陳海燕,聞秀銀,劉傳生
(中國石化儀征化纖有限公司研究院,江蘇儀征 211900)
色牢度是指紡織品在某一環(huán)境狀態(tài)下顏色的保持程度[1],是紡織品的顏色對在加工和使用過程中各種作用的抵抗力,以根據(jù)試樣的變色和未染色貼襯織物的沾色來評定牢度等級。紡織品色牢度不合格容易造成染料的遷移,不僅影響服裝本身的美觀和其他淺色織物染色,染料中的重金屬離子和有害物質(zhì)還會滲入皮膚造成各種皮膚疾病,更嚴(yán)重的會引起癌變[2]。故作為一般使用的纖維,都希望不要出現(xiàn)沾染現(xiàn)象,以免在染色、后整理過程中造成面料顏色被沾污、染花的現(xiàn)象,所以除特殊用途外,纖維沾染越難越好。
PBT(聚對苯二甲酸丁二酯)纖維是近幾年開發(fā)的一種新型纖維。它既具有滌綸的耐氣候性、尺寸穩(wěn)定性和耐縐性等,又具有錦綸的手感柔軟和耐磨性[3],適用于生產(chǎn)針織和機(jī)織織物,并制成各類服裝。PBT纖維尤其能滿足高彈力且手感柔軟的紡織品的市場需求。近年來,PBT纖維因其優(yōu)異的物理和化學(xué)性能越來越受到人們的重視[4]。基于PBT纖維的廣泛應(yīng)用,對其染色的色牢度的研究就顯得十分重要。筆者利用纖維的沾色來考察其染色牢度。
PBT短纖:儀征化纖生產(chǎn)1.74 dtex×38 mm PBT短纖維;
PET短纖:儀征化纖生產(chǎn)1.56 dtex×38 mm PET短纖維。
在同一染杯中,裝上400 mL水,將稱重好(各1 g)的兩種纖維分開裝在兩個棉袋中,然后同時放進(jìn)同一染杯中,其中一種纖維已染色,另一種纖維為空白,將染杯放進(jìn)染機(jī)設(shè)備中,通過設(shè)定溫度和時間,考察空白纖維被沾色情況。
試驗通過纖維Lab值的變化來判斷纖維的上染情況及沾染程度。Lab是當(dāng)前最通用的測量物體顏色的色空間之一,L值表示亮度,△L表示亮度差值,它是用L、a、b一組數(shù)據(jù)將一種顏色用數(shù)字表示出來,一組Lab值跟一種顏色形成一一對應(yīng)關(guān)系。
a、b值為色坐標(biāo)值,其中a值表示紅綠方向顏色變化,+a表示向紅色方向變化,-a表示向綠色方向變化。b表示黃藍(lán)方向變化,+b表示向黃色方向變化,-b表示向藍(lán)色方向變化。△L表示樣品與標(biāo)準(zhǔn)之間的亮度差,△L為正,說明樣品偏白;△L為負(fù),
說明樣品偏黑。△a值為正,說明樣品偏紅;△a值為負(fù)值,表示樣品偏綠。同樣道理,△b值為正值,
表示樣品偏黃;△b值為負(fù)值,表示樣品偏藍(lán)。筆者文中采用△b來表征被染纖維與空白纖維色差程度,沾色程度。
a)在不同溫度下,共浴30 min后,考察染色好的PBT沾染空白PBT的情況。表1為空白纖維的
Lab值,表2為不同溫度下PBT沾染PBT的Lab值,
圖1為不同溫度下△b隨沾染溫度的變化。
表1 空白纖維的Lab值
表2 不同溫度下PBT沾染PBT的Lab值
圖1 不同溫度下△b隨沾染溫度的變化
觀察表2和圖1中b值,隨著沾染溫度的升高,空白PBT纖維被沾染后藍(lán)色逐漸加深。資料顯示,PBT的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在36~49℃,溫度達(dá)到45℃左右時,分子鏈段開始運動,染料分子可從原纖維中慢慢移出,進(jìn)入空白纖維中;隨著溫度升高,分子鏈段運動加快,染料移出量增加,進(jìn)入空白纖維的染料量增多,并在60~65℃中間出現(xiàn)一個飛躍。從△b值可較直觀地看出,在60℃后△b明顯下降,說明空白纖維被染色更嚴(yán)重。由于筆者研究的服用PBT纖維的染色牢度考慮到節(jié)能及實用,未采用更高溫度試驗。
b)在60℃條件下,考察了不同時間對沾染情況的影響。表3為不同時間下PBT沾染PBT的Lab值;圖2為相同溫度下,隨著時間延長△b的變化。
表3 不同時間下PBT沾染PBT的Lab值
圖2 相同溫度下,隨著時間延長△b的變化
觀察表3和圖2中b值,隨著沾染時間的延長,空白PBT纖維被沾染后藍(lán)色逐漸加深。隨著時間的延長,進(jìn)入空白纖維的染料分子逐漸增多,空白纖維藍(lán)色逐漸加深,b值逐漸變小。從△b來看,更為直觀,溫度越高,空白纖維被沾染得越明顯。
該組試驗是在60℃條件下,通過將藍(lán)色的PBT和PET纖維沾染給空白PBT纖維的難易程度,考察藍(lán)色PBT與藍(lán)色PET纖維的沾染差異。表4為不同時間下,被兩種纖維沾染后空白PBT纖維的Lab值;圖3為相同溫度,不同時間下,被兩種纖維沾染的空白PBT△b的變化。
表4 不同時間下,被染好的兩種纖維沾染后空白PBT纖維的Lab值
圖3 相同溫度不同時間下,被兩種纖維沾染的空白PBT△b的變化
從表4中的b值數(shù)據(jù)可看出,在相同的沾染工藝下,上一組數(shù)據(jù)的b值明顯高于下一組數(shù)據(jù);從圖3中也可明顯地看出,經(jīng)PET沾染的空白PBT纖維△b明顯小于經(jīng)PBT沾染的空白PBT纖維。這說明在同樣條件下,PBT纖維沒有PET纖維容易把染好的顏色沾染給其它纖維,PBT纖維的色牢度好于PET纖維。
考察染好的PBT沾染不同空白纖維的能力。在不同沾染溫度下,沾染30 min后,觀察纖維Lab值變化情況。表5為不同溫度下,被PBT沾染的空白PBT、PET纖維的Lab值;圖4為被PBT沾染的空白PBT、PET纖維的△b值隨溫度的變化。
從表5中的b值數(shù)據(jù)可看出,在相同的沾染工藝下,上一組的數(shù)據(jù)明顯高于下一組數(shù)據(jù);從圖4中也可明顯地看出,被PBT沾染的空白PBT纖維△b明顯小于經(jīng)PBT沾染的空白PET纖維。說明在同樣條件下,PBT纖維比PET纖維容易被其他纖維沾染,這與PBT纖維良好的染色性能相吻合。在同樣的條件下,染料向PBT纖維內(nèi)部的擴(kuò)散速率比向PET纖維內(nèi)部擴(kuò)散的速率高,在相同時間與溫度下的上染率比PET高[4]。同理可知,相同條件下,PBT纖維被沾色情況也嚴(yán)重于PET纖維。
表5 不同溫度下,被PBT沾染的空白PBT、PET纖維的Lab值
圖4 被PBT沾染的空白PBT、PET纖維的△b值隨溫度的變化
a)溫度越高,PBT纖維沾色越嚴(yán)重;時間越長,PBT纖維沾色也越嚴(yán)重;
b)PBT纖維沒有PET纖維容易把染好的顏色沾染給其它纖維,PBT纖維的色牢度好于 PET纖維;
c)PBT纖維比PET纖維容易被沾染。
[1] 潘葵,關(guān)晉平,夏纓.紡織品色牢度標(biāo)準(zhǔn)GB/T系列與AATCC系列差異[J].絲綢,2010.
[2] 黃大兵,祝娟.改進(jìn)紡織品色牢度措施的探討[J].中國纖檢,2004:120.
[3] 姜靜.PBT纖維生產(chǎn)、織造、染整工藝探討[J].
[4] 余曉華.影響細(xì)旦PBT纖維染色性能因素的探討[J].江蘇紡織,2008:7.