錦/棉織物一浴法染色研究進(jìn)展

陳鎮(zhèn)+粟建權(quán)

摘要：本文簡(jiǎn)單介紹了錦綸、棉纖維的基本結(jié)構(gòu)和染色性能，詳細(xì)闡述了活性染料、活性/中性染料、活性/分散染料、活性/金屬絡(luò)合染料、活性/酸性染料、酸性染料、直接/酸性染料、中性/直接染料、液體硫化染料等當(dāng)前 9種不同的錦/棉織物一浴染色工藝的基本原理和研究進(jìn)展。

關(guān)鍵詞：錦/棉織物；一浴法染色；同色性；活性染料；酸性染料

中圖分類號(hào)：TS193.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Research Progress on One-bath Dyeing of Nylon/Cotton Fabric

Abstract： In this paper， the basic structure and dyeing properties of nylon and cotton were introduced briefly. The basic principle and research progress of nine different one-bath dyeing methods for nylon/cotton fabric were described in detail， including reactive dyeing， reactive/neutral dyeing， reactive/disperse dyeing， reactive/metal complex dyeing， reactive/acid dyeing， acid dyeing， direct/acid dyeing， neutral/direct dyeing， liquid sulfur dyeing.

Key words： nylon/cotton fabric； one-bath dyeing； homochromatism； reactive dye； acid dye

錦/棉織物兼具錦綸纖維和棉纖維的優(yōu)良性能，手感豐滿，身骨堅(jiān)挺、滑爽，穿著舒適，富有彈性和光澤，耐磨性好，是目前較為流行的服裝面料。

傳統(tǒng)的錦/棉織物染色工藝流程長(zhǎng)，能耗、水耗較大，不利于節(jié)能減排。而錦/棉織物一浴法染色工藝作為一種環(huán)境友好型染色技術(shù)，能縮短加工流程，節(jié)約染色時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，降低能源、水量的消耗，減少污水排放，從而降低企業(yè)生產(chǎn)成本和環(huán)保壓力，間接增加企業(yè)生產(chǎn)利潤(rùn)，是當(dāng)前科研院所及印染企業(yè)的一個(gè)重要研究方向。

1 錦綸、棉纖維的分子結(jié)構(gòu)特征

錦綸屬于聚酰胺纖維，常見的錦綸66的結(jié)構(gòu)式如圖 1所示，其分子鏈中含有較多的非極性碳?xì)滏湽?jié)，在分子兩端有氨基和羧基，分子鏈中還含有大量的酰胺基，可以采用酸性、中性、活性、分散等染料染色。

棉纖維屬纖維素纖維，其結(jié)構(gòu)式如圖 2 所示，纖維素大分子的基本結(jié)構(gòu)單元是β-D-葡萄糖剩基，在葡萄糖剩基及兩端?；虾卸鄠€(gè)自由羥基、醇基及潛在醛基，常采用直接、活性、還原、硫化等染料染色。

2 錦/棉織物一浴法染色研究進(jìn)展

受聚酰胺和纖維素的本身結(jié)構(gòu)及染色過程中所用染料的性能及工藝的影響，錦/棉織物的傳統(tǒng)染色工藝常采用分散/活性、分散/直接、酸性/活性等染料兩浴套染法染色，同色性好，色譜較齊，牢度較高；但工藝流程長(zhǎng)、能源消耗大，不利于印染企業(yè)節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)，且隨著加工時(shí)間的延長(zhǎng)，可能會(huì)在生產(chǎn)中產(chǎn)生折皺、擦傷、色花、缸差等問題，影響產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。錦綸與棉織物的傳統(tǒng)染色工藝存在一定的差異（表 1）。

從表 1 可以看出，錦綸與棉織物的傳統(tǒng)染色工藝的主要差異是染色pH值的不同，錦綸一般需在酸性條件下染色，而棉一般需在堿性條件下染色，要實(shí)現(xiàn)錦/棉織物一浴法染色，只能通過對(duì)織物進(jìn)行改性或?qū)θ玖线M(jìn)行篩選，使兩種組分的染色條件趨同，達(dá)到較理想的染色效果。

2.1 活性染料一浴法染色

這種方法的基本原理是利用活性染料可在不同條件下上染錦綸和棉纖維，依據(jù)染色工藝中錦綸和棉纖維的上染先后順序不同，通過調(diào)節(jié)染浴pH值，改變?nèi)驹≡诓煌に囯A段的酸堿性，從而在堿性條件下實(shí)現(xiàn)活性染料染棉，在酸性條件下實(shí)現(xiàn)活性染料染錦綸。

王宏等選用Cibacron FN型活性染料（一氟均三嗪加改良型乙烯砜型雙活性基團(tuán)染料）、Cibaeron黃FN-2R、Cibaeron紅FN-R、Cibaeron蘭FN-R對(duì)錦/棉交織物進(jìn)行一浴法染色，活性染料先在堿性條件下對(duì)棉纖維進(jìn)行染色，然后再加入（NH4）2SO4和醋酸調(diào)節(jié)染液pH值至 5 ～ 6，沸染錦綸，整個(gè)生產(chǎn)過程采用低張力工藝，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和風(fēng)格，尤其是淺色同色性效果好，濕牢度佳。

高曉紅等采用自制的助劑CN（在保溫時(shí)，能使染浴 pH值從堿性逐步降低到弱酸性）考察了K、KE、KN、M型活性染料用于錦/棉織物一浴法染色的性能，結(jié)果表明：部分KE、KN、M型活性染料如活性紅KE-3B、活性黃KE-4R、活性紅M-3BE、活性深藍(lán)M-2GE、活性翠藍(lán)KN-G同色性較好，并且上染率和固色率也相對(duì)較高，適宜于活性染料一浴法染色，而K型染料的同色性較差，不適宜于一浴法染色。

尹宇、王春梅等根據(jù)活性染料的染色特征值SERF值從大到小篩選了 3 組活性染料，分別采用先酸后堿工藝和應(yīng)用pH值調(diào)節(jié)劑A工藝對(duì)錦/棉交織物進(jìn)行一浴法染色，結(jié)果顯示：SERF值中等的染料如活性大紅3DR、活性金黃2RS、活性翠藍(lán)GS適用于上述兩種工藝，固色率均可達(dá)70%以上，摩擦牢度和皂洗牢度為 4 ～ 5 級(jí)，同色性較好。

周光勇、龔軍等則采用色媒體DM-2008對(duì)錦/棉交織物中的棉纖維組分進(jìn)行改性，添加染座，實(shí)現(xiàn)了活性染料如活性深藍(lán)B、活性艷藍(lán)BRF、活性黃3RS和活性紅2B等在弱酸性（pH值為 5）條件下同時(shí)對(duì)錦綸、棉纖維染色，染色后錦綸和棉的同色性較好，各項(xiàng)色牢度也較高。

2.2 活性/中性染料一浴法染色

該法基本原理是通過提高染色、固色溫度（100 ℃左右），實(shí)現(xiàn)活性/中性染料同時(shí)在中性浴中上染色棉纖維和錦綸，或通過調(diào)節(jié)染浴pH值，使活性染料在堿性染浴中染棉，中性染料在中性染浴中染錦綸。

崔浩然討論了中性染料與高溫型活性染料及中性染料與熱固型活性染料一浴法染錦/棉織物工藝，研究表明高溫型活性染料（H-E型）耐熱穩(wěn)定性好，可在90 ～ 95 ℃吸色、80 ℃固色，這與中性染料染錦綸的最佳溫度（95 ～ 98 ℃）相近。按高溫活性染料的吸色溫度（90 ～ 95 ℃）染色，中性染料在錦綸上得色深度的下降幅度不明顯。熱固型活性染料如NF型、N型、CN型和NE型等在中性浴、較高溫度（100 ～105 ℃）下固著棉纖維，勻染性良好；而常規(guī) 2∶1型中性染料可在100 ～ 120 ℃中性浴染錦綸，且對(duì)工藝條件的適應(yīng)性良好。上述兩種一浴法工藝簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，且染品勻染性好，色光易于調(diào)整。

陳國洪等先用活性染料（3BS艷紅、3RS黃、B元青）染棉，后醋酸調(diào)節(jié)pH值在 7 左右進(jìn)行中性染料（GRL棗紅、GL中性深黃、S-R中性黑）染錦綸，實(shí)現(xiàn)了錦/棉交織物的活性/中性染料一浴法染色，且免去了活性染料染色后皂洗工藝，通過工藝條件的控制可以獲得較好的同色性和較高的耐皂洗、耐摩擦色牢度。

王華清采用Kayacelon React CN中性固色活性染料和1∶2型中性染料在100 ℃、pH值為 7 的條件下，通過適當(dāng)?shù)墓に嚳刂?，可使染料在一浴中同時(shí)完成對(duì)棉錦兩種纖維的上色，并具有較高的色牢度和同色性。

2.3 活性/分散染料一浴法染色

該法基本原理是通過對(duì)染料選擇或改性，克服活性染料與分散染料染色工藝條件如染浴pH值、染色溫度等的差異，獲得能在中性、100 ℃下具有較好染色效果的活性染料和分散染料，實(shí)現(xiàn)一浴中分散染料染錦綸，活性染料染棉纖維。

彭志忠對(duì)錦/棉彈性針織物采用分散/活性一浴法染色，分散染料選用分散穩(wěn)定性較高的Dianix染料，活性染料選用Kayacelon React CN型活性染料，在中性條件、70 ℃始染，100 ℃保溫固色，工藝寬容度高、重現(xiàn)性好，但其染中深色牢度還有待改善。

崔浩然等探討了分散染料與熱固型活性染料（如NF型、N型、CN型和NE型）一浴法染錦/棉織物，在中性、100℃條件下，分散染料染錦綸與熱固型活性染料染棉具有良好的同浴染色適應(yīng)性。

Kim等選用羥基乙烯砜硫酸酯型活性染料與含有羥基的分散染料在pH值為 7，溫度僅為60℃條件下實(shí)現(xiàn)錦/棉織物一浴法染色，染色后織物水洗牢度及摩擦牢度優(yōu)良，耐光牢度適中。

2.4 活性/金屬絡(luò)合染料一浴法染色

該法基本原理是通過對(duì)染浴的pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)，使活性染料先在堿性浴中上染棉纖維，然后再使1∶2金屬絡(luò)合染料在酸性條件下上染錦綸。

楊波采用1∶2金屬絡(luò)合染料Dorolan深藍(lán)DBL與活性藍(lán)B-2GLN染料對(duì)錦/棉織物進(jìn)行一浴法浸染染色，通過醋酸調(diào)節(jié)pH值，使兩種染料在一浴法中的上染率及各項(xiàng)染色牢度指標(biāo)與傳統(tǒng)二浴法染色工藝相當(dāng)。

2.5 活性/酸性染料一浴法染色

該法基本原理是通過對(duì)活性、酸性染料進(jìn)行篩選，獲得能在中性條件下上染的活性、酸性染料，實(shí)現(xiàn)活性染料在中性浴中上染棉纖維和酸性染料在中性浴中上染錦綸。

朱志彬等采用約克夏無堿活性染料N R A系列（Intracron Yellow NRA-HM、Intracron Red NRA-2B和Intracron Blue NRA-HM），和弱酸性染料 Nylanthrene B 組（Nylanthrene Yellow B-4NGL、Nylanthrene Red B-NG和Nylanthrene Blue B-AR）對(duì)錦/棉交織物進(jìn)行一浴法染色。結(jié)果表明：在pH值為 7，染色溫度100 ℃的條件下，采用該工藝染色的錦/棉交織物色光穩(wěn)定，同色性好，各項(xiàng)色牢度均較高，布面效果明顯改善，成品品質(zhì)提高。

曹機(jī)良等采用中性固色活性染料（Argazol黃NF-GR、Argazol紅NF-3B和Argazol藍(lán)NF-BG）和酸性染料（弱酸性黃3G、弱酸性紅10B和弱酸性深藍(lán)5R）一浴法對(duì)錦/棉交織物進(jìn)行染色，結(jié)果表明：中性固色活性染料對(duì)錦綸織物的沾色以及酸性染料對(duì)棉織物的沾色均較少，經(jīng)固色后錦/棉混紡織物染色的各項(xiàng)牢度均滿足服用要求。

Kim等考察了不同類型活性染料與酸性染料在一浴條件下染色錦/棉織物，研究表明，在中性pH值條件下，MNT型活性染料染棉的牢度比MCT型活性染料高，而半縮絨型酸性染料對(duì)錦綸的染色牢度要優(yōu)于勻染型酸性染料。

2.6 酸性染料一浴法染色

該法基本原理是利用含有不同活性基團(tuán)的胺或反應(yīng)性陽離子改性劑對(duì)纖維素纖維進(jìn)行陽離子化改性，使棉纖維的正電性增強(qiáng)，減少或清除酸性染料與棉纖維之間的靜電斥力，使酸性染料更多地吸附在改性后的棉纖維上。

孟春麗等采用聚環(huán)氧氯丙烷二甲胺衍生物對(duì)錦/棉織物中的棉組分進(jìn)行改性，然后采用弱酸性深藍(lán)5R和中性藍(lán)BNL酸性染料對(duì)改性后的錦/棉織物進(jìn)行一浴法染色，研究表明：改性后在90 ℃、pH值 2 ～ 4 的條件下，弱酸性深藍(lán)5R和中性藍(lán)BNL可在錦/棉織物上獲得較好的同色性。

2.7 直接/酸性染料一浴法染色

該法基本原理是先采用染色助劑預(yù)處理織物，使其陽離子化，并通過直接、酸性染料的篩選，實(shí)現(xiàn)直接、酸性染料在弱酸性條件下同一浴中分別上染棉纖維和錦綸。

徐璀等采用酸性固色劑TF-506對(duì)織物進(jìn)行預(yù)處理，然后再在弱酸性（pH值為 6）條件下染色，采用直接染棉/酸性染料染錦綸一浴法工藝，錦綸和棉都可獲得較高的得色，也可解決直接/酸性染料一浴染色時(shí)的相互沾色問題，取得良好的染色效果。

張修強(qiáng)等選用直接染料作為錦/棉交織物中上染棉的染料，弱酸性染料作為上染錦綸的染料來實(shí)現(xiàn)錦/棉一浴染色。試驗(yàn)表明，直接染料與弱酸性染料可在同浴中上染的錦/棉交織物，其色牢度，勻染性較好。

2.8 中性/直接染料一浴法染色

該法基本原理是通過挑選牢度高、重現(xiàn)性好、染色性佳的改良型中性染料和直接染料在弱酸性條件下同浴上染錦綸和棉纖維。

王鵬飛等采用蘭納灑脫（Lanaset）中性染料、沙拉菲尼爾（Solophenyl）直接染料在pH值5.5 ～ 6.0的條件下，對(duì)錦/棉染色一浴法染色，色澤穩(wěn)定，生產(chǎn)重現(xiàn)性也比較好，修色亦較容易。

2.9 液體硫化染料一浴法染色

該法基本原理是將不溶性硫化染料制成已被預(yù)還原的隱色體溶液，利用其給色量高，染色性能穩(wěn)定，滲透性好，色差小的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)在酸性條件下同時(shí)上染錦綸和棉纖維。

單新偉采用液體硫化黑RDT-2KS染料在95 ℃、pH值3.5 ～ 4.0的條件下對(duì)錦/棉織物一浴法染色，結(jié)果表明，該工藝操作簡(jiǎn)單，染色牢度高，纖維脆損小，色光穩(wěn)定、無缸差。

3 結(jié)語

錦/棉織物兼具棉的柔軟舒適、吸濕透氣和錦綸優(yōu)異的耐磨、回彈性能，質(zhì)地輕盈，穿著舒適，深受消費(fèi)者青睞，是休閑裝、時(shí)裝的理想用料，在面料市場(chǎng)上占據(jù)越來越重要的地位。通過對(duì)織物或染料進(jìn)行改性或篩選，可以實(shí)現(xiàn)錦/棉織物一浴法染色，縮短加工流程，節(jié)約染色時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，降低能耗，減少污水排放，從而促進(jìn)印染企業(yè)節(jié)能減排、清潔生產(chǎn)，具有環(huán)境、經(jīng)濟(jì)雙重效益。

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