棉與錦綸混紡或交織的產(chǎn)品,不但具有較高的耐磨性和強(qiáng)度,而且同時(shí)兼?zhèn)?種纖維之優(yōu)點(diǎn),具有優(yōu)良的服用性能,其染色產(chǎn)品已經(jīng)在市面上風(fēng)靡?guī)啄。但是,其印花產(chǎn)品因技術(shù)原因一直難以滿足市場(chǎng)的需要。棉錦印花面料的生產(chǎn)具有一定的難度,通常采用酸性染料上染錦綸,活性染料上染棉。在酸性條件下,活性染料對(duì)棉纖維基本不著色,活性染料必須在堿性條件下固色,但堿性條件使酸性染料在錦綸上的上染率很低,大量被水洗掉的染料對(duì)棉與錦綸相互沾色,不僅影響印花色牢度,還會(huì)使印花白地沾污,影響產(chǎn)品質(zhì)量。國(guó)內(nèi)研究者有用R型和KE型活性染料應(yīng)用于棉錦染色和印花,采用中性條件固色,避免了堿性條件下的錦綸手感損傷[1]。也有用中性固色活性染料Argazol NF對(duì)全棉、滌棉、棉錦產(chǎn)品進(jìn)行染色,其產(chǎn)品各項(xiàng)牢度合格,工藝流程簡(jiǎn)單,成本低,但目前產(chǎn)品的色譜還不夠全[2]。
近年來(lái),纖維素纖維(棉、粘膠及新型再生纖維素纖維)的發(fā)展,活性染料已成為纖維素纖維紡織品染色和印花最重要的一類染料[3-4]。但活性染料最突出的問(wèn)題是竭染率和固色率低,很大一部分要被洗掉,不僅使染料用量增加,成本加大,而且凈洗需要大量的水,從布面上洗掉的染料又會(huì)增加污水處理的負(fù)擔(dān)。國(guó)外已投入較大力量開(kāi)展了環(huán)保型印花技術(shù)、節(jié)能節(jié)水新技術(shù)及設(shè)備的研究。國(guó)內(nèi)東華大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)也開(kāi)展了大量的研究工作[5-7]。
本研究探討棉錦交織物的同漿催化印花技術(shù),著重解決同漿印花的染料相容性問(wèn)題,解決活性和酸性染料在印花中得色率低、前后色差、色牢度低、白地沾污以及2種纖維上染差別大造成的布面效果差異等問(wèn)題,生產(chǎn)出高檔、質(zhì)輕、耐磨、穿著舒適的錦棉印花服裝面料。
1實(shí)驗(yàn)
1.1實(shí)驗(yàn)材料
棉錦(70∶30)交織物(經(jīng)紗為55.5 dtex的錦綸長(zhǎng)絲,980根/10 cm;緯紗為18.2 tex(32 S)的棉,270根/10cm;織物克重136 g/m2,浙江嘉欣興昌印染有限公司);活性染料M-3R、活性染料M-3BE、活性染料M-2GE(上海染化八廠),中性黃、中性棕(韓國(guó)京仁株式會(huì)社)。
1.2印花工藝及流程
印花處方:活性染料M-3R 2.5 g,活性染料M-3BE 3.0 g,活性染料M-2GE 1.5 g,中性黃0.1 g,中性棕0.5 g,尿素5 g,碳酸氫鈉x g,防染鹽S 1 g,雙氰胺y g,海藻酸鈉糊(5%)60 g,色漿總量100 g。
印花工藝流程:調(diào)色漿→印花→烘干→汽蒸(101~102℃,12 min)→熱水洗→皂洗→冷水洗→烘干。
1.3中性染料固色
為了提高印花織物的色牢度,在水洗后采用固色劑RFC進(jìn)行固色。固色的工藝條件為:固色劑RFC 5~30 g/L,醋酸0.5 g/L,101~102℃焙烘2 min。
1.4測(cè)試
印花織物的K/S值采用Color-Eye 7000A電腦測(cè)色配色儀(American GretagMacbeth Ltd)測(cè)試。染料上染率(E)按式(1)計(jì)算:
E(%)=(K/S)1/(K/S)2×100%(1)
式(1)中:(K/S)1,(K/S)2分別是在λmax下印花洗滌前后的得色量。
染色織物的染色牢度測(cè)試:摩擦牢度按《GB 3920-1997紡織品耐摩擦色牢度實(shí)驗(yàn)方法》,皂洗牢度采用《GB/T 3921.3-1997紡織品耐洗色牢度:試驗(yàn)3》進(jìn)行。
2結(jié)果與討論
2.1雙氰胺用量對(duì)印花性能的影響
為了研究雙氰胺作為催化劑對(duì)活性/中性染料印花性能的影響,在每100 g色漿1.5g碳酸氫鈉用量的情況下,改變雙氰胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù),分別為0.5、1.0、2.0、3.0%,對(duì)經(jīng)過(guò)前處理的棉錦交織物進(jìn)行印花。催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)活性/中性染料同漿印花性能的影響如圖1所示。
從圖1可以看出,當(dāng)沒(méi)有添加雙氰胺催化劑時(shí),印花的顏色深度只有74.3%;而當(dāng)雙氰胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%時(shí),印花織物的顏色深度提高到85.6%;但隨著催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的進(jìn)一步增加,印花顏色深度有所提高,但提高的幅度較小。當(dāng)雙氰胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到3%時(shí),印花的顏色深度甚至又有所下降,其原因有待進(jìn)一步研究。圖1表明,雙氰胺催化劑的確對(duì)弱堿性條件下活性染料的印花具有明顯的固色效果。在實(shí)際應(yīng)用中,催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.5%~1.0%為宜。2.2堿劑對(duì)印花性能的影響由于活性染料在堿性條件下才能與纖維素纖維上的羥基發(fā)生反應(yīng)形成共價(jià)鍵結(jié)合,因此,在雙氰胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.0%的情況下,改變堿劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù),分別為0.5%、1.0%、2.0%、3.0%,系統(tǒng)研究堿劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)印花性能的影響,結(jié)果見(jiàn)圖2。
從圖2可以看出,在不加堿劑的情況下,印花織物的顏色深度只有52.8%。加入0.5%的堿劑,得色量明顯提高,堿劑對(duì)活性染料印花的上染性能影響很大,當(dāng)堿劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到1.0%時(shí),得色量接近90%;但繼續(xù)提高堿劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù),得色量沒(méi)有明顯改善,質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到3.0%時(shí),得色量反而下降。因此,考慮到堿劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)太大會(huì)影響中性染料的上染,堿劑用量以1.0%為宜。2.3蒸化時(shí)間對(duì)印花性能的影響
在織物印花工藝中,蒸化時(shí)間對(duì)印花性能有非常重要的影響,因此,其他條件不變,雙氰胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.0%、碳酸氫鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.0%的情況下,溫度101~102℃,分別蒸化10,15,20 min。結(jié)果如表1所示。
從表1可以看出,在活性/中性同漿催化印花中,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),K/S值和得色量增加明顯。在蒸化20 min時(shí),染料的上染率已達(dá)到91.6%,考慮到蒸化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響效率,因此活性/中性同漿催化印花蒸化時(shí)間以20 min為宜。
2.4中性染料的固色效果
對(duì)采用印花配方為活性染料M-3R 2.5%,活性染料M-3BE 3.0%,活性染料M-2GE 1.5%,中性黃0.1%,中性棕0.5%的印花織物,采用不同質(zhì)量濃度的固色劑RFC對(duì)印花織物進(jìn)行固色,固色劑質(zhì)量濃度對(duì)印花織物色牢度的影響見(jiàn)表2。
從表2可以看出,對(duì)于濕摩擦色牢度,即使沒(méi)有采用固色劑,也可以達(dá)到4級(jí)以上,當(dāng)固色劑RFC的質(zhì)量濃度達(dá)到20g/L時(shí),濕摩擦牢度達(dá)到了4~5級(jí)。該工藝加工的印花織物,具有良好的濕摩擦色牢度。固色劑RFC用于印花面料時(shí),對(duì)棉沾色牢度、毛沾色牢度、錦沾色牢度都有明顯的促進(jìn)作用。
3結(jié)論
1)采用活性染料/中性染料結(jié)合雙氰胺催化固色的工藝,可以明顯提高印花的顏色深度,并可降低堿劑用量,在弱堿性條件下實(shí)現(xiàn)了活性染料對(duì)織物中棉的上染,同時(shí)又不影響中性染料對(duì)錦的上染,達(dá)到了良好的印花效果。
2)活性/中性染料同漿催化印花技術(shù)對(duì)棉錦織物印花,合適的工藝條件為:催化劑(雙氰胺)0.5%~1.0%,堿劑1.0%,蒸化時(shí)間20 min。3)采用該工藝,印花織物的濕摩擦牢度可以達(dá)到4級(jí)。固色劑RFC用于印花面料整理時(shí),濕摩擦牢度、沾色牢度都有一定的提高。
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