和超偉
(中國紡織科學(xué)研究院有限公司生物源纖維制造技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100025)
滌綸黏膠混紡織物常規(guī)染色方法是使用分散與活性染料兩浴兩步法染色,即首先分散染料在高溫高壓條件下染滌綸纖維,再在常壓條件下用活性染料染棉纖維。與一浴一步法相比,兩步染色法工序復(fù)雜,時間長,消耗水、電、汽等更多,廢氣、廢水污染物的排放量更大[1]。
聚酰胺酯纖維是一種新型改性聚酯纖維,由于分子結(jié)構(gòu)中含有酰胺鏈段,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔點(diǎn)、冷結(jié)晶溫度、熔融結(jié)晶溫度、強(qiáng)度、模量等理化性能與滌綸相比有很大的變化,可以實(shí)現(xiàn)常壓100 ℃染色。聚酰胺酯與黏膠混紡織物可以實(shí)現(xiàn)常壓沸染一浴法染色。
本文研究了聚酰胺酯/黏膠混紡織物的常壓一浴法染色工藝(以下簡稱一浴染)與高溫高壓兩浴法染色工藝(以下簡稱兩浴染)的比較,探討了2種染色方法對聚酰胺酯/黏膠混紡織物各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)的影響。
織物:聚酰胺酯/黏膠65/35短纖維混紡針織物。
藥品:元明粉、碳酸鈉(化學(xué)純),分散勻染劑TF215(浙江傳化股份有限公司),分散黑EX-SF(浙江龍盛集團(tuán)股份有限公司),活性黑M-2R(永佳染料化工有限公司),皂粉。
設(shè)備:高溫高壓溢流染色機(jī)(立信染整機(jī)械有限公司),耐水洗色牢度試驗(yàn)機(jī)(溫州大榮紡織儀器有限公司),Y571型耐摩擦色牢度儀(深圳市方源儀器有限公司),Color i5D測色儀(美國愛色麗公司)。
耐摩擦色牢度:參照GB/T 3920—2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)湍Σ辽味取窚y試。
耐皂洗色牢度:參照GB/T 3921—2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)驮硐瓷味取窚y試。
耐汗?jié)n色牢度:參照GB/T 3922—2013《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)秃節(jié)n色牢度》測試。
2.1.1 分散/活性染料常壓一浴染工藝流程
在100 ℃條件下用分散染料染聚酰胺酯,在85 ℃加堿和活性染料染黏膠纖維,分散/活性常壓一浴染工藝流程如下:
染色工藝配方:分散黑 EX-SF 4%(omf),活性黑M-2R 2%(omf),分散勻染劑TF215 1 g/L,元明粉20 g/L,碳酸鈉20 g/L,浴比1∶10。
2.1.2 分散/活性染料兩浴法染色工藝流程
分散/活性兩浴法染色工藝流程如下:
分散染料染色工藝配方:分散黑EX-SF 4%(omf),分散勻染劑TF215 1 g/L,浴比1∶10。
活性染料染色工藝配方:活性黑M-2R 2%(omf),元明粉20 g/L,碳酸鈉20 g/L,浴比1∶10。
聚酰胺酯纖維玻璃化溫度比滌綸低10~15 ℃,較滌綸纖維更容易染色。普通滌綸與纖維素混紡織物的高溫高壓一浴染在選擇活性染料時,要選用具有較大分子質(zhì)量和多活性基團(tuán)的染料,以提高上染率和固色率,而且活性染料要耐水解、耐高溫。通常采用高溫高壓一浴染染淺色,且織物中纖維素纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)較小[2]。染色溫度在活性染料染色的正常范圍內(nèi),減小了對活性染料的限制。當(dāng)聚酰胺酯/黏膠混紡織物中聚酰胺酯與黏膠的質(zhì)量比為65∶35 時,使用常壓一浴染,可以將混紡織物染成黑色、深色,織物色深值達(dá)到30以上,顏色深度滿足常規(guī)使用要求。
相比高溫高壓兩浴染色,常壓一浴染減少了電、蒸汽與水的使用。工廠實(shí)行一浴染,相比兩浴染,能源成本下降約30%,同時縮短了染色工序,降低了時間與人力成本。
分別使用常壓一浴染與高溫高壓兩浴染對聚酰胺酯/黏膠混紡織物進(jìn)行染色,測試染后織物常見的色牢度,結(jié)果見表1。
表1 聚酰胺酯/黏膠織物一浴染和兩浴染的染色牢度
通過表1 數(shù)據(jù)可得,2 種染色法染后織物的色牢度相差不大,耐干摩擦、耐濕摩擦、耐皂洗、耐熱壓、耐汗?jié)n等幾種常見的染色牢度級數(shù)基本一致。表明2種染色方法的效果相當(dāng)。
染色后織物的勻染性測試:在布面均勻分散地取7 個點(diǎn),用測色儀測試K/S值及L、a、b值,計(jì)算其平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果見表2。
表2 聚酰胺酯/黏膠織物常壓一浴染和兩浴染均勻性的比較
由表2數(shù)據(jù)可見,一浴染織物的K/S值達(dá)到34.47,兩浴染織物的K/S值為33.98,表明2 種染色方法均能使織物得色較深,能夠滿足正常使用;2種染色法染后織物的K/S值標(biāo)準(zhǔn)偏差較小且兩者相差不大,表明織物表面顏色深度比較均勻。2 種染色法織物的L、a、b值相差均不大,表明2 種染色方法得到的織物色光相差不大;2 種染色法織物的L、a、b 值的標(biāo)準(zhǔn)偏差值較小,即表明2種方法染色后的色光較均勻。
根據(jù)織物柔軟程度進(jìn)行評級,評定級別用“+”代表,“+”越多表示織物越柔軟;反之,“+”越少,織物越不柔軟。隨機(jī)選10人,評價(jià)10次,評定結(jié)果見表3。
表3 聚酰胺酯/黏膠織物常壓一浴染和兩浴染柔軟度評級
通過對2 種染色方法染后織物柔軟度的評價(jià)發(fā)現(xiàn),常壓一浴染聚酰胺酯/黏膠織物手感更為柔軟,觸感更舒服,相比兩浴染織物穿著舒適度更高。
(1)相比高溫高壓兩浴染色,常壓一浴染色減少了電、蒸汽與水的使用,節(jié)省了資源、能源;縮短了染色工序,減少了時間與人力成本。
(2)常壓一浴染色法染后聚酰胺酯/黏膠混紡織物,耐摩擦色牢度、耐皂洗色牢度、耐熱壓色牢度及耐汗?jié)n色牢度良好,與兩浴染色法染后織物的色牢度等級相當(dāng)。
(3)常壓一浴染色法染后聚酰胺酯/黏膠混紡織物的K/S值可以達(dá)到常規(guī)需求;2種染色法染后織物著色均勻,所測K/S值、L、a、b值數(shù)值相差較小。
(4)相比于兩浴染色法,常壓一浴染色法染后聚酰胺酯/黏膠織物的手感更加柔軟,觸感更加舒適。