彭志忠
(廣州市萊菲雅紡織新材料有限公司,廣東廣州 510000)
錦/氨綸彈力織物具有獨(dú)特的服用性能,越來越受到人們的青睞。經(jīng)弱酸性/1∶2 金屬絡(luò)合染料染色后,織物經(jīng)過單一酸性固色劑固色工藝,濕處理牢度難以滿足人們越來越高的服用質(zhì)量要求,特別是高溫壓膜等高端產(chǎn)品對耐皂洗沾色、耐(堿)汗?jié)n、耐水浸色牢度等往往要求苛刻。如何提高錦/氨綸彈力染色織物的各項(xiàng)色牢度,使織物達(dá)到服用要求,新型多胺類網(wǎng)狀陽離子反應(yīng)型縮合物不僅能與錦綸纖維交聯(lián),還可與染料反應(yīng),可作為新型環(huán)保固色劑,擁有更好的發(fā)展前景和市場空間。
以三乙胺、二甲乙烯胺、四乙烯五胺以及環(huán)氧氯丙烷為原料,在適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件下合成新型的多胺類固色劑,通過改變?nèi)野贰⒍滓蚁┌?、四乙烯五胺以及環(huán)氧氯丙烷用量、反應(yīng)溫度和時間來合成性能佳的多胺固色劑。將合成產(chǎn)物(固色劑)應(yīng)用于弱酸性染料或1∶2 金屬絡(luò)合染料染色后的錦/氨綸織物固色。本研究就通過控制新型固色劑用量、固色溫度、固色時間、pH、固色后焙烘溫度等來優(yōu)化應(yīng)用工藝。
織物:18% 40D 氨綸+82% 30D/34F 錦綸彈力針織物。
染化助劑:新型固色劑Rionfix NF、弱酸性染料Red F-3B、Yellow N-R、Red N-B和Blue N-CB,酸性勻染劑PA、釋酸劑PS-35、冰醋酸HAc。
IRE紅外線染色機(jī),P-AO氣壓電動軋車,R-3型定型機(jī),101A-2型電熱烘箱,SW-12耐洗色牢度試驗(yàn)機(jī),Datacolor Spectro flash SF650型電腦測色配色儀。
織物在弱酸性染料用量x(omf)、浴比1∶20、30~40 ℃的條件下入染;先加入酸性勻染劑PA 1.0%、釋酸劑PS-35 0.5%(omf),運(yùn)行5~10 min后;加入染料保溫10 min,以2 ℃/min升溫至98~100 ℃,保溫染色60 min后降溫水洗。
錦綸彈力染色織物→浸軋固色整理液(二浸二軋、pH=6.5~7.5)→烘干(95~100 ℃,3 min)→熱處理(110~130 ℃,2.5 min)。
耐水洗色牢度:按照ISO 105-C03《紡織品耐水洗色牢度》方法測試;耐汗?jié)n牢度:按照ISO 105-E04《紡織品耐汗?jié)n色牢度》方法測定。按GB/T 251—2008沾色用灰色樣卡評級。
色變及得色量:采用電腦測色配色儀對織物顏色指標(biāo)(總色差DEcmc、色相差DH*、彩度差DC*、顏色強(qiáng)度等參數(shù)表征)進(jìn)行測試。
2.1.1 固色劑用量
使用不同用量的固色劑Rionfix NF 對酸性紅F-3B 2.5%(omf)染色錦/氨綸織物進(jìn)行整理,分別測試錦/氨綸織物固色整理后的色牢度,見表1。
表1 固色劑用量影響固色牢度的效果
由表1 可看出,固色劑用量較低時,附著在織物上的固色劑分子較少,固色效果提升幅度不大;隨著固色劑用量的增大,固色效果提升,25 g/L 時固色效果達(dá)到最佳;繼續(xù)增加固色劑用量,固色液中所帶電荷多于能遮蓋的染料分子所帶電荷,造成固色液中含有較多的正電荷,破壞了固色劑與染料之間的電子平衡,影響固色效果。綜合考慮,固色劑Rionfix NF 用量選擇25 g/L為宜。
2.1.2 整理液pH
由于錦綸纖維上含有氨基和羧基,錦綸在染浴中以兩性離子存在,當(dāng)溶液pH低于纖維等電點(diǎn)(pH=5~6)時,錦綸纖維帶正電荷,染料、助劑與纖維上的端氨基相結(jié)合;當(dāng)溶液pH高于等電點(diǎn)時,錦綸纖維的羧酸基逐漸質(zhì)子化(錦綸纖維帶負(fù)電荷),有益于吸引陽離子固色劑與錦綸纖維結(jié)合。
使用固色劑Rionfix NF 25 g/L 對酸性紅F-3B 2.5%(omf)染色錦/氨綸織物進(jìn)行整理,分別測試工作液pH對錦/氨綸織物固色整理色牢度的影響,見表2。
表2 pH對酸性紅F-3B固色效果的影響
由表2 可知,固色工作液pH 對錦/氨綸織物酸性染色色牢度提升有一定影響;當(dāng)pH大于6時,固色劑陽離子在染料陰離子和織物之間起架橋作用,固色效果較好;繼續(xù)增大pH,不僅固色效果下降,還影響染色織物色澤等;工作液pH=6.5~7.5時,固色劑Rionfix NF的固色效果最佳。
2.1.3 固色溫度
在固色劑Rionfix NF 25 g/L、pH=6.5的條件下對酸性紅F-3B 2.5%(omf)染色錦/氨綸織物進(jìn)行整理,分別測試固色溫度對色牢度的影響,見表3。
表3 固色溫度對酸性紅F-3B固色效果的影響
錦綸是熱塑性纖維,錦綸6 的玻璃化溫度Tg為40~50 ℃,而錦綸66 的玻璃化溫度Tg在47~50 ℃,當(dāng)染浴溫度達(dá)到60 ℃后,纖維溶脹有利于染料、助劑的吸附;溫度過低,固色劑分子運(yùn)動速率較慢,進(jìn)入織物內(nèi)部的分子較少,影響固色效果。隨著溫度的升高,分子運(yùn)動加劇,較多分子擴(kuò)散到織物內(nèi)部,阻塞了織物空隙,使染料分子無法脫落,并達(dá)到遮蓋染料陰離子所需固色劑的量,使固色效果增加;當(dāng)溫度過高時,對染料的包覆作用下降,固色效果下降,同時,易造成錦綸纖維上的染料解吸脫落,影響織物得色量與色澤。由表3 可知,錦綸工作液溫度在45~50 ℃時固色效果最好。
2.1.4 固色時間
在固色劑Rionfix NF 25 g/L、pH=6.5及工藝溫度50 ℃的條件下對酸性紅F-3B 2.5%(omf)染色錦/氨綸織物進(jìn)行整理,分別測試處理時間對色牢度的影響,見表4。
表4 固色時間對酸性紅F-3B固色效果影響
由表4可知,固色劑分子依靠擴(kuò)散運(yùn)動進(jìn)入纖維內(nèi)部,固色處理時間短,吸附在纖維上的固色劑分子較少,固色效果較差;隨著固色時間的延長,吸附在纖維上的固色劑分子增加,固色效果增加;30 min 時固色效果最好,繼續(xù)延長固色時間,色牢度略有下降,可能是固色劑分子直接性較高,長時間的處理會取代纖維上的染料分子而造成表面染料的脫落,使固色效果下降。固色時間為25~30 min時的固色效果最佳。
2.1.5 焙烘溫度
在固色劑Rionfix NF 25 g/L、pH=6.5及工藝條件(溫度50 ℃、時間25 min)下對酸性紅F-3B 2.5%(omf)染色錦/氨綸織物進(jìn)行整理,分別測試固色后熱處理溫度對色牢度的影響,見表5。
由表5 可知,固色后熱處理溫度較低,固色劑分子之間的交聯(lián)固著較差,固色效果不理想;隨著熱處理溫度的升高,分子之間的交聯(lián)性加強(qiáng),使染料分子不易從纖維上脫落;熱處理120~130 ℃時,交聯(lián)固色效果最佳,繼續(xù)升高熱處理溫度,錦/氨綸織物色牢度沒有增加,而染色織物手感變差、色澤有變化。
以酸性Yellow N-R、酸性Red N-B、酸性Blue N-CB染料用量0.5%(omf)的三原色單色及組合色染錦/氨綸織物,采用優(yōu)化后工藝條件(固色劑Rionfix NF 25 g/L、pH=6.5、溫度50 ℃、時間25 min,固色后熱處理溫度125 ℃)整理;以未浸軋固色劑的染色樣為標(biāo)準(zhǔn),測試固色劑對錦/氨綸染色織物的色光、色澤的影響,結(jié)果如表6。
表6 固色劑對錦/氨綸酸性染料色光的影響
由表6 可以看出,錦/氨綸染色織物經(jīng)25 g/L 的Rionfix NF 固色劑整理后,織物顏色強(qiáng)度在±2.5%以內(nèi),色相差和彩度差較小。表明固色劑Rionfix NF對錦/氨綸織物酸性染料染色布樣色光的影響甚微,有利于染色、印花錦/氨綸彈力織物印染生產(chǎn)的染整品質(zhì)管控。
(1)新型固色劑Rionfix NF對酸性染料上染錦綸織物的最佳固色工藝為:染色錦綸織物→二浸二軋(固色劑15~25 g/L,溫度45~50 ℃,pH=6.5~7.5,軋余率80%)→預(yù)烘(90~100 ℃,3 min)→熱處理(115~130 ℃,2.5~3.0 min)。
(2)酸性/金屬絡(luò)合染料染色錦/氨綸(中深色)織物經(jīng)過固色劑Rionfix NF浸軋整理后,織物的濕牢度(耐水洗、耐汗?jié)n色牢度等)可以達(dá)到4級或4級以上。
(3)固色劑Rionfix NF 更適用于錦綸超細(xì)/氨綸彈力織物進(jìn)行陰離子(酸性固色劑)/陽離子雙重固色,以滿足更高色牢度的需求。