滌綸織物分散染料堿性拔染印花工藝探討

陳邦家，朱亞偉,2，俞杏英

(1.現(xiàn)代絲綢國家工程實驗室，江蘇 蘇州 215123；2.蘇州大學(xué) 紡織與服裝工程學(xué)院，江蘇 蘇州 215021；3.浙江萬豐化工有限公司，浙江 紹興 312073)

滌綸織物分散染料堿性拔染印花工藝探討

陳邦家1，朱亞偉1,2，俞杏英3

(1.現(xiàn)代絲綢國家工程實驗室，江蘇 蘇州 215123；2.蘇州大學(xué) 紡織與服裝工程學(xué)院，江蘇 蘇州 215021；3.浙江萬豐化工有限公司，浙江 紹興 312073)

研究了滌綸絨布分散染料的堿性拔染印花，探討了不同汽蒸條件、不同助拔劑和氫氧化鈉質(zhì)量分數(shù)對分散藍284的拔白效果。研究結(jié)果表明，含氫氧化鈉10 %和鄰苯基苯酚0.21 %的拔白漿，在汽蒸溫度120 ℃、汽蒸時間25 min下，具有良好的拔白效果。另外對分散染料進行了耐堿性測試，篩選出了不耐堿的地色染料和耐堿的花色染料。

滌綸織物；分散染料；堿性拔染印花

滌綸絨布的拔染印花多采用氯化亞錫或加工錫等還原劑的拔染印花工藝[1-2]，但加工成本很高。有人研究過用碳酸鈉和助拔劑為堿性拔染劑對滌綸仿絲綢織物進行拔染印花[3-4]，但拔染效果的風(fēng)格較差。隨著分散染料耐堿性染料的出現(xiàn)，特別是部分分散染料能耐強的氫氧化鈉和弱的氧化或還原劑，這給分散染料的堿性拔染技術(shù)或堿性爛花技術(shù)[5]提供了技術(shù)基礎(chǔ)。與還原劑或碳酸鈉拔染相比，用氫氧化鈉拔染印花，不僅加工成本低，而且通過控制堿的濃度，既能獲得堿拔染效果，也能利用氫氧化鈉對滌綸絨毛的輕度水解，獲得一種新型的具有凹凸立體效果的色拔染印花產(chǎn)品。

本研究主要研究堿性拔染工藝，即選擇不耐氫氧化鈉的分散染料為地色先進行染色，再選擇耐氫氧化鈉的分散染料為花色染料，通過工藝優(yōu)化，獲得適合堿性拔染工藝的地色和花色染料，為開發(fā)堿拔染滌綸絨布提供一種新方法。

1 試 驗

1.1 材料和儀器

織物：滌綸絨布針織物，120 g/m2，幅寬150 cm，絨毛2 cm，蘇州常春藤進出口公司。

分散染料：C.I.黃119、C.I.紅152、C.I.紅153、C.I.紅179、C.I.橙30、C.I.橙31、C.I.藍148、C.I.藍284、C.I.綠9、C.I.棕19、黃P-3R、黃WF-3R、Yellow A-BT黃棕O/A、安諾其可拔黃棕、紅886、紅900、紅902、紅玉WRUT、Rubine A-BT、Pink A-BT、Scarlet A-BT、Red A-BB、PUD-SD深紅、PUD深紅、橙BROB、Orange A-BT、Violet A-BT、藍WFBOH、藍825、Blue A-BR、Navy A-BT、Blue A-BG、Brown A-BT、綠WF-BL、PUD-SD藏青、PUD-SD黑，浙江萬豐化工有限公司、上海安諾其紡織化工有限公司和上海貝通化工有限公司。

化學(xué)試劑：糊料PE，上海靈迪公司；醋酸、醋酸鈉、碳酸鈉、保險粉、甘油、PEG-400、二氯甲烷、鄰苯基苯酚，均為化學(xué)純；甲基萘、載體CWP-810、擴散劑NNO、印花油、滲透劑AEP、OEP-9、JFC，均為工業(yè)級。

儀器：WSB-3A智能式數(shù)字白度計、YG(B)031P型彈子頂破強力機(溫州大榮紡織儀器有限公司)，M-TENTER定形烘干機(瑞比公司),UltraScan XE型電腦測配色儀(美國HunterLab公司)。

1.2 試驗方法

工藝流程：坯布→前處理→熱定形→高溫高壓染色→還原清洗→水洗→烘干→印花→烘干→汽蒸→還原清洗→水洗→烘干。

高溫高壓染色：染料1g/L，擴散劑NNO 30 g/L，pH＝4～5(醋酸-醋酸鈉調(diào)節(jié))，浴比1∶30，溫度130 ℃，時間30 min。

堿性拔白漿組成：甘油3 g，PEG-400 3 g，印花油3 g，熒光增白劑1 g，助拔劑0～3 g，氫氧化鈉x g，含固率5 %的糊料PE 50 g，適量水，配制成100 g拔白漿。

還原清洗：保險粉2 g/L，碳酸鈉2 g/L，溫度80 ℃，時間15 min。

1.3 測試方法

白度：拔白試樣的拔白度在WSB-3A智能式數(shù)字白度計上測試，試樣折疊4層，取4次的平均值。

顏色特征值：用CIELAB方法，在電腦測配色儀Ultrascan XE型測試，光源為D65，10°視角，試樣折疊4層，取4次的平均值。

頂破強力：在YG(B)031P型彈子頂破強力機上，測試印花處和非印花處的頂破強力，取4次的平均值。

2 結(jié)果與討論

2.1 地色染料的堿性拔染工藝

2.1.1 汽蒸條件

以分散藍284為地色染料進行染色，采用堿性拔白工藝，當氫氧化鈉質(zhì)量分數(shù)為10 %和汽蒸溫度為120 ℃時，汽蒸時間對堿拔染的影響見表1。

表1 汽蒸時間對堿拔染效果的影響Tab.1 In fl uence of steaming time on alkaline discharge printing effects

由表1可知，隨著汽蒸時間的增加，白度呈增加趨勢，明度值增加，K/S值下降。當汽蒸時間為25～30 min時，堿拔染效果較好。選擇汽蒸時間為25 min。

固定汽蒸時間為25 min，汽蒸溫度對堿拔染的影響見表2。

表2 汽蒸溫度對堿拔染效果的影響Tab.2 In fl uence of steaming temperature on alkaline discharge printing effects

由表2可知，汽蒸溫度較低時，堿拔染的效果較差，隨著汽蒸溫度的增加，白度和明度值明顯增加，K/S值下降，堿拔染效果較好。選擇汽蒸溫度為120 ℃。

2.1.2 助拔劑

為提高汽蒸時堿的滲透和增強纖維的溶脹，選擇耐堿性的滲透劑和滌綸膨化劑為堿性拔染的助拔劑，考察對堿拔染效果的影響。當氫氧化鈉質(zhì)量分數(shù)為10 %、汽蒸溫度120 ℃、汽蒸時間25 min時，3種3 %的耐堿性滲透劑和4種0.33 %的膨化劑對堿拔染效果的影響見表3和表4。

表3 滲透劑對堿拔染效果的影響Tab.3 In fl uence of different permeate agents on alkaline discharge printing effects

由表3可知，與不加耐堿滲透劑相比，加入AEP、OEP-9和JFC-M，對白度、明度和K/S值的影響較小，這說明氫氧化鈉在汽蒸過程中能滲入結(jié)構(gòu)松弛的滌綸絨布纖維內(nèi)部，因此耐堿滲透劑的作用不明顯。

表4 膨化劑對堿拔染效果的影響Tab.4 In fl uence of different swelling agents on alkaline discharge printing effects

由表4可知，與不加膨化劑相比，加入4種滌綸膨化劑，能明顯提高白度和明度值，K/S值下降。其中以二氯甲烷和鄰苯基苯酚的堿拔白效果較好，白度增加了9 %～9.6 %，明度值提高了3.6 %～6.3 %，K/S值下降了16.6 %～45.8 %。

選擇鄰苯基苯酚為助拔膨化劑，鄰苯基苯酚添加量對堿拔染效果的影響見表5。

表5 膨化劑質(zhì)量分數(shù)對堿拔染效果的影響Tab.5 In fl uence of different swelling agent concentrations on alkaline discharge printing effects

由表5可知，低濃度時，隨著鄰苯基苯酚質(zhì)量分數(shù)的增加，白度和明度增加，K/S值下降，堿拔白效果較明顯。當質(zhì)量分數(shù)超過0.21 %時，堿拔白效果的變化不大，不再隨著質(zhì)量分數(shù)的增加而增加。這是因為0.21 %的膨化劑已足以使纖維溶脹，此時堿劑和助劑易進入纖維，再增加用量作用不明顯。另外，當鄰苯基苯酚質(zhì)量分數(shù)較高時，堿性拔白漿的成漿困難，漿容易出現(xiàn)塊狀粘結(jié)。因此，控制鄰苯基苯酚質(zhì)量分數(shù)為0.21 %。

2.1.3 堿劑用量

堿濃度的高低直接影響到堿拔染效果，當鄰苯基苯酚質(zhì)量分數(shù)為0.21 %，汽蒸溫度120 ℃和汽蒸時間25 min時，堿濃度對堿拔染的影響見表6。

表6 氫氧化鈉質(zhì)量分數(shù)對堿拔染效果的影響Tab.6 In fl uence of different sodium hydroxide concentrations on alkaline discharge printing effects

由表6可知，當堿質(zhì)量分數(shù)為10 %時，白度和明度值最大，K/S值較低，堿拔染效果最好。降低堿質(zhì)量分數(shù)，不利于堿對分散染料的水解或質(zhì)子化，拔染效果較差；增加堿質(zhì)量分數(shù)，滌綸絨布織物的絨毛會產(chǎn)生更多水解，地色會露出來，拔白效果變差。

堿性拔染時，纖維表面的絨毛會發(fā)生堿水解，蒸化時因堿液的滲透會進一步水解纖維。因此，考察堿質(zhì)量分數(shù)為10 %時對滌綸絨布織物的強度下降程度是決定堿拔染印花工藝可行性的關(guān)鍵之一。未處理滌綸絨布的頂破強力為609.88 N，經(jīng)10 %堿質(zhì)量分數(shù)拔染的絨布印花處的頂破強力為332.63 N，堿拔染處頂破強力下降了45.46 %，纖維強度下降雖很大，但頂破強力仍比較高，基本不影響使用性能。

2.2 地色染料的堿性拔染性能

采用對分散藍284堿拔白優(yōu)化出的工藝條件，即氫氧化鈉10 %、鄰苯基苯酚0.21 %，汽蒸條件120 ℃×25 min。篩選出的地色染料有：黃119，棕19，綠9，藍148，藍284，紅886，紅玉WRUT，PUD-SD深紅，PUD深紅，PUD-SD黑，PUD-SD藏青和P-3R黃。堿性拔染地色染料的拔白效果見表7。

表7 地色染料的堿性拔白效果Tab.7 Effects of grounding dyes alkaline discharge printing

由表7可知，經(jīng)堿性拔染，藍148、綠9、黑PUDSD、藏青PUD-SD和紅玉WURT5只染料的明度值增加了104 %～207 %，K/S值下降了95 %～97 %；藍284和深紅PUD-SD的明度值增加了75 %～87 %，K/S值下降了92 %～96 %。其余5只染料的明度值增加率超過20 %，K/S值下降達73 %～87 %。白度值較低是由于滌綸絨布絨地沒有拔染造成的，經(jīng)肉眼觀察，堿拔白處的絨毛呈白色，基本上無其他雜色，具有良好的拔白效果。

2.3 花色染料的耐堿性拔染性能

選擇25只染料先進行染色，然后用優(yōu)化的地色拔白漿進行拔印，比較拔染前后染料最大吸收波長和K/S的變化，結(jié)果見表8。

由表8可知，堿性拔染時會導(dǎo)致K/S值的下降和最大吸收波長的變化。結(jié)合工廠對K/S值下降率低于20 %～35 %的要求，可得：

1)堿性拔染前后最大吸收波長不變及K/S下降率低于20 %的染料有：Yellow A-BT、Violet A-BT；

2)堿性拔染前后最大吸收波長不變及K/S下降率低于35 %的染料有：紅153、橙31、安諾其可拔黃棕、Pink A-BT、Red A-BB、Navy A-BT；

3)堿性拔染前后最大吸收波長的變化為5 nm及K/S下降率低于20 %的染料有：紅179、紅152、Rubine A-BT、紅902、Scarlet A-BT、藍WF-BOH、藍825。

另外，綠WF-BL具有較好的耐堿性，但會引起色光的較大偏移，可作為花色染料，彌補花色染料的色譜。其他試驗的染料不適合作為花色染料。

表8 花色染料的耐堿性拔白效果Tab.8 Effects of prime dyes alkali resistance discharge printing

3 結(jié) 論

1)滌綸分散染料堿性拔染工藝條件為：氫氧化鈉10 %，鄰苯基苯酚0.21 %，甘油3 %，PEG-400 3 %，印花油3 %，熒光增白劑1 %，糊料PE和適量水，配制成拔白漿；汽蒸溫度120 ℃，汽蒸時間25 min。

2)適合堿性拔染的地色染料有：黃119，黃P-3R，紅886，紅玉WRUT，PUD-SD深紅，PUD深紅，藍148，藍284，綠9，棕19，PUD-SD黑，PUD-SD藏青。

3)耐堿性拔染的花色染料有：Yellow A-BT、可拔黃棕、紅153、紅179、紅152、紅902、Red A-BB、Pink A-BT、Rubine A-BT、Scarlet A-BT、橙31、Violet A-BT、Navy A-BT、藍WF-BOH、藍825和綠WF-BL。

[1] 王慧珍，唐人成，龍家杰.滌綸織物黑地高溫染色拔白印花[J].絲綢，1998(12)：32-35.

[2] 尚頌民，邢建偉.分散染料結(jié)構(gòu)與其可拔性的關(guān)系[J].西北紡織工學(xué)院學(xué)報，1994，8(4)：386-390.

[3] 陳啟宏.滌綸仿絲綢堿劑拔染印花助劑及工藝研究[J].絲綢，1997(8)：32-36.

[4] 彭桃芝，俞鏞源.分散染料堿防拔染印花[J].蘇州絲綢工學(xué)院學(xué)報：1998，18(1)：13-22.

[5] 辛云川，朱亞偉，陸同慶.滌綸/人棉包裹織物堿性爛花工藝探討[J].染整技術(shù)，2009(10)：14-16.

Research on alkaline discharge printing process of polyester fabrics with disperse dyes

CHEN Bang-jia1, ZHU Ya-wei1,2, YU Xing-ying3
(1.National Engineering Laboratory for Modern Silk, Suzhou 215123, China; 2.College of Textile and Clothing Engineering, Soochow University,Suzhou 215021, China; 3. Zhejiang Wanfeng Chemical Co., Ltd., Shaoxing 312073, China)

In this paper, the alkaline discharge printing process of polyester fabrics with disperse dyes was studied. The effects of steaming conditions, different auxiliaries, Sodium hydroxide and its concentrations on white discharging of C.I. Disperse Blue 284 were explored. The results indicated that white pulp with sodium hydroxide 10 %, O-Phenyl phenoll 0.21 %,steaming at 120 ℃ for 25 min could produce excellent discharge effects. In addition, by taking alkali resistance test on disperse dyes, the grounding dyes and three primary colors which can bear strong base were fi ltered out.

Polyester fiber; Disperse dyes; Alkaline discharge printing

TS194.4

A

1001-7003(2011)12-0009-03

2011-09-10

浙江省重大科技專項重點工業(yè)項目(2010C01023)；江蘇省高校優(yōu)勢學(xué)科一期建設(shè)項目(YX11500111)

陳邦家(1987－ )，男，碩士研究生，研究方向為新型染整技術(shù)。通訊作者：朱亞偉，教授，yaweizhu@suda.edu.cn。