。相反，織物的含水量太低，在汽蒸固色階段，織物需要較長的時(shí)間吸收蒸汽來溶解染料，而在相同的汽蒸時(shí)間內(nèi)，可能會(huì)導(dǎo)致有一部分染料還沒有溶解或沒有來得及和纖維發(fā)生反應(yīng)，織物就已經(jīng)離開了汽蒸箱。因此，隨著預(yù)烘時(shí)間的延長，染色后織物的K/S值不斷增大，在達(dá)到一定值后略微有所下降。綜上，活性紅和活性藏青的預(yù)烘時(shí)間分別選擇為50s和55s。

　　2.3汽蒸時(shí)間對染色性能的影響

　　從圖3可以看出，隨著汽蒸時(shí)間的延長，染色織物的K/S值先不斷增加，在達(dá)到一定程度后，K/S值又呈下降趨勢。這是因?yàn)榻�軋�(jiān)诳椢锷系娜玖显陬A(yù)烘時(shí)只有少量對纖維發(fā)生吸附、擴(kuò)散和固著，在用飽和蒸汽汽蒸時(shí)，染料從蒸汽中吸收水分后擴(kuò)散進(jìn)入纖維間的毛細(xì)管中，在被纖維吸附的同時(shí)向纖維內(nèi)部擴(kuò)散，并發(fā)生固色反應(yīng)j�？椢锏墓躺�是一個(gè)過程，需要一定的時(shí)間，因此隨著汽蒸時(shí)間的延長，織物的得色量不斷增加，表現(xiàn)為K/S值的增加。然而到達(dá)一定汽蒸時(shí)間后，織物的得色量又呈下降趨勢。這可能是由于染料與纖維鍵合固著后，在繼續(xù)汽蒸的過程中，發(fā)生了不可逆的斷鍵水解造成的。因此，活性紅和活性藏青的汽蒸時(shí)間分別選擇為90s和ll0s。

　　2.4固色堿劑一R濃度對染色性能的影響

　　從圖4可以看出，隨著固色堿劑cJ—R濃度的增加，染色織物的K/S值先增加后降低。這是因?yàn)榧尤雺A劑后，一方面促使纖維素纖維羥基離子化，加速了染料和纖維的反應(yīng);另一方面，堿劑能中和染料和纖維反應(yīng)后生成的酸。因此，堿劑的加入更有利于固色反應(yīng)的進(jìn)行，K/S值不斷增加。然而，隨著染液中堿劑用量的增大，染液中堿性過強(qiáng)，不但會(huì)使染料水解速度加快，還會(huì)使織物的勻染性和透染性變差，從而使得織物的K/S值不斷降低。因此，用活性紅和活性藏青染色時(shí)，染液中固色堿劑CJ—R濃度分別為2g/L和3g/L.

　　2.5皂液濃度對染色性能的影響

　　軋染織物經(jīng)汽蒸固色后，織物上殘留部分被水解的染料和少量尚未參加反應(yīng)的染料，以及染液和固色液中的其他添加物，必須充分洗凈，才能獲得優(yōu)良的染色牢度。從表2可以看出，隨著皂液濃度的增加，織物的干摩和濕摩都有較大程度的提高，但皂液濃度達(dá)到一定程度后，織物的色牢度變化不大。這是因?yàn)樵硐催^程中，皂洗劑馬來酸酐一丙烯酸共聚物鈉鹽的加入對皂洗液中的雜質(zhì)具有良好的分散和懸浮作用，可防止雜質(zhì)沾污設(shè)備和織物，可使印染品表面浮色徹底清除;同時(shí)它又具有良好的絡(luò)合能力，能將水中C82M離子螯合，防止生成鈣鎂染料色淀，降低皂洗效果J。因此，選擇MA一從濃度為1～1.5g/L。

　　2.6棉織物無鹽染色工藝和傳統(tǒng)染色工藝染色性能的比較

　　從表3可以看出，無鹽染色工藝染色后織物的K/S值能達(dá)到傳統(tǒng)染色工藝染色的要求，甚至略優(yōu)于傳統(tǒng)染色工藝的染色效果。不難看出，無鹽染色工藝和傳統(tǒng)染色工藝相比具有以下特點(diǎn)：(1)減少了工藝控制點(diǎn)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量;(2)染料和堿劑一浴連續(xù)軋染，減少了操作人員，降低了用工成本;(3)更重要的是該染色工藝不需用鹽，從根本上消除了印染污水中鹽難以去除的難題。

　　3結(jié)論

　　3.1綜合評價(jià)染色棉織物的K/S值、摩擦牢度和皂洗牢度，得到了無鹽染色的最佳工藝條件：活性紅和活性藏青預(yù)烘溫度都控制在100～102℃，預(yù)烘時(shí)間分別為50s和55s，汽蒸時(shí)間為90s和l10s，固色堿劑CJ—R的濃度分別為2g/L和3g/L，皂液濃度為l一1.5g/L。

　　3.2經(jīng)過無鹽染色后的棉織物的勻染性和透染性好，染色牢度優(yōu)良。

　　3.3無鹽染色工藝和傳統(tǒng)工藝相比，具有成本低、生產(chǎn)效率高、重現(xiàn)性好等特點(diǎn)，最重要的是染色工藝不需要加鹽，從根本上消除了印染污水中鹽難以去除的難題。

　　來源 羅明勇、賀江平、潘文倉、王婷、俞佳