天絲/亞麻混紡針織物活性染料染色的同色性探討

陳文 何明娟 吳鑫鋼

摘 要：針對(duì)天絲和亞麻兩種纖維染色性能的差異，試驗(yàn)了活性染料類型、染料用量、染色溫度、鹽、堿用量以及固色時(shí)間等工藝因素對(duì)天絲、亞麻纖維活性染料染色同色性的影響。針對(duì)HE型活性染料，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化了染深色工藝。在染料用量3～6%，染色溫度70℃，鹽用量70g/L，堿用量30g/L，固色時(shí)間60min的工藝條件下，對(duì)天絲/亞麻混紡織物染深色，能得到良好的同色性及較高的色牢度。

關(guān)鍵詞：染色;活性染料;同色性;混紡針織物

中圖分類號(hào)：C912.82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1674-2346（2016）01-0005-05

亞麻纖維是人類最早使用的天然纖維，是天然纖維中唯一的束性植物纖維，具有天然的紡錘形結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的果膠質(zhì)斜邊孔，由此產(chǎn)生優(yōu)良的吸濕、透氣、防腐、抑菌、低靜電等特性，使亞麻織物成為能夠自然呼吸的織品，被譽(yù)為“纖維皇后”。常溫下，穿著亞麻服裝可使人體的實(shí)感溫度下降4～5℃，因此亞麻又素有“天然空調(diào)”之美譽(yù)。但粗糙的手感讓很多花費(fèi)者望而生畏[1]，而天絲有比真絲更柔軟的感覺(jué)，比棉更出色的吸濕性，又輕薄易洗[2]。因此天絲/亞麻混紡織物以其穿著舒服透氣、懸垂性好、有彈性、防褶皺。越來(lái)越受到消費(fèi)者青睞，是目前市場(chǎng)上比較流行的面料。

天絲、亞麻纖維由于超分子結(jié)構(gòu)和形態(tài)結(jié)構(gòu)不同，即使采用同一類染料同浴染色，也會(huì)產(chǎn)生色光不同的現(xiàn)象。由于亞麻和天絲上染的差異，混紡織物極易造成染色不勻，影響布面的外觀效果。當(dāng)纖維在水中發(fā)生溶脹，按孔道模型的解釋，染料分子是在水中通過(guò)許多曲折、互相連通的孔道擴(kuò)散到纖維內(nèi)部去的，因此，吸濕性越好，即水中發(fā)生的溶脹越大，越有利于染料的擴(kuò)散，易于上染[3]。而天絲纖維比亞麻纖維的吸濕性能好，在水中發(fā)生較大的溶脹，因此染色時(shí)較亞麻上染快，即初染率高，結(jié)果便會(huì)造成亞麻與天絲混紡織物染色時(shí)色澤濃淡不一的現(xiàn)象，表現(xiàn)為“白芯”或 “花灰”。因此要獲得亞麻、天絲雙組分面料同色性高的染色產(chǎn)品， 必須對(duì)染料進(jìn)行篩選。本項(xiàng)目以天絲/ 亞麻為試驗(yàn)對(duì)象， 研究不同染料及染色工藝條件對(duì)染色同色性的影響。

1 試驗(yàn)

1.1 材料、試劑和儀器

材料：亞麻纖維、天絲纖維、天絲/亞麻79/21 混紡針織織物（170g/m2）。

試劑：活性紅R-2BF（浙江潤(rùn)土）、活性黃R-4RLF（浙江潤(rùn)土）、活性藏青BF（浙江潤(rùn)土）;HE型活性紅（河北藍(lán)化）、HE型活性黃（河北藍(lán)化）、HE型活性藍(lán)（河北藍(lán)化）、Na2SO4（分析純）、Na2CO3（分析純）、中性皂片（標(biāo)準(zhǔn)）。

儀器：Datacolor SF600分光度儀。

1.2 試驗(yàn)和測(cè)試方法

1.2.1 染色工藝

采用活性染料，浴比1：30，天絲、亞麻（天絲79、亞麻21）纖維織物30℃同時(shí)入染，加入元明粉促染，以2℃/min升溫至染色溫度，然后加入一定量的純堿固色，保溫一定時(shí)間，再進(jìn)行后處理。

1.2.2 同色性測(cè)試

用Datacolor SF600分光度儀測(cè)定2種纖維染色后顏色指標(biāo)L，用明度差⊿L表示同色性，⊿L值越小，表示同色性越好[4]。

⊿L=L天絲-L亞麻

1.2.5 染色牢度

耐洗牢度測(cè)試參考GB/T 3921—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐皂洗色牢度試驗(yàn)》。

耐磨擦牢度測(cè)試參考GB/T3920—2008《紡織品 色牢度試驗(yàn) 耐摩擦色牢度試驗(yàn)》。

2 結(jié)果與討論

2.1 影響亞麻/天絲混紡織物同色性的因素

2.1.1 染料的類型

選用兩種不同類型活性染料的三原色，在相同染色濃度5%（owf）時(shí)，依照對(duì)應(yīng)的常規(guī)染色工藝條件，按照1.2.1工藝對(duì)天絲、亞麻纖維進(jìn)行染色，然后分別測(cè)試L值，計(jì)算其⊿L值如表1所示。

潤(rùn)土中溫型活性染料，屬于異雙活性基，是纖維素纖維染色的常用染料;河北藍(lán)化HE型活性染料是雙一氯均三嗪的高溫型活性染料，其特點(diǎn)是反應(yīng)溫度高，固色率高。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，高溫型的活性染料的⊿L比中溫型染料明顯較小，說(shuō)明高溫型的活性染料對(duì)亞麻、天絲同浴染色同色性相對(duì)較好。分析其原因可能因溫度的升高，提高亞麻纖維的膨化，減小了兩種纖維結(jié)構(gòu)上的差異，降低了染料吸附量的差異，提高了同色性。為了進(jìn)一步探討染色條件對(duì)兩種纖維同色性的影響，選用HE型活性黃染料變化染色條件，分析兩種纖維的△L，再進(jìn)行探討。

2.2.2 染料用量

按照1.2.1染色工藝選用HE型活性黃染料對(duì)亞麻、天絲纖維同浴染色，染后2種纖維的△L值如表2所示。

從表2可以看出，當(dāng)染料濃度低于5%，2種織物的△L值較小，同色性較好，說(shuō)明濃度越低，對(duì)同色性的影響相對(duì)越小;染料用量為6%時(shí)，△L值到達(dá)最大值1.5，說(shuō)明濃度越大，染的顏色越深，同色性越差。為了保證2種纖維染色的同色性，需通過(guò)工藝優(yōu)化盡量縮小其在同浴染色中的色差。下面以染料用量為6%的HE活性黃染料為研究對(duì)象，研究各工藝條件對(duì)同色性的影響。

2.1.3 染色溫度

其他條件不變，只改變?nèi)旧珳囟?，比較染色溫度對(duì)亞麻和天絲染色同色性的影響，結(jié)果如圖1所示。

從圖1可以看出，50～70℃之間，△L值隨溫度升高而變大，70℃后曲線明顯趨緩。溫度低于60℃時(shí)，△L值較小，2種纖維的同色性較好。但是染色深度明顯較低，固色率偏低，不利于染料的利用。故再取溫度70～90℃進(jìn)行正交試驗(yàn)分析。

2.1.4 電解質(zhì)用量

其他條件不變，只改變中性鹽用量，比較各用量下亞麻和天絲的染色同色性，結(jié)果如圖2所示。

從圖2可以看出，隨著鹽用量的增加，△L值呈現(xiàn)出相應(yīng)的變化。從30～50g/L呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，從生產(chǎn)成本的角度和染色濃度的角度考慮，鹽用量范圍控制在100g/L以內(nèi)，故取鹽用量30～50g/L進(jìn)行正交分析。

2.1.5 純堿用量

其他條件不變，只改變堿用量，比較亞麻和天絲纖維的染色同色性，結(jié)果如圖3所示。

從圖3得知，隨著堿用量的增加△L呈先增大后減小的趨勢(shì)，但是整體趨勢(shì)比較穩(wěn)定，當(dāng)堿用量在25g/L時(shí)，△L值最小。因此，取堿用量10～20g/L進(jìn)行正交分析。

2.1.6 固色時(shí)間

其他條件不變，改變固色時(shí)間，考察固色時(shí)間對(duì)亞麻和天絲纖維染色同色性的影響，結(jié)果如圖4所示。

圖4中，△L值隨固色時(shí)間的增加變化不明顯。60～75 min區(qū)間△L略有下降，且比較平緩，說(shuō)明固色時(shí)間對(duì)△L值的影響不大。固色時(shí)間的長(zhǎng)度主要取決于染色濃度，以染料利用率和染色成本來(lái)選擇合適的固色時(shí)間。

2.2 正交試驗(yàn)工藝優(yōu)化

正交試驗(yàn)因素水平見(jiàn)表3，結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可以看出，對(duì)于△L值（數(shù)值小者為優(yōu)），3個(gè)因素的主次影響順序?yàn)锽>A>C，說(shuō)明電解質(zhì)的用量對(duì)兩種纖維的同色性影響最為顯著，染色溫度其次;最佳試驗(yàn)條件為A3B1C2，即當(dāng)固色時(shí)間為60min時(shí)，染色溫度90℃，鹽用量30g/L，堿用量15g/L為宜。

2.3 優(yōu)化工藝驗(yàn)證

采用HE活性紅、HE活性黃、HE活性藍(lán)，按優(yōu)化工藝天絲/亞麻混紡織物進(jìn)行染色，由表5可以看出，對(duì)于HE型活性染料紅、黃、藍(lán)三原色，3～6%染色深度下，優(yōu)化工藝都具有很好的適用性，亞麻和天絲織物△L值較小，說(shuō)明同色性好。同時(shí)該工藝下染色布樣具有較高的皂洗牢度和干、濕摩擦牢度。

3 結(jié)論

1）雙活性高溫型活性染料對(duì)天絲/亞麻混紡織物染色2種纖維的同色性明顯好于中溫性活性染料;

2）以明度差△L為主要測(cè)試指標(biāo)，通過(guò)正交試驗(yàn)確定了天絲/亞麻混紡織物HE型活性染料染深色優(yōu)化工藝為，染色溫度90℃，鹽用量30g/L，堿用量15g/L，固色時(shí)間60min;

3）HE型活性染料采用優(yōu)化工藝對(duì)天絲/亞麻混紡織物進(jìn)行染色，可得到良好的同色性和染色牢度。

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Abstract： Based on the difference of dyeing properties of flax and Tencel， this paper discusses the the effects of technical factors such as the reactive dye type， the amount， the temperature， the dosage of salt and alkali， and the fixing time， etc. on the homochromatic property for reactive dyes on Tencel/flax knitted fabrics. Based on the HE reactive dye， the dark dyeing process has been optimized by the single factor and the orthogonal experiments. The results show that the dark dyeing of the Tencel/flax knitted fabrics enjoys good homochromatic property and high color fastness in the technical condition with temperature of 70 ℃，70 g/L salt dosage， 30g/L alkali dosage and the fixing time of 60 minutes.

Key words： dyeing; reactive dye; homochromatic property; blended knitted fabrics

（責(zé)任編輯：田犇）