改性平紋粘膠織物軋烘焙染色工藝條件的探討

郭映雪，李衛(wèi)斌，趙曉明

(天津工業(yè)大學紡織學院，天津 300387)

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改性平紋粘膠織物軋烘焙染色工藝條件的探討

郭映雪，李衛(wèi)斌，趙曉明

(天津工業(yè)大學紡織學院，天津 300387)

摘要：討論了助劑ZB-10改性平紋粘膠織物活性染料軋烘焙工藝條件對染色性能的影響，優(yōu)化出其最佳染色工藝條件，并評價改性平紋粘膠織物的染色效果。結果表明：優(yōu)化出助劑ZB-10改性平紋粘膠織物活性染料染色的最佳工藝為：浸軋染液(染料，Na2CO35 g/L)→預烘(70℃,1.5 min)→焙烘(130℃,2.5 min)。

關鍵詞：平紋粘膠織物陽離子蛋白改性劑ZB-10改性活性染料染色性能

0前言

粘膠纖維俗稱人造棉、人造毛和人造絲，是以天然纖維素為原料，經(jīng)堿化、老化、磺化等工序制成可溶性纖維素磺酸酯，再溶于稀堿液制成粘膠，經(jīng)濕法紡絲而制成。采用不同的原料和紡絲工藝，可以分別得到普通粘膠纖維，高濕模量粘膠纖維和高強力粘膠纖維等。目前粘膠纖維的染色多用活性染料，但活性染料存在鹽和堿用量大的污染問題[1-5]。為了解決此難題，在本課題組劉元軍等研究的基礎上[6-15]，本課題首先選用自制的陽離子蛋白助劑ZB-10，采用連續(xù)浸軋工藝對平紋粘膠織物進行改性，然后討論改性平紋粘膠織物活性染料軋烘焙無鹽染色工藝條件，通過測試織物表面染色深度K/S值、固色效率及牢度等性能指標，確定改性織物軋染染色的最佳工藝條件。

1實驗部分

1.1實驗儀器和材料

1.1.1實驗材料

平紋粘膠織物

1.1.2實驗藥品(見表1)

表1　實驗藥品

1.1.3實驗儀器(見表2)

表2　實驗儀器

1.2工藝流程

陽離子蛋白助劑ZB-10浸軋改性平紋粘膠織物→活性染料軋染染色→測定表觀染色深度K/S值等指標

1.3工藝方法及條件

1.3.1平紋粘膠織物浸軋改性工藝

平紋粘膠織物浸軋蛋白改性液(ZB-10 0-25g/L，氫氧化鈉0～6 g/L，二浸二軋，壓力0.25 MPa，車速3.0 m/s)→烘干(80℃，2.5 min)

1.3.2染色工藝

工藝一：浸軋染液(活性艷紅M-2B 0.5 g/L，碳酸鈉5 g/L，二浸二軋，軋液率70%，壓力0.25 MPa，車速3.0 m/s)→預烘(80℃，2.5 min)→焙烘(150℃，2.5 min)。

工藝二(未改性平紋粘膠織物傳統(tǒng)染色工藝)：染色(染料，Na2CO310 g/L，NaCl 40 g/L，軋液率70%，壓力0.25 MPa，車速3.0 m/s)→預烘(80℃,2 min)→焙烘(150℃,2.5min)

1.4染色深度測試[13]

平紋粘膠織物K/S值測定采用SF-300思維士電腦測色儀測試。

2結果與討論

2.1鹽用量對平紋粘膠織物染色效果的影響

未改性、改性的平紋粘膠織物按照如下工藝染色：浸軋染液(活性艷紅M-2B 0.5g/L，氯化鈉0～60g/L，碳酸鈉5g/L，二浸二軋，軋液率70%，壓力0.25MPa，車速3.0m/s)→預烘(80℃，2.5min)→焙烘(150℃，2.5min)，結果見圖1。

圖1　氯化鈉用量對平紋粘膠織物K/S值的影響

從圖1中看出，隨氯化鈉用量增加，未改性平紋粘膠織物表面染色深度提高，此過程中氯化鈉起到促染作用。然而通過助劑ZB-10改性的平紋粘膠織物染色時，隨氯化鈉用量增加，表面染色深度下降。改性平紋粘膠織物不加鹽情況下染色，其表面染色深度明顯高于未改性平紋粘膠織物加鹽60g/L的染色平紋粘膠織物的表面染色深度。因此，ZB-10改性平紋粘膠織物可以實現(xiàn)平紋粘膠織物活性染料無鹽染色。

2.2碳酸鈉用量對平紋粘膠織物染色效果的影響

改性平紋粘膠織物按照如下工藝染色：浸軋染液(活性艷紅M-2B 0.5 g/L，碳酸鈉0～15 g/L，二浸二軋，軋液率70%，壓力0.25 MPa，車速3.0 m/s)→預烘(80℃，2.5 min)→焙烘(150℃，2.5 min)，結果見圖2。

圖2　碳酸鈉用量對平紋粘膠織物K/S值的影響

從圖2中可以看出，隨著固色堿劑用量的增加，改性平紋粘膠織物的染色深度逐漸增大，然后緩慢降低。當碳酸鈉用量在5g/L時，K/S值最大，最終選定固色堿劑加入量為5 g/L。

2.3預烘溫度對平紋粘膠織物染色效果的影響

改性的平紋粘膠織物按照如下工藝染色：浸軋染液(活性艷紅M-2B 0.5 g/L，碳酸鈉5 g/L，二浸二軋，軋液率70%，壓力0.25 MPa，車速3.0 m/s)→預烘(50℃～100℃，2.5 min)→焙烘(150℃，2.5 min)，結果見圖3。

圖3　預烘溫度對平紋粘膠織物K/S值的影響

從圖3看出，隨著預烘溫度的升高，改性平紋粘膠織物的表面染色深度先減后增，一定溫度后才略微下降。當溫度為50℃時，改性平紋粘膠織物的K/S值最大。

2.4預烘時間對平紋粘膠織物染色效果的影響

改性平紋粘膠織物按照如下工藝染色：浸軋染液(活性艷紅M-2B 0.5g/L，碳酸鈉0～15g/L，二浸二軋，軋液率70%，壓力0.25MPa，車速3.0m/s)→預烘(80℃，1min～4min)→焙烘(150℃，2.5min)，實驗結果見下頁圖4。

圖4　預烘時間對平紋粘膠織物K/S值的影響

從圖4可以看出，隨著預烘時間的延長，改性平紋粘膠織物的表面染色深度先增后減。在相同的烘干溫度下，預烘時間過短，織物的含水量高，導致后期焙烘階段染料水解量增大，固色率降低，進而降低織物的染色深度。

2.5焙烘溫度對平紋粘膠織物染色效果的影響

改性平紋粘膠織物按照如下工藝染色：浸軋染液(活性艷紅M-2B 0.5g/L，碳酸鈉0～15g/L，二浸二軋，軋液率70%，壓力0.25MPa，車速3.0m/s)→預烘(80℃，1.5min)→焙烘(110℃～170℃，2.5 min)，實驗結果見圖5。

圖5　焙烘溫度對平紋粘膠織物K/S值的影響

從圖5可以看出，隨著焙烘溫度升高，改性平紋粘膠織物的表面染色深度，先增加又下降。當焙烘溫度為130℃時,改性平紋粘膠織物的K/S值達到最大。

2.6焙烘時間對平紋粘膠織物染色效果的影響

改性平紋粘膠織物按照如下工藝染色：浸軋染液(活性艷紅M-2B 0.5g/L，碳酸鈉0～15g/L，二浸二軋，軋液率70%，壓力0.25MPa，車速3.0m/s)→預烘(80℃，1.5min)→焙烘(130℃，1min～4min)，實驗結果見圖6。

圖6焙烘時間對平紋粘膠織物K/S值的影響

從圖6可以看出，隨著焙烘時間的延長，改性平紋粘膠織物的K/S值呈現(xiàn)上升趨勢，1.5min～2.5min時上升明顯，2.5min后上升緩慢。焙烘時間過短，織物上大部分的染料與纖維發(fā)未能發(fā)生固著反應，K/S值較低；焙烘時間過長，織物強度可能降低。實驗優(yōu)選改性平紋粘膠織物活性染料染色的焙烘時間為2.5min。

3結論

優(yōu)化出助劑ZB-10改性平紋粘膠織物活性染料染色的最佳工藝為：浸軋染液(染料，Na2CO35g/L)→預烘(70℃,1.5 min)→焙烘(130℃,2.5 min)，可以實現(xiàn)改性平紋粘膠織物活性染料無鹽、低堿染色。

參考文獻

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[15]趙家琪，李衛(wèi)斌，趙曉明.助劑 ZB-10改性粘膠織物工藝條件優(yōu)選[J].成都紡織高等?？茖W校學報,2016,33(1): 75-78.

中圖分類號：TS193

文獻標識碼：A

文章編號：1008-5580(2016)02-0077-04

通訊作者：趙曉明(1963-)，男，博士，天津市特聘教授，博士生導師。

基金項目：國家自然科學基金項目(51206122)，天津工業(yè)大學創(chuàng)新實驗室2016年大學生創(chuàng)新訓練計劃項目(20160107)，2015年天津工業(yè)大學研究生科技創(chuàng)新活動計劃資助項目(15101)。

收稿日期：2016-02-05