朱元昭，肖 培，趙亞楠

(中原工學(xué)院，鄭州 450007)

絲棉纖維活性染料染色的同色性研究

朱元昭，肖 培，趙亞楠

(中原工學(xué)院，鄭州 450007)

針對絲棉混紡或交織物一浴染色時絲與棉同色性差的問題，采用活性染料對蠶絲和棉纖維進行染色，分析了鹽用量、堿用量和勻染劑分別對絲、棉染色性能的影響。實驗結(jié)果表明：僅僅通過調(diào)整工藝條件，無法達到同色性的要求，需要在絲棉同浴染色時加入自制的勻染劑SC-66，對絲、棉纖維一浴兩步法同浴染色，中性條件40℃ 染色堿性條件60℃ 固色，鹽用量80g/L，純堿用量12g/L，勻染劑SC-66用量為1g/L，染色后，可以讓染料在絲棉纖維之間的分配趨于平衡，色差值ΔE減小，獲得較好的同色性。

同色性 勻染劑 蠶絲 棉 活性染料

0 前言

棉纖維是天然纖維素纖維，吸濕性強，染色性能好，手感柔軟，穿著舒適，但其縮水率大，彈性差，易皺，服裝保型性欠佳，不耐酸[1]；蠶絲纖維為天然蛋白質(zhì)纖維，具有柔和悅目的光澤、平滑柔軟的手感，其吸濕性好，穿著滑爽舒適，然而其易光氧化脆損、泛黃，耐堿性差[2-3]。從服裝面料現(xiàn)狀看, 采用單一纖維原料的織物已越來越少, 而由多種纖維組合而成的織物越來越多[4]。絲棉纖維融合了蠶絲和棉織物的優(yōu)良特性，手感柔軟、光澤好、穿著舒適，充分發(fā)揮了天然纖維的優(yōu)勢，符合當(dāng)代“綠色、環(huán)保、健康、舒適”的主旋律，深受廣大消費者喜愛。同時根據(jù)絲棉纖維結(jié)構(gòu)和性能的不同，通過改變?nèi)菊に嚰爸鷦色@得豐富的色彩、風(fēng)格各異的服飾，滿足不同消費群體的日常需求，在紡織品總量中占據(jù)了較大的份額。

由于蠶絲和棉纖維的化學(xué)組成及微細結(jié)構(gòu)截然不同,故它們的理化性能也就不同,這就造成了蠶絲和棉纖維在染色性能上的差異，要使蠶絲/棉復(fù)合絲織物染得深淺濃淡一致的顏色有一定的難度[5]。實現(xiàn)絲棉纖維同色性的可行性方法存在很多，其中一浴法染色可以大大提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。本文采用活性染料對絲棉混紡織物進行一浴兩步法染色，通過對染色工藝的優(yōu)化和添加自制勻染劑SC-66，較好的改善了絲棉混紡織物同浴染色的同色性。

1 實驗

1.1 實驗試劑和儀器

真絲雙縐練白布，純棉平紋紡半制品(市售)，ANOSET活性黃 Yellow DS、ANOSET活性藍 Blue BF 、ANOSET活性紅 Red 3BE、ANOSET活性黃 Yellow 3RE、ANOSET活性紅Red DSN、ANOSET活性藍Blue DS(安諾其紡織化工)，氯化鈉(AR)，無水碳酸鈉(AR)，勻染劑SC-66(自制)。

電子天平，電熱恒溫水浴鍋，Datacolor測色配色儀，紫外可見分光光度計(UV2400)，pH測試儀，雙溫對置振蕩式染色機，電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱。

1.2 實驗方法

1.2.1 染色處方

活性染料owf：2%

NaCl：x g/L

Na2CO3：y g/L

勻染劑SC-66：z g/L

染色pH 值：7.0

浴 比：1:100

染色溫度×?xí)r間：40℃×30min

固色溫度×?xí)r間：60℃×30min

1.2.2 染色工藝曲線

圖1 染色工藝曲線

1.3 測試方法

1.3.1 上染百分率

用UV2400型紫外可見分光光度計分別測定殘液和標準液( 原液) 在相應(yīng)染料最大吸收波長λmax處的吸光度Ai、A,然后按下式計算上染百分率E(%)[6-7]:

E=100%-X

X=Ai/A×n×100%

式中:X——染色殘液中染料量(%)

A——標準染液的吸光度

Ai——染色殘液的吸光度

n ——標準染液與染色殘液的測試濃度的倍數(shù)

1.3.2 固色率

織物染畢后水洗，皂煮(皂片3g/L ,純堿2g/L，95℃,10min,浴比1:30)，烘干。

將標準皂液稀釋至500ml，吸取5ml到100ml容量瓶中，用蒸餾水稀釋至100ml,在λmax處測定其吸光度C；另將染色織物的洗滌液與皂煮液混合，用蒸餾水稀釋至500ml后，吸取20ml到100ml容量瓶中，用蒸餾水稀釋至100ml，在λmax處測定混合液的吸光度D，然后按下式計算固色率F(100%)[8]：

F=E-Y

Y=D/C×n×100%

式中:E——上染率(%)

Y——皂煮洗滌下的未固著的染料含量(%)

C ——標準皂液的吸光度

D ——皂煮殘液的吸光度

n ——標準皂液與皂煮殘液的測試濃度的倍數(shù)

1.3.3 染色同色性

染色織物烘干熨平后，將布樣折疊成8層(所用布樣較薄),在 Datacolor測配色系統(tǒng)上,采用小孔徑和 D65光源和10°視角, 測定K/S值及色差值ΔE。 按下式計算同色平衡值K：

K=(K/S)s/(K/S)c

式中:(K/S)S——真絲織物的K/S值

(K/S)C——棉織物的K/S值。

當(dāng)K=1時, 真絲與棉織物同色;當(dāng)K>1時, 真絲織物比棉織物顏色深;當(dāng)K<1 時, 則真絲織物比棉織物顏色淺。因此, K值越接近1, 同色性越好[9]。

2 結(jié)果與討論

2.1 蠶絲、棉纖維染色工藝因素分析

2.1.1 鹽用量對上染的影響

在相同條件下分別對絲、棉纖維單組份染色，堿用量均為12 g/L， 僅改變鹽用量x g/L(x 分別為50、60、70、75、80、85、90)，未加勻染劑，分別測定K/S值，分析鹽用量對染色的影響。測試結(jié)果如圖2、圖3所示：

圖2 鹽用量對棉織物上染的影響

圖3 鹽用量對絲織物上染的影響

由圖2圖3可知，隨著鹽用量的增加蠶絲及棉的K/S 值均呈增大趨勢，并且蠶絲織物的K/S 值均大于棉織物。這是因為鹽在活性染料上染棉織物的過程中，起促染作用[10]，隨著鹽用量的增加，促染作用越明顯，棉織物的得色量就越大，顏色越深；在中性條件下用活性染料對蠶絲染色，pH值在蠶絲等電點以上，鹽降低了纖維表面的負電荷，隨著鹽用量的增加，染料上染纖維的速度越快，最終得色量越大，顏色逐漸加深。

2.1.2 純堿用量對上染的影響

分別對絲、棉纖維單組份染色，鹽用量均為50g/L， 僅改變純堿用量，分別測定K/S值，分析反應(yīng)中純堿用量對染色的影響。棉纖維染色純堿用量為y g/L(y分別為6、8、10、12、14、16)，絲纖維染色純堿用量為y g/L(y分別為4、6、8、10、12、14、16)結(jié)果如圖4、圖5所示：

圖4 純堿用量對棉織物上染的影響

圖5 純堿用量對絲織物上染的影響

由圖4可知，對于棉織物，在一定堿用量范圍內(nèi)隨純堿用量增加織物K/S值增大，顏色加深，但速度越來越慢，當(dāng)堿用量達到14g/L時增加堿用量K/S值基本不變，得色量變化很小，因為在堿用量較小時，pH值較小，在一定范圍內(nèi)，隨著堿用量的增加，棉纖維的羥基更容易離解成陰離子，加快染料與纖維間的固色反應(yīng)，提高固色率，織物顏色加深；由圖5可知，對于絲織物，在一定堿用量范圍內(nèi)隨純堿用量增加織物K/S值先增大后減小，即顏色先加深后變淺，當(dāng)堿用量為10g/L時，蠶絲織物的得色量最大，顏色越深，這是由于在堿用量為10g/L左右時，蠶絲上兩類重要的親核基團酚羥基和氨基共同發(fā)生反應(yīng)[10]，活性染料的水解較少，固色率高，隨著堿用量的增加，絲素的活性降低，染料水解加劇，固色率低，織物顏色變淺。

2.2 絲棉混紡織物同色性研究

通過2.1.1和2.1.2分析結(jié)果可以知道，絲棉纖維的結(jié)構(gòu)不同僅僅通過調(diào)節(jié)鹽用量及堿用量不能達到實現(xiàn)絲棉纖維同色效果的目的，需要在染浴中添加自制勻染劑SC-66，以達到同色效果。

2.2.1 未添加勻染劑時絲棉同浴染色

在染色溫度、堿用量、鹽用量及其他條件相同的條件下用活性染料對對絲棉纖維(蠶絲和棉混合比為1:1)一浴兩步法同浴染色，其中堿用量為12 g/L, 鹽用量為80 g/L，測定絲、棉纖維的K/S值及兩者之間的色差ΔE，同浴染色時兩者的上染速率曲線如圖6：

圖6 絲棉纖維同浴染色的上染速率曲線

由圖6可以看出，不加勻染劑，絲棉纖維同浴染色時，絲纖維的上染百分率顯著高于棉纖維，其最終的K/S值也明顯高于棉纖維，蠶絲與棉之間的色差明顯，說明不添加勻染劑，絲棉纖維很難達到較好的同色性效果。

2.2.2 添加勻染劑時絲棉同浴染色同色性研究

為了使絲、棉纖維同浴染色獲得更好的同色性，在與2.2.1相同的染浴組成及工藝條件下，在染浴中添加自制勻染劑SC-66(1 g/L)，使用三種活性染料分別對絲棉纖維進行同浴染色，其染色后反射率曲線如圖7所示：

(a) 活性紅

(b) 活性黃

(c) 活性藍

由圖7紅、黃、藍3種活性染料分別對絲棉纖維同浴染色后的反射率曲線可以看出，添加自制勻染劑SC-66后，蠶絲和棉織物色光的反射幾乎相同，色差明顯降低。說明在染浴中添加自制勻染劑SC-66后，染料在蠶絲纖維上的上染率降低而在棉纖維上的上染率增加，使染料在上染過程中在絲棉纖維上的分配趨于一致，呈現(xiàn)出幾乎相同的顏色，達到較好的同色性。

3 結(jié)論

在相同的工藝條件下，本文采用三種活性染料對蠶絲和棉纖維進行染色，分析了鹽用量、堿用量和勻染劑SC-66分別對絲、棉染色性能及對絲棉同浴染色后纖維同色性能的影響。實驗結(jié)果表明：僅僅通過調(diào)整工藝條件，無法達到同色性的要求，需要在絲棉同浴染色時加入自制的勻染劑SC-66，對絲、棉纖維一浴兩步法同浴染色，中性條件40℃ 染色堿性條件60℃ 固色，鹽用量80g/L，純堿用量12g/L，勻染劑SC-66用量為1g/L，染色后，可以讓染料在絲棉纖維之間的分配趨于平衡，色差值ΔE減小，獲得較好的同色性。

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2017-07-30

朱元昭(1992-)，男，碩士研究生，研究方向：紡織印染功能整理與染色。

TS193

A

1008-5580(2017)04-0086-04