酸性染料染色用高分子防沾色皂洗劑的性能研究

梁 冬

（廣東職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 佛山528041）

酸性染料主要用于蛋白質(zhì)纖維和聚酰胺纖維的染色，染色過程中染料主要以離子鍵的形式與纖維結(jié)合，也可通過氫鍵和范德華力與纖維結(jié)合。酸性染料染色后，織物表面還存在一些未與纖維結(jié)合的染料，去除纖維表面的這些染料有利于提高染色織物的牢度。特別是采用酸性染料印花時(shí)，通過汽蒸后仍有一部分染料殘留在色漿中而未上染到織物上，需要去除這部分的染料，并且防止它們沾染白色的底色[1]。本實(shí)驗(yàn)對酸性染料染色用高分子防沾色皂洗劑的性能進(jìn)行了研究。

1實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

織物：尼絲紡 （白度為82.90）、真絲12電力紡 （白度為85.83）。

試劑：硫酸鈉、碳酸鈉、亞硫酸氫鈉、醋酸、三乙醇胺、聚乙烯吡咯烷酮PVP K-30、脂肪胺聚氧乙烯醚1860、脂肪胺聚氧乙烯醚1830、脂肪醇聚氧乙烯醚O-25、馬來酸／丙烯酸共聚物。

染料：酸性品藍(lán)6B、酸性深藍(lán)5R、弱酸性艷藍(lán)6B、弱酸性桃紅B、弱酸性綠GS。

1.2 儀器

DHE Mathis汽蒸機(jī) （瑞士）、針狀浸軋焙烘機(jī) （臺灣瑞比）、HHS型電熱恒溫水浴鍋 （上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）、UltraScan XE型測色儀 （HunterLab.Ltd.USA）、ALC-210.4電子天平 （北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司）。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 織物染色

錦綸織物的染色：配制浴比為1:50、染料用量為2% （owf）、醋酸用量為 0.5 mL／L的染液。將染液放入水浴鍋中升溫至45℃，將在溫水中浸漬，充分潤濕后擠干的布樣放入染浴中開始染色，適當(dāng)攪拌下30 min內(nèi)升至98℃，續(xù)染30 min。染畢取出試樣，水洗、晾干待用。

真絲織物的染色：配制浴比為1:50、染料用量為2% （owf）、醋酸用量為 0.5 mL／L的染液。將染液放入水浴鍋中升溫至40℃，將在溫水中浸漬，充分潤濕后擠干的布樣放入染浴中開始染色，適當(dāng)攪拌下30 min內(nèi)升至95℃，續(xù)染30 min。染畢取出試樣，水洗、晾干待用。

1.3.2 助劑對染料在織物上沾色的影響

在染料質(zhì)量濃度為20 mg／L的染液中分別加入質(zhì)量濃度2 g／L的不同助劑，一定重量的白布放入染液中，在40℃和60℃，浴比1∶80的條件下處理30 min，取出白布，晾干后測白布的K／S值和白度。通過對比染料在白布上的沾色情況，評價(jià)助劑的防沾色效果。

1.3.3助劑對染色織物皂洗時(shí)防沾色的影響

將按1.3.1染色或1.3.2印花后的織物與一塊相同大小的同類纖維白布一起投入到溫度為60℃、浴比為1∶40，規(guī)定助劑濃度的洗滌浴中，皂洗20 min，水洗染色布和白布，晾干后測白布的K／S值和白度，用于評價(jià)助劑的白地防沾色效果。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 各類助劑對染料在織物的沾色的影響

2.1.1 各類助劑對染料在真絲織物的沾色的影響

PVP屬非離子型水溶性高分子化合物，與一般的有機(jī)染料有很強(qiáng)的親和力，這主要是PVP分子中的內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)與染料中的有機(jī)官能團(tuán)，如羥基、磺酸基、羧基結(jié)合，可以有效去除在染色中未上染的浮色，從而防止沾污[2-3]。PVP對酸性染料對真絲織物的沾色的影響，結(jié)果列于表1。

表1 PVP對酸性染料在真絲電力紡的沾色的影響

由表1可知：40℃和60℃時(shí)少量三乙醇胺的加入使得K-30PVP對于防沾污的能力有所提高，但是，K-30PVP的防沾污的能力并不是隨著三乙醇胺的量的加大而逐漸提高。對不同結(jié)構(gòu)的染料呈現(xiàn)不同的結(jié)果。

在前面試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對原料進(jìn)行復(fù)配，配制了6個(gè)配方，列于表2。

表2 防沾色皂洗劑的配方 %

聚氧乙烯型非離子表面活性劑在洗滌過程中能與染料分子形成某種穩(wěn)定的聚集體，可以有效除去染色加工中的浮色。O-25是非離子表面活性劑中應(yīng)用最廣的一類，易溶于水，具有優(yōu)良的擴(kuò)散、乳化、凈化、潤濕性能。馬來酸／丙烯酸共聚物對碳酸鹽等具有很強(qiáng)的分散作用，熱穩(wěn)定性高，對印染廢水中水垢的生成具有良好的抑制作用[4]。復(fù)配助劑對染料對真絲織物的沾色的影響結(jié)果列于表3。

表3 復(fù)配助劑對染料對真絲電力紡的沾色的影響

復(fù)配助劑可以彌補(bǔ)單一表面活性劑性能的缺陷，提高防沾色的能力[5]。由表3可知，復(fù)配助劑2#、4#、5#、6#防沾污劑在防止酸性染料在真絲織物上的沾色勻有很好的效果，防沾污的能力大小為2#＞6#＞5#＞4#。

2.1.2 各類助劑對染料在錦綸織物的沾色的影響

在染料質(zhì)量濃度為20 mg／L，洗滌溫度60℃的條件下，試驗(yàn)了復(fù)配助劑對染料對錦綸織物的沾色的影響，結(jié)果列于表4

表4 復(fù)配助劑對染料在錦綸織物的沾色的影響

由表4可知，幾種配方的助劑在防止酸性染料在錦綸織物上的沾色有著很好的效果。而且，隨著助劑用量的增加，織物的白度明顯提高，防沾污的效果明顯得到改善。其中配方5和6的效果最為明顯。復(fù)配助劑與染料發(fā)生相互作用，通過使染料增溶于表面活性劑形成的膠束中，降低水溶液中單分子染料的質(zhì)量濃度，或使染料與表面活性劑結(jié)合，分散在染浴中，從而降低染料與纖維的吸附、結(jié)合牢度等，使染料分子不沾染到纖維上，達(dá)到防沾色效果[6-7]。

2.2 助劑在染色織物皂洗時(shí)的防沾色作用

2.2.1 助劑在真絲染色織物皂洗時(shí)的防沾色效果

將按1.3.1染色后的真絲針織物與一塊相同大小的真絲針織物白布一起投入到溫度為60℃、浴比為1∶40，助劑質(zhì)量濃度2 g／L的洗滌浴中，皂洗20 min，晾干后測原白布的K／S值和白度，用于評價(jià)助劑的白地防沾色效果。試驗(yàn)結(jié)果列于表5。

表5 幾種助劑在染色真絲織物皂洗時(shí)的防沾色作用

各種助劑的分子結(jié)構(gòu)不同，對染料的結(jié)合能力有差異。由表5可知，試驗(yàn)的幾種助劑對于洗滌下來的染料均有一定的防止再沾污效果。其中1860的效果最好，加入1860可以有效地防止白地沾污。

試驗(yàn)了復(fù)配助劑對弱酸性桃紅B染色后皂洗時(shí)的沾色效果，試驗(yàn)結(jié)果列于表6。

由表6可知，復(fù)配的助劑對染色真絲織物在皂洗時(shí)洗滌下來的染料均有一定的防止再沾污效果。這主要是由于助劑對染料具有一定的作用，可以通過與染料的相互作用使染料保留在洗滌液中，防止染料沾污白織物，其中配方5和6在染色織物和印花織物的洗滌中均體現(xiàn)出最好的防沾色效果。

表6 復(fù)配助劑在染色真絲織物皂洗時(shí)的防沾色作用

2.2.2 助劑在錦綸染色織物皂洗時(shí)的防沾色效果

將按1.3.1染色后的錦綸織物與一塊相同大小的錦綸白布一起投入到溫度為60℃、浴比為1∶40，助劑質(zhì)量濃度2 g／L的洗滌浴中，皂洗20 min，晾干后測原白布的K／S值和白度，用于評價(jià)助劑的白地防沾色效果，試驗(yàn)結(jié)果列于表7。

由表7可知，幾種復(fù)配助劑對染色錦綸織物在皂洗時(shí)洗滌下來的染料均有一定的防止再沾污效果。比較兩種染料的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)幾種助劑對防止依利尼爾黃A-R在錦綸織物上的沾色效果較好，而且隨著防沾污劑用量的增加，防再沾污效果越好；但對于酸性品藍(lán)6B效果較差，這說明助劑的防沾污的能力還與染料的結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。比較不同助劑的效果，配方6的效果最好，并且配方6對兩種染料的防沾色效果均較好。

3 小結(jié)

以市售聚乙烯吡咯烷酮 （K=30）、脂肪醇聚氧乙烯醚O-25、脂肪胺聚氧乙烯醚1830、脂肪胺聚氧乙烯醚1860、馬來酸／丙烯酸共聚物為原料，探討了在對酸性染料對真絲、錦綸沾色的影響。并在此基礎(chǔ)上復(fù)配了6個(gè)助劑，進(jìn)行防沾色試驗(yàn)。研究結(jié)果表明，各類助劑對酸性染料的防沾色作用具有一定的效果，其中配方5和6對真絲織物皂洗時(shí)的防沾色效果較好，錦綸織物皂洗時(shí)，配方6的防沾色效果最好。

表7 復(fù)配助劑在染色錦綸織物皂洗時(shí)的防沾色作用

[1] 趙濤.染整工藝學(xué)教程第二分冊 [M].北京：中國紡織出版社，2005:114-114.

[2] 汪立德.聚乙烯吡咯烷酮及其應(yīng)用的進(jìn)展 [J].現(xiàn)代化工，1995(5):21-25.

[3] 苗蔚榮，陳萍.聚乙烯吡咯烷酮的發(fā)展概況 [J].染料工業(yè)，1995，32(4):27-28.

[4] 李寧蔚，朱泉.羧酸類高分子共聚物在活性染料染色皂洗中的應(yīng)用 [J].印染助劑，2007(4):31-33.

[5] 朱國華，王瑛.酸性皂洗劑的合成與應(yīng)用 [J].南通工學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，17(4):51-54.

[6] 唐增榮.印染防沾污技術(shù)與生產(chǎn)應(yīng)用 [J].印染助劑，2002，19(5):24-27.

[7] 雷志濤，沈麗麗.高分子無泡皂洗劑的合成及應(yīng)用 [J].染整技術(shù)，2005(1):36-38.