增深劑NS增深規(guī)律探究

高 普，劉建勇，申曉星

（天津工業(yè)大學(xué) 紡織學(xué)院，天津 300160）

增深劑NS增深規(guī)律探究

高 普，劉建勇，申曉星

（天津工業(yè)大學(xué) 紡織學(xué)院，天津 300160）

通過對不同組織結(jié)構(gòu)、不同色相的棉、滌綸和毛織物進(jìn)行增深處理，探討了增深劑NS的增深規(guī)律.研究結(jié)果表明：增深劑NS對棉、化纖、毛等各類織物均有比較好的增深效果；增深效果與增深劑的用量呈近似的線性關(guān)系；對斜紋織物的增深程度優(yōu)于平紋織物；增深劑對不同色相織物的增深程度有所不同；增深劑對織物的色光基本無影響.

增深規(guī)律；增深劑NS；K/S值

由于受到纖維染色平衡上染量和染色牢度的制約，織物染色深度有時難以達(dá)到要求.對于染色后成品的染色深度沒有達(dá)到要求，或者染料用量較大的深色產(chǎn)品，增深劑具有很好的實用價值[1].根據(jù)使用方法，增深劑可以分為兩類：染色過程中使用的增深劑和染色后使用的增深劑.前者的增深原理實際上是對纖維表面進(jìn)行改性處理，從而改變或改善纖維表面性質(zhì)，提高纖維對涂料、染料的親和力，使著色材料能被更好地吸收、固著；另外，也可以通過改變?nèi)玖显谌芤褐械娜芙庑阅芑蛘咻p微改變?nèi)玖辖Y(jié)構(gòu)等方法，來改善染色性能.有機(jī)硅類增深劑屬于染色后使用的增深劑，它能夠在織物表面覆蓋一層低折射率物質(zhì)膜層，改變纖維對光的反射、折射程度，從而獲得較好的表觀深色效果[2-4].但由于其是通過在織物表面成膜而增深，增深效果會受到織物纖維種類、組織結(jié)構(gòu)及不同色相影響[2-5].因此，探討該類增深劑對不同織物的增深規(guī)律，對其應(yīng)用和推廣有重要指導(dǎo)意義.本文選取商品化增深劑NS，對其增深規(guī)律進(jìn)行了研究.

1 增深原理

依據(jù)光的反射定律，光線在空氣和纖維界面上的反射率與空氣和纖維對光的折射率關(guān)系為

式中：n1為空氣對光的折射率；n2為纖維對光的折射率.由此可見，纖維對光的折射率越低，其對光的反射率也越低.增深劑NS為低折射率有機(jī)硅類物質(zhì)，外觀為白色乳狀液，用水稀釋后白色變淡，用手觸摸有黏著感，對各種物質(zhì)表面均有吸附力.通過對織物進(jìn)行浸軋，增深劑NS可以在織物表面形成一層低折射率薄膜，從而降低了光線在織物表面的反射率，使得織物在視覺上較之增深前顏色深度加深.成膜的厚度、均勻性和完整性會對增深效果產(chǎn)生影響，故其效果受增深劑用量和織物表面結(jié)構(gòu)的影響較為顯著.由于該類增深劑是通過改變光線在織物表面的折射率而增深，故其對織物的色光不會產(chǎn)生顯著影響[6].

2 實驗部分

2.1 材料及儀器

實驗所用材料包括：純棉平紋織物、純棉斜紋織物、純滌綸織物、純毛織物，均為深色，市售；增深劑NS，深圳圣威化工實業(yè)有限公司產(chǎn)品，為乳白色有機(jī)硅類增深劑.

實驗所用儀器包括：Datacolor SF-600 plus電腦測色儀，美國datacolor公司產(chǎn)品；NM-450型軋車，DAIEI KAGAKUSEIKI SEISAKUSHO有限公司產(chǎn)品；LTF型焙烘機(jī)，天津市中環(huán)實驗電爐有限公司.

2.2 增深處理

配制不同濃度的增深劑水溶液（質(zhì)量濃度分別為10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、140、160 g/L）.剪取尺寸相等的各類型染色織物若干并編號.處理工藝為：織物—浸軋（兩浸兩軋；軋液率：棉織物70%，滌綸織物50%，毛織物70%）—烘干（100℃，5 min）.

2.3 染色深度測定

采用Datacolor SF-600 plus電腦測色儀測試織物K/S值即織物表面表觀色深度，其值越大，顏色越深.測色儀孔徑20 mm，折疊層數(shù)4，SCI為D65/10°.

3 結(jié)果及討論

3.1 增深劑濃度對增深效果的影響

圖1所示為增深劑用量與紅色平紋棉織物K/S值的關(guān)系，圖2所示為增深劑用量與藍(lán)色滌綸織物K/S值的關(guān)系.

從圖1中可以看出，在增深劑質(zhì)量濃度低于120 g/L時，經(jīng)過增深處理的布樣K/S值隨著增深劑溶液濃度的增大而逐漸增大，在120 g/L左右達(dá)到最大值；高于此濃度時布樣的K/S值出現(xiàn)下降趨勢.因此對于棉織物而言，在增深劑使用過程中，當(dāng)增深劑質(zhì)量濃度低于120 g/L時，增深效果基本上與增深劑的使用量呈遞增的關(guān)系，增深程度可以通過調(diào)節(jié)增深劑的用量來控制.

從圖2可以看出，增深劑對于中等深度藍(lán)色滌綸織物的增深規(guī)律大致與棉織物的相同，在低濃度時隨增深劑濃度的增大總體呈上升趨勢，當(dāng)質(zhì)量濃度達(dá)到140 g/L時布樣K/S值達(dá)最大值，據(jù)此可以推測滌綸織物的增深劑最大應(yīng)用濃度在140 g/L左右.因此對于滌綸織物而言，在增深劑使用過程中，當(dāng)增深劑質(zhì)量濃度低于140 g/L時，增深效果基本上與增深劑的使用量呈遞增的關(guān)系，增深程度可以通過調(diào)節(jié)增深劑的用量來控制.

增深劑NS在織物表面成膜的厚度對增深效果有重要影響.其在織物表面成膜的厚度是通過調(diào)節(jié)增深劑用量而實現(xiàn)的，但并不是其膜層越厚增深效果就越好，只有當(dāng)其厚度達(dá)到入射光波長n+1/4λ入射光（n為正整數(shù)）時增深效果才最好[3]，因此，在實驗中當(dāng)增深劑質(zhì)量濃度達(dá)到一定程度時增深效果出現(xiàn)了一定程度的下降.

3.2 不同種類纖維織物的增深效果

圖3所示為不同種類纖維織物的增深比.

由圖3可以看出，增深劑對處理后的3種不同纖維的織物均有增深效果，增深程度在7.5%～45%之間；并且棉織物和滌綸織物均隨增深劑濃度的增大而呈現(xiàn)明顯的增深趨勢，而毛織物的增深效果隨增深劑濃度的增大基本趨緩，增深比例保持在10%左右.由此說明，在相同帶液率情況下，增深劑對棉織物的增深效果比毛織物更加明顯，這可能是由于毛織物表面鱗片層的存在致使其表面成膜較不均勻，影響其增深效果；滌綸織物由于受軋液率低的影響增深效果不如棉織物.在實驗條件下，當(dāng)增深劑質(zhì)量濃度在20 g/L以下時，毛織物的增深效果較之滌綸織物明顯；當(dāng)增深劑質(zhì)量濃度高于20 g/L時3種織物的增深比例依次為棉織物＞滌綸織物＞毛織物.經(jīng)過增深劑處理后的3種織物均變得較柔軟，尤其是羊毛織物手感有較大改善，變得更加柔軟、滑糯.

3.3 不同織物組織結(jié)構(gòu)的增深效果

不同組織結(jié)構(gòu)的棉織物增深效果如圖4所示.

由圖4可以看出，對于棉織物布樣，在實驗所選增深劑濃度下紅、藍(lán)、駝3種色相的斜紋織物的增深程度明顯高于相應(yīng)色相平紋織物的增深程度，說明增深劑更加適合于表面斜紋織物的增深加工.從前面討論結(jié)果可知，同種織物的增深程度與增深劑用量成近似線性關(guān)系，斜紋織物增深效果優(yōu)于平紋織物的原因可能是，浸軋相同濃度增深劑溶液后斜紋織物上固著的增深劑較多，在焙烘過程中成膜較厚，對織物表面光線的改變更加明顯.

3.4 不同色相織物的增深效果

不同色相織物的增深效果如圖5所示.

從圖5（a）可以看出，對于各種色相的平紋棉織物而言，增深程度普遍隨增深劑濃度的增大而增加.其中，黑色、藍(lán)色具有較高的增深比，增深效果比駝色和紅色顯著.尤其是黑色織物在增深劑用量低于120 g/L時，增深效果隨增深劑用量的上升呈現(xiàn)線性上升關(guān)系，在實驗所用濃度范圍內(nèi)其增深比位于15%～45%之間.當(dāng)增深劑用量超過80 g/L時，藍(lán)色、紅色、駝色織物的增深比的增長均趨緩.

從圖5（b）可以看出，對于斜紋棉織物，增深劑的增深效果大體上隨濃度上升而增大，且對斜紋織物的增深效果隨濃度上升而增大的趨勢較明顯.增深劑對于斜紋棉織物的增深比例由大到小順序為：藍(lán)色斜紋棉織物＞紅色斜紋棉織物＞駝色斜紋棉織物.

從圖5（c）可以看出，對于各種色相的滌綸織物，增深程度隨增深劑濃度的增大整體呈上升趨勢.通過比較各種色相增深程度之間的差異，發(fā)現(xiàn)增深劑對不同色相滌綸織物的增深程度有所不同：黃色布樣＞駝色布樣＞藍(lán)色布樣＞黑色布樣＞紅色布樣.增深劑對駝色布樣的增深效果居中，對黑色布樣的增深效果稍低于駝色織物.這可能是由于駝色和黑色都是由紅、黃、藍(lán)3種基色以一定比例混合而成的，故其增深效果也居于紅、黃、藍(lán)3種顏色織物中間.

通過分析不同色相織物的增深規(guī)律可以看出：增深劑NS對各種色相的織物均有增深效果，但增深程度有所不同.即增深程度不僅與織物的材質(zhì)和組織結(jié)構(gòu)有關(guān)，也與被處理織物的顏色有關(guān).這是由于不同顏色光的反射、折射率的差異，導(dǎo)致在成膜相同的情況下增深劑對不同色相織物的表面光線的改變情況不一致.

3.5 增深處理對各顏色分量的影響

在CIE1976L*a*b*顏色系統(tǒng)中，亮度值L代表織物表面反射光線的強(qiáng)度，△L為負(fù)值說明增深后的布樣較之增深前表面對光的反射能力降低，織物顏色變得更深；a值表示從紅色至綠色的范圍，+a表示偏向紅色，-a表示偏向綠色；b表示從黃色至藍(lán)色的范圍，+b表示偏向黃色，-b表示偏向藍(lán)色.

采用不同纖維類型的黑色織物分析增深劑處理對L、a、b值的影響，結(jié)果如圖6所示.

從圖6（a）可以看出，增深劑對L的影響與對織物K/S值的影響規(guī)律一致，在增深劑用量相同時，3種織物亮度降低的程度依次為黑色平紋棉布＞黑色滌綸布＞黑色毛織物；3種織物的L均隨增深劑用量的增大而降低，織物表面逐漸變深.說明在實驗濃度范圍內(nèi)增深劑對織物表面反射光線降低的程度隨增深劑濃度的提高而增大.

從圖6（b）可以看出，增深劑對3種織物的a值影響稍大，其波動范圍在-0.2～1.2之間，在此范圍內(nèi)的差別人眼很難分辨.黑色滌綸織物和黑色毛織物的△a均為正值，說明使用增深劑NS后二者顏色均有很小程度的偏紅，而黑色棉織物的△a值基本位于0處，可見其在增深后色相基本無變化.從圖6（c）△b值的變化情況看出增深劑NS對織物的△b值影響很小，波動變化范圍在-0.18～0.04之間，可見增深劑對織物偏黃或偏藍(lán)的影響很小.綜上所述，在浸軋增深劑后織物的色光變化很小，說明增深劑在使用過程中不會對織物的色光產(chǎn)生明顯影響.

4 結(jié)論

（1）增深劑NS對棉、化纖、毛等各類織物均有比較好的增深效果，顏色深度提高程度最高能夠達(dá)到30%～40%.

（2）一般情況下，增深效果與增深劑NS的用量呈近似的線性關(guān)系，即增深劑用量增加，織物表觀色深度近似線性增加.大多數(shù)情況下，當(dāng)增深劑用量超過50 g/L時，增深程度增加顯著.

（3）對棉織物的增深實驗表明，增深劑對斜紋織物的增深程度優(yōu)于平紋織物.

（4）對于大多數(shù)織物而言，增深劑對不同色相的織物的增深程度有所不同.

（5）增深劑對織物的a、b值影響不大，不會對織物的色光產(chǎn)生顯著影響.

[1]劉建勇，葉 敏，何 鷹，等.增深劑在活性染料染色棉織物上的應(yīng)用[J].印染，2006（5）：37-39.

[2]王俊華，蔡再生.改性β-環(huán)糊精作羊毛染色增深劑的探討[J].印染助劑，2007，24（10）：17-19.

[3]張 弛，崔永珠，趙玉萍.NKR Black系列增深劑的應(yīng)用研究[J].印染，2008（8）：23-26.

[4]盧行芳，匡 衛(wèi).染色增深劑[J].印染，2004（16）：47-49.

[5]周永凱，王 懽，王耀富.增深劑DK-900P及其應(yīng)用[J].毛紡科技，2002（6）：24-26.

[6]宋新遠(yuǎn).新型纖維及織物染整[M].北京：中國紡織出版社，2006：158.

Study on deepening law of dark-coloring agent NS

GAO Pu，LIU Jian-yong，SHEN Xiao-xing
（School of Textiles，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300160，China）

The deepening agent NS is applied on fabrics with different materials，fabric structure and hue.The application law of deepening agent is investigated.The results show that deepening agent NS has good effect on the fabric of cotton，chemical-fiber and wool.The deepening effect appears linear trend with the dosage of deepening agent，and the effect is better on the twill than the tabby fabric.The deepening degree changes along with the hue of the fabric，but the colored light is not affected by the deepening agent.

deepening law；deepening agent NS；K/S value

book=4,ebook=120

TS195.5

A

1671－024X（2010）04－0053－04

2010-03-30

高 普（1983—），男，碩士研究生.

劉建勇（1964—），男，副教授，碩士生導(dǎo)師．E-mail：jianyong1964@126.com