絹絲/羊毛織物活性染料同浴同色染色技術(shù)研究

樊 啟 平

(杭州喜得寶集團(tuán)有限公司，杭州310004)

研究與技術(shù)

絹絲/羊毛織物活性染料同浴同色染色技術(shù)研究

樊 啟 平

(杭州喜得寶集團(tuán)有限公司，杭州310004)

針對活性染料在絹絲和羊毛纖維的染色差異，為實(shí)現(xiàn)絹絲/羊毛織物活性染料同浴同色染色，篩選了適用的三原色活性染料，探討了染色工藝對同色性能的影響，并進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化試生產(chǎn)。研究結(jié)果表明，選擇合理元明粉質(zhì)量濃度、調(diào)控分段染色溫度和保溫時(shí)間，能顯著改善染色同色性。在平幅液流染色機(jī)中,染色絹絲/羊毛織物的同色效果好。

絹絲/羊毛；同色染色；活性染料；平幅液流染色機(jī)

真絲作為天然的蛋白質(zhì)纖維，具有優(yōu)良的光澤、吸濕性和保健性，備受人們青睞[1-2]。但真絲綢產(chǎn)品由于抗皺性差、易紕裂，逐漸向重磅厚重型真絲產(chǎn)品發(fā)展[3-4]，又由于蠶絲價(jià)格昂貴，因此，常通過交織或混紡方法提高含真絲產(chǎn)品的服用性能[5-6]。絹絲/羊毛交織物就是這樣一種高檔化、性能優(yōu)異的紡織品，既有絲的柔軟、珍珠般的光澤，又具羊毛的彈性、挺括，穿著舒適典雅[7-8]。但是，由于面料中的兩種纖維在性能上的差異，使得染色加工比較復(fù)雜，產(chǎn)品加工周期長、能耗大。為簡化生產(chǎn)工藝，提高絹絲/羊毛織物的染色品質(zhì)，采用活性染料對其進(jìn)行同浴染色[9-10]，本研究優(yōu)選了符合環(huán)保要求的三原色活性染料，確定了合適的染色工藝，并在自主研發(fā)的平幅液流染色設(shè)備中進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化試生產(chǎn)。

1 試 驗(yàn)

1.1 材料、藥品及儀器

材料：絹絲、羊毛織物、絹絲/羊毛交織物(50/50，浙江華越絲綢制品有限公司)。

藥品：活性染料(上海雅運(yùn)紡織化工公司、瑞士汽巴精化公司、臺灣永光化學(xué)工業(yè)股份有限公司生產(chǎn))，平平加O(江蘇海安石油化工廠)，同色勻染劑TS(浙江華晟化學(xué)制品有限公司)，小蘇打(杭州龍山化工有限公司)，元明粉(江蘇南風(fēng)元明粉有限責(zé)任公司)，皂片(浙江華晟化學(xué)制品有限公司)，均為工業(yè)級。

儀器：SHA-B恒溫振蕩水浴器(常州國華電器有限公司)，SF600 Plus計(jì)算機(jī)測色配色儀(美國Datacolor公司)，平幅液流染色設(shè)備(杭州喜得寶集團(tuán)有限公司)，YG571B型染色摩擦色牢度試驗(yàn)器(溫州大榮紡織儀器有限公司)，DR4000型(水冷)日曬氣候試驗(yàn)機(jī)(溫州大榮紡織儀器有限公司)，SW-12J型耐洗色牢度試驗(yàn)機(jī)(溫州大榮紡織儀器有限公司)。

1.2 方 法

工藝流程：織物前處理→染色→水洗(熱水洗，冷水洗)→皂洗→水洗(熱水洗，冷水洗)→烘干。

前處理工藝：精練劑3 g/L，浴比 1︰30，溫度 85～90 ℃，時(shí)間30 min。

染色基本工藝如圖1所示。

A：染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%(o.w.f)，元明粉質(zhì)量濃度 30 g/L，同色勻染劑TS 2 g/L，浴比 1︰30；B：小蘇打 3 g/L

1.3 測 試

1)同色等級評定：按GB/T 250—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 評定變色用灰色色樣卡》評定同色等級。

2)K/S值測試：K/S值表示織物表面得色深度，用SF600 Plus測配色儀測定。

3)同色平衡值K：K=(K/S)羊毛/(K/S)絹絲，當(dāng)K值等于1，則羊毛、絹絲兩種纖維同色；當(dāng)K值大于1，則羊毛色澤濃于絹絲；當(dāng)K值小于1，則羊毛色澤淡于絹絲。K值越接近于1，則同色性能越好。

4)耐摩擦色牢度：參照GB/T 3920—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐摩擦色牢度》測定。

5)耐皂洗色牢度：參照GB/T 3921.3—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐皂洗色牢度》測定。

6)耐日曬色牢度：參照GB/T 8427—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐人造光色牢度：氙弧》測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 活性染料對絹絲和羊毛織物同色性影響

對常用活性染料按照染色工藝1同浴上染絹絲、羊毛織物，選擇常用的活性染料的同色效果如表1所示。

表1 活性染料對絹絲和羊毛織物同色性影響

因不同的活性基對絹絲、羊毛纖維親和力不同，羊毛纖維得色量高于絹絲纖維，從表1可以看出，色光接近的染料大多是多活性基或者對絹絲有較高直接性的染料，只有染料合適組合時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)絹絲/羊毛織物同浴染色的同色性。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)及拼色要求，選定汽巴黃M-3RE、汽巴紅LS-B、永光藍(lán)LX作為三原色進(jìn)行接下來的試驗(yàn)。

2.2 不同染色工藝對絹絲和羊毛織物同色性影響

將選定的三原色活性染料分別按照染色工藝1和工藝2對絹絲、羊毛織物分別進(jìn)行染色，測得的同色等級如表2所示。

表2 染色工藝對絹絲和羊毛織物同色性的影響

由表2可知，工藝2比工藝1的同色效果要好。由于羊毛纖維上的鱗片層，需要一定的溫度才能使得染料進(jìn)入羊毛纖維內(nèi)部，因此，在中等溫度下保溫，有利于染料充分上染到絹絲纖維。中溫保溫結(jié)束后加入固色堿，上染到絹絲上的染料與絲纖維上的氨基和羥基發(fā)生共價(jià)鍵結(jié)合，降低了染料在高溫下移染到羊毛纖維上的比例，因此工藝2可以增加絹絲的得色量。當(dāng)溫度繼續(xù)升高時(shí)，羊毛纖維上的鱗片層打開，活性染料進(jìn)入到羊毛纖維內(nèi)部，上染到羊毛纖維上的染料與羊毛上的氨基共價(jià)鍵結(jié)合。此工藝有利于活性染料在這兩種纖維上均勻分配，實(shí)現(xiàn)良好的同色效果。

2.3 染色工藝因素對絹絲和羊毛織物同色性影響

按照工藝2，改變元明粉質(zhì)量濃度、中溫保溫時(shí)間、高溫保溫時(shí)間及保溫溫度等工藝因素，探討絹絲與羊毛纖維同浴染色工藝因素對染色品K/S值的影響，試驗(yàn)以汽巴紅LS-B為例說明。

2.3.1 元明粉質(zhì)量濃度對染色品同色性的影響

改變元明粉質(zhì)量濃度，研究了絹絲、羊毛織物同浴染色，結(jié)果如表3所示。

表3 元明粉質(zhì)量濃度對染色品同色性的影響

從表3可知，當(dāng)元明粉質(zhì)量濃度在5～30 g/L時(shí)，絹絲、羊毛纖維的得色量隨著元明粉質(zhì)量濃度的增加而增加。因元明粉作為一種電解質(zhì)，它的加入能明顯降低纖維表面的Zeta電位，降低纖維與染料之間的斥力，增加染料活度，從而促進(jìn)染料的上染。同浴情況下，羊毛纖維的得色量高于絹絲纖維，但當(dāng)元明粉的質(zhì)量濃度增加到一定程度時(shí)，其促染效果就不明顯了，因此兩種纖維得色量K/S值較為接近。綜合考慮，選取元明粉質(zhì)量濃度30 g/L較為適宜。

2.3.2 中溫60 ℃保溫時(shí)間對染色品同色性的影響

改變中溫保溫時(shí)間，絹絲、羊毛織物的同浴染色效果如表4所示。

表4 中溫保溫時(shí)間對染色品同色性的影響

從表4可知，染色過程中直接升到高溫染色，即中溫60 ℃保溫時(shí)間為0 min時(shí)，絹絲、羊毛織物上的K/S值差別比較大。當(dāng)中溫60 ℃保溫時(shí)間增加時(shí)，保證了足夠的時(shí)間使染料上染絹絲，且部分染料在絹絲提前上固著，提高了絹絲纖維的得色量，同時(shí)中溫保溫時(shí)間延長，減少了染料向羊毛纖維上移染，降低了其對羊毛纖維的吸附量，有利于實(shí)現(xiàn)絹絲、羊毛纖維的同色。中溫的保溫時(shí)間至30 min后，繼續(xù)延長保溫時(shí)間對絹絲、羊毛同色性的影響不大。中溫保溫時(shí)間20 min和30 min染色所得的絹絲、羊毛，目測看顏色相差不大，因此，選取中溫保溫時(shí)間20 min即可。

2.3.3 染色溫度對染色品同色性的影響

改變?nèi)旧珳囟?，絹絲、羊毛織物同浴染色效果如表5所示。

表5 染色溫度對染色品同色性的影響

從表5可知，染色溫度對絹絲得色量影響不大，羊毛受染色溫度影響很大。溫度升高，羊毛得色量增加明顯，羊毛、絹絲較高溫度下同浴染色時(shí)，染料在兩種纖維中競?cè)?，兩種纖維得色量差異變大?？刂茰囟瓤梢哉{(diào)控絹絲與羊毛同浴的顏色深度，80 ℃染色時(shí)，絹絲羊毛同色性好。

2.4 絹絲/羊毛織物在平幅液流染色機(jī)中染色應(yīng)用舉例

按照工藝2，三原色汽巴黃M-3RE、汽巴紅LS-B、永光藍(lán)LX以不同比例在平幅液流染色機(jī)中染絹絲/羊毛織物，染色品的同色性如表6所示。

表6 不同染色配方下的絹絲/羊毛織物的同色性

注：絹絲/羊毛交織物染色后，經(jīng)紗絹絲、緯紗羊毛拆開后分別纏繞到同等大小硬紙板上，然后在測配色儀上分別測試絹絲、羊毛纖維的K/S值，按照1.3計(jì)算同色平衡值K。

由表6可知，該三原色按一定比例拼色，其同色平衡值K均較為接近1。由此可以判斷該染色工藝在平幅液流染色機(jī)上染色能達(dá)到較好的同色效果，符合市場要求。

2.5 染色牢度分析

分別對篩選出的三原色染料，按照工藝2染絹絲/羊毛織物，染色織物的色牢度測試結(jié)果如表7所示。

表7 絹絲/羊毛織物的染色牢度

由表7可知，適宜工藝條件下，染得的絹/羊毛混紡織物的各項(xiàng)色牢度較好，符合GB 18401—2010《國家紡織產(chǎn)品基本安全技術(shù)規(guī)范》的要求。

3 結(jié) 論

1)絹絲、羊毛同浴染色時(shí)，基本上都是羊毛深絹絲淺，篩選的三原色染料汽巴黃M-3RE、汽巴紅LS-B、永光藍(lán)LX適用于絹絲/羊毛織物的同浴同色染色需求，染色織物的色牢度好。

2)調(diào)控絹絲/羊毛織物的分段染色溫度及保溫時(shí)間，可顯著調(diào)節(jié)染料對不同纖維的上染性能，提高染色同色性。

3)絹絲/羊毛織物在平幅液流染色機(jī)中可實(shí)現(xiàn)較好的同浴同色染色效果，參考染色工藝：在染料相對織物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%(o.w.f.)時(shí)，元明粉質(zhì)量濃度30 g/L、同色勻染劑TS質(zhì)量濃度2 g/L，升溫到60 ℃，保溫20 min后、加入小蘇打1.5 g/L，繼續(xù)升溫到80 ℃，加入小蘇打1.5 g/L，保溫40 min。

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Study on Homochromy and One-Bath Dyeing Technology of Reactive Dye of Spun Silk/Wool

FAN Qiping

(Hangzhou HSDP Group Co.,Ltd., Hangzhou 310004, China)

Aiming at the dyeing difference of reactive dye in spun silk and wool, applicable trichromatic reactive dyes were choosen to realize homochromy and one-bath dyeing of spun silk/wool. The influence of dyeing process on homochromatism was researched, and the industrial pilot production was conducted. The results show that rational concentration of anhydrous sodium sulfate, dyeing temperature and heat preservation time can significantly improve dyeing homochromatism. Homochromy effect of dyed spun silk/wool is good in open-width flow dyeing machine.

spun silk/wool; homochromy dyeing; reactive dye; open-width flow dyeing machine

doi.org/10.3969/j.issn.1001-7003.2015.06.004

2014-11-25;

2015-01-23

生態(tài)染整及污染控制浙江省重點(diǎn)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)資助項(xiàng)目(2010R50038-05)

TS193.5

A

1001-7003(2015)06-0018-04 引用頁碼: 061104