在大豆纖維中含有一定的羥基、氨基、羧基等極性氨基酸,還有少部分未交聯(lián)的聚乙烯醇分子上的羥基。因此,它能用活性、酸性、中性、直接、分散等染料染色,但由于每種染料結(jié)構(gòu)和性能的不同,上染百分率等染色性能也各有差異。在進(jìn)行了大量的實(shí)踐后,體會(huì)到活性染料染色的優(yōu)點(diǎn)是勻染及透染性良好,亮度及鮮艷度好、耐洗牢度好,但存在染深性差的問題;酸性和中性染料的染深色性能好,但存在耐洗牢度欠佳的問題,這就要根據(jù)各類染料性能及上染率的不同,合理選用染料及工藝,本文就酸性染料的染深色性能和如何提高色牢度的問題進(jìn)行探討。
1試驗(yàn)部分
1.1實(shí)驗(yàn)材料
大豆蛋白纖維織物40×50150cm115.7g/m2(由鄭州國(guó)棉一廠提供)。
1.2染化藥劑及儀器
弱酸性藍(lán)G,弱酸性紅RN,弱酸性大紅FRS,酸性橙Ⅱ,酸性藏青GGR;酸性染料固色劑XG(棕色粘稠液體、廣東東莞產(chǎn)),SBL-423羊毛酸性染料固色劑(琥珀色半透明或透明液體、上海塞博化工有限公司產(chǎn)),固色劑Y,滲透劑JFC(安陽助劑廠產(chǎn));HAc、元明粉(市售分析純或化學(xué)純?cè)噭;分光光度?jì)(722型),紅外線染色機(jī)(XW-HCL-24型),烘箱(101-2A型),摩擦牢度儀(571型)。
1.3測(cè)試方法
染色皂洗牢度測(cè)定:參照GB/T3921.3-1997方法,用灰色樣卡評(píng)定等級(jí)。
染色摩擦牢度試驗(yàn):參照GB/T3920-1997方法,用灰色樣卡評(píng)定等級(jí)。
1.4上染百分率的測(cè)定
用722型分光光度計(jì)在最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)定染液的吸光度,計(jì)算上染百分率。上染百分率〔=1-(Di/Do)〕×100%,其中Di是在指定時(shí)間處染液的吸光度,Do是空白染浴的吸光度。
2結(jié)果與討論
2.1弱酸性染料對(duì)染色性能的影響
弱酸性染料含磺酸基、羧酸基等親水性基團(tuán),對(duì)大豆蛋白纖維織物有較強(qiáng)的親和力,染色時(shí),染料在溶液中必須要有足夠的酸性條件,使纖維和染料發(fā)生結(jié)合。如果酸性條件不夠則難以上染,必須控制好pH值、溫度等條件才能得到滿意的染色效果。
2.1.1pH值對(duì)上染百分率的影響
弱酸性染料在酸性條件下染色時(shí),上染百分率與纖維中的堿性氨基酸和羥基氨基酸(主要是酪氨酸)含量有關(guān),大豆蛋白纖維中這兩類氨基酸總量遠(yuǎn)小于羊毛和蠶絲,故得色量最低,相對(duì)深度最淺。染液pH值不同,纖維上氨基、羧基的離解程度也就不同,使纖維所帶電荷的性質(zhì)和數(shù)量不同,導(dǎo)致染料對(duì)纖維的上染百分率和上染速率不同。
在酸性條件下隨染液pH值的增加,上染百分率呈降低趨勢(shì)。因此在弱酸性染料染色時(shí)一般控制pH在4~5,這樣上染百分率較高。如果酸性過強(qiáng),上染太快會(huì)造成染色不勻。因染色時(shí)溫度和pH值是較為重要的兩個(gè)因素而后者更關(guān)鍵,即使在染色前染浴pH值已經(jīng)調(diào)節(jié)好,仍可能受到許多因素的影響而發(fā)生變化,如織物對(duì)酸的吸收及加入其它助劑等,都可使染浴中pH變化而使上染百分率受到影響。
2.1.2染色溫度對(duì)上染百分率的影響
由圖2可見,弱酸性染料上染大豆蛋白纖維織物,溫度在60~80℃左右上染速率最高。試驗(yàn)中弱酸性染料上染大豆蛋白纖維織物因擴(kuò)散性、初染性差,極易出現(xiàn)“經(jīng)柳”疵病,考慮其勻染性,在染色開始時(shí)就控制升溫速度,使升溫速率放慢,逐步升溫起到勻染效果。弱酸性染料的上染溫度應(yīng)控制在80~90℃為宜。
2.1.3染色時(shí)間對(duì)上染百分率的影響
從圖3可知,在弱酸性條件下,弱酸性大紅FRS的初始上染百分率較快,在染色10min后,隨著染液中染料濃度的降低,染料的上染速率明顯降低,但在染色過程中,隨染色溫度的提高,染料的上染百分率也有所提高。由于弱酸性染料與大豆蛋白纖維在相當(dāng)程度上是有條件的離子鍵結(jié)合,導(dǎo)致染料的水洗牢度較低。因此弱酸性染料低溫染色時(shí),常采用適當(dāng)延長(zhǎng)染色時(shí)間讓染料充分滲入織物內(nèi)部,以提高上染百分率和染色牢度。多次試驗(yàn)得出:染色時(shí)間的長(zhǎng)短取決于染色溫度、pH和染料在纖維中的擴(kuò)散。2.2酸性染料染深色性能及工藝
2.2.1染料的選擇
我們選擇酸性橙Ⅱ和酸性藏青GGR拼黑色。酸性橙Ⅱ帶一個(gè)強(qiáng)親水基和一個(gè)弱親水基,屬偏強(qiáng)酸性染料,其分子量較小,勻染性好:酸性藏青GGR帶兩個(gè)強(qiáng)親水基屬偏弱酸性染料,其分子量大、染色深,勻染性好。
2.2.2工藝條件及處方
通過多次試驗(yàn)基本確定大豆蛋白織物染深色工藝處方為:
染料3%~4%
勻染劑0.4g/L
冰醋酸>2g/L(調(diào)pH4~5)
保溫溫度:85~95℃
保溫時(shí)間:60~80min或根據(jù)顏色濃淡而定。染色后水洗、固色?傻么伺浞饺旧Ч詈,色深均勻,上染速率快,以較少的染料、較低的溫度和較短的時(shí)間就可染出色澤濃厚光亮的黑色。
2.2.3大豆蛋白織物的固色處理
為了提高染色的牢度,人們常采用固色劑來提高色牢度,大豆蛋白織物有-NH2、-OH等活性基團(tuán),固色劑分子末端有-NH2基團(tuán),兩者之間能在一定條件下發(fā)生縮合反應(yīng),使纖維和染料通過固色劑這個(gè)橋梁相連起來;我們分別選用無甲醛酸性染料固色劑XG和無甲醛SBL-423羊毛酸性染料固色劑對(duì)實(shí)驗(yàn)的織物進(jìn)行固色處理。
工藝處方:
固色劑4%~6%(對(duì)布重);浴比:1∶20。
工藝:染色→水洗→固色(60℃,20minpH值4~4.5)→上軸→烘干。
和固色劑Y作比較得出不同固色劑的固色效果。
用無甲醛固色劑XG和固色劑SBL-423處理后,可提高色牢度0.5~1級(jí)。固色劑用量太大則手感發(fā)硬,用量太少則達(dá)不到固色效果,以加入4%~6%為宜。從固色前后織物變化來看,顏色變化較小,色澤濃厚、手感柔軟。大豆蛋白織物用酸性染料染色后一定要用加表面活性劑的溫水洗,這對(duì)提高色牢度是有幫助的。需要清楚的是色牢度的好壞很大程度上是由所用的染料所決定的,而不是由固色劑所決定的。固色劑不是萬能的,它對(duì)色牢度的提高是有限的,根本的解決辦法是選擇牢度好的染料。
3結(jié)論
(1)采用弱酸性染料染深色,織物較容易上染,只要工藝條件控制適當(dāng),可以獲得色澤均勻濃厚的效果?椢锔黜(xiàng)染色牢度均可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
(2)從弱酸性染料染色工藝因素對(duì)上染百分率的影響來看:溫度、pH是影響的主要因素,并起著決定性作用。因此染色的溫度、pH在染色工藝中要嚴(yán)格控制,而時(shí)間可隨溫度、pH的不同有所改變。
(3)大豆蛋白織物拼色時(shí)染料應(yīng)選同類型的,這樣有利于染色工藝的操作及工藝的簡(jiǎn)化,且要注意色牢度指標(biāo)相近,否則色牢度不同會(huì)給固色造成困難。
(4)選擇固色劑:首先固色劑對(duì)織物本身顏色影響要小,對(duì)提高色牢度方面效果要比較明顯。其次還需特別考慮固色劑對(duì)手感影響要小,應(yīng)選環(huán)保型固色劑。
來源:互聯(lián)網(wǎng)
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