真絲/T400新彈緞脫膠染色一浴法工藝研究

王曉芳，王　彩，吳　嵐，應(yīng)　樂(lè)，余志成

(1.達(dá)利(中國(guó))有限公司研發(fā)中心，杭州 311231； 2.浙江理工大學(xué) 材料與紡織學(xué)院，杭州 310018)

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真絲/T400新彈緞脫膠染色一浴法工藝研究

王曉芳1，王彩1，吳嵐1，應(yīng)樂(lè)2，余志成2

(1.達(dá)利(中國(guó))有限公司研發(fā)中心，杭州 311231； 2.浙江理工大學(xué) 材料與紡織學(xué)院，杭州 310018)

摘要:真絲是天然蛋白質(zhì)纖維，T400是新型彈力纖維。將真絲與T400交織，能使真絲織物的抗皺性、尺寸穩(wěn)定性、耐磨性得以改善。文章針對(duì)真絲/T400新彈緞的染色工藝流程長(zhǎng)、蠶絲易受損、分散染料易對(duì)真絲沾色等染整問(wèn)題，采用真絲脫膠和分散染料染色一浴法工藝解決。研究了真絲脫膠和分散染料染色的適宜溫度及pH值，通過(guò)研究pH值和分散染料結(jié)構(gòu)對(duì)真絲沾色性能的影響，并結(jié)合酸性還原或堿性還原清洗，以減輕對(duì)真絲的沾色，使真絲/T400新彈緞保持良好的風(fēng)格及服用性能，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有良好的指導(dǎo)意義，可為新型真絲產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供借鑒。

關(guān)鍵詞:T400纖維；真絲；一浴法；染色

含彈性纖維衣物貼合人體體型，迎合了人們對(duì)舒適性的要求。T400是一種新型復(fù)合彈性纖維，由熱收縮率不同的兩種組分PET和PTT通過(guò)并列復(fù)合紡絲獲得，具有自然卷曲能力、可提供優(yōu)良彈性的纖維[1]，克服了氨綸在耐高溫、耐堿、耐氯性能方面的缺點(diǎn)。蠶絲是天然蛋白質(zhì)纖維，素有“纖維皇后”和“人體第二肌膚”美稱，外觀輕柔、飄逸，并且護(hù)膚、保健。以桑蠶絲作經(jīng)，純或含T400纖維作緯，制成雙(多)組分纖維織物，可集蠶絲纖維和合成彈性纖維優(yōu)點(diǎn)于一身，改善蠶絲織物尺寸的穩(wěn)定性、耐磨性和抗皺性。

目前，雖然有研究者對(duì)真絲/T400織物進(jìn)行了相關(guān)研究，但較少。馬旭紅[2]探討了絹絲/T400長(zhǎng)絲交織物織造生產(chǎn)工藝；專利CN200810244375[3]以純棉作經(jīng)、以真絲和T400混紡紗作緯，提供了一種筒子紗染色、織造、后整理方法；專利[4-6]分別公開(kāi)了棉/T400、天絲/T400、竹/滌/T400新型織物。宋心遠(yuǎn)[7]對(duì)新型彈力纖維PTT的性能及PTT纖維紡織品染整加工中存在的問(wèn)題進(jìn)行了介紹。梅士英等[8]概述了真絲/滌綸紡織品的染色方法。程中浩等[9]對(duì)滌綸/真絲針織綢使用兩浴法染色，即先染滌綸后染真絲。汪瀾等[10]采用兩浴法染真絲/滌綸織物，在高溫高壓分散染料染滌綸的同時(shí)對(duì)真絲脫膠，然后還原清洗，再酸性染料套染真絲。唐人成[11]也探討了兩浴法對(duì)真絲/滌綸交織物染色，并探討了一浴兩步法，即先分散染料高溫染滌綸同時(shí)真絲脫膠，再降溫加堿，使活性染料在真絲上固著。但是，未見(jiàn)真絲/T400織物一浴法染色工藝的研究報(bào)道。

在真絲/T400織物一浴法染色工藝研究中，對(duì)于真絲組分染淺色時(shí)采用了分散/活性染料一浴一步法工藝；對(duì)于真絲組分染深色時(shí)采用了分散/活性染料一浴兩步法工藝；對(duì)于真絲組分留白僅T400組分染色時(shí)則采用了真絲脫膠和分散染料染色一浴一步法工藝。本文重點(diǎn)研究了真絲/T400新彈緞?wù)娼z脫膠和分散染料染色一浴法工藝，確定了脫膠染色的適宜條件，并主要針對(duì)分散染料容易對(duì)真絲產(chǎn)生沾色的問(wèn)題，研究了pH值和分散染料結(jié)構(gòu)對(duì)真絲沾色性能的影響，結(jié)合酸性還原清洗和堿性還原清洗，為真絲/T400織物脫膠染色一浴法工藝提供了指導(dǎo)，并成功開(kāi)發(fā)出真絲/T400新彈緞產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

1　實(shí)　驗(yàn)

1.1材料與儀器

織物：100%桑蠶絲織物、100% T400織物、五枚緞組織的新彈緞(經(jīng)線22.2～24.4 dtex真絲，緯線83.3 dtex T400長(zhǎng)絲)，達(dá)利絲綢(浙江)有限公司。

化學(xué)藥劑：碳酸鈉、小蘇打等為分析純，保險(xiǎn)粉、元明粉等為化學(xué)純，高溫勻染劑LEVEGAL LPA為工業(yè)級(jí)(拓鈉化學(xué)有限公司)，絲素保護(hù)劑(工業(yè)級(jí)，浙江日華化學(xué)有限公司)，凈洗劑209(工業(yè)級(jí)，杭州科成化工有限公司)，酸性還原劑色樂(lè)康P-ACT(工業(yè)級(jí)，德司達(dá)有限公司)。

分散染料：分散紅玉ETD、分散翠藍(lán)ETD、分散黑ETD、分散紅AC-E、分散黃AC-E、分散藍(lán)AC-E、分散紅玉S-3B、分散橙S-G、分散藍(lán)S-2G等(德司達(dá)有限公司)。

儀器：HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋(常州國(guó)華電器有限公司)，BF-A12型紅外染色機(jī)(瑞士Mathis有限公司)，R-3型熱定型小樣機(jī)(廣州鴻靖實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)，SF600型電腦測(cè)配色儀(美國(guó)Datacolor公司)。

1.2測(cè)試方法

1.2.1真絲脫膠與分散染料染色一浴法工藝研究

1)確定T400纖維染色溫度的工藝：50 ℃入染，以1 ℃/min分別逐漸升溫至所需溫度100、110、120、130 ℃，保溫60 min。

染色配方：分散紅玉ETD相對(duì)織物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%(o.w.f)，高溫勻染劑LEVEGAL LPA質(zhì)量濃度為2 g/L。

2)確定一浴法pH值的工藝：室溫入染，以2 ℃/min逐漸升溫至所需溫度120 ℃，pH值分別為6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0，處理時(shí)間60 min。

1.2.2分散染料對(duì)真絲的沾色

分散染料相對(duì)織物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%(o.w.f)，高溫勻染劑LEVEGAL LPA質(zhì)量濃度為2 g/L，溫度120 ℃，時(shí)間60 min，浴比1:50。

1.2.3還原清洗

酸性/堿性還原劑質(zhì)量濃度為2.0 g/L，浴比1:20，處理時(shí)間30 min，溫度80 ℃，然后清水洗。

1.2.4織物練減率測(cè)試

采用稱重法，并按下式計(jì)算織物練減率：

(1)

式中：W0為精練前織物干重；W1為精練后織物干重。

1.2.5織物K/S值測(cè)試

采用電腦測(cè)配色儀(D65光源，觀測(cè)角45°)對(duì)織物的顏色表觀深度(即K/S值)進(jìn)行測(cè)定。

2　結(jié)果與分析

2.1染色溫度對(duì)T400纖維上染率和K/S值的影響

從圖1可看出，開(kāi)始時(shí)染料對(duì)T400的上染率很低，只有10%左右；從70～80 ℃開(kāi)始，上染率有一定提高，從10%上升到20%；隨著溫度從80～100 ℃，上染率逐漸上升；當(dāng)溫度在100～130 ℃，上染率有了大幅度上升。這是因?yàn)門400纖維是由雙組分纖維PTT和PET復(fù)合而成，PTT和PET微結(jié)構(gòu)緊密，染色溫度超過(guò)它們的玻璃化溫度后，染料才能擴(kuò)散進(jìn)入纖維內(nèi)部。PTT的玻璃化溫度在45～65 ℃，比PET低約20 ℃，因此升溫過(guò)程中PTT比PET先上色[12]，當(dāng)溫度升到100 ℃，PET也大量上染，所以上染率有大幅提高。故在實(shí)際染色時(shí)應(yīng)控制好溫度，否則易造成兩種組分深淺雙色。

所用染料為分散紅玉ETD，相對(duì)織物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%(o.w.f)圖1　染色溫度對(duì)T400上染率的影響Fig.1　The effect of dyeing temperature on dyeing rate of T400 fiber

為了進(jìn)一步探究適宜的染色溫度，在不同染色溫度條件下，通過(guò)K/S值判斷染料在兩種纖維的上染情況，從而找出最佳的染色溫度。根據(jù)圖1的上染情況，將實(shí)驗(yàn)的溫度條件設(shè)為100、110、120、130 ℃。

從圖2可以發(fā)現(xiàn)，溫度從100 ℃升高到120 ℃時(shí)，T400織物的K/S值明顯變大，顏色深度有很大提高，這是因?yàn)門400中PET在100～120 ℃內(nèi)上染率有明顯的提高。而溫度從120 ℃上升至130 ℃時(shí)，T400織物的K/S值略有升高，可能的原因是120 ℃時(shí)，PTT上染率已接近飽和，PET上染率也在90%以上。此時(shí)升高溫度，雖然染料上染率也有一定的提高，但考慮到溫度太高，對(duì)于真絲/T400新彈緞的染整加工來(lái)說(shuō)，真絲會(huì)容易受損，故T400染色溫度選為120 ℃。

所用染料相對(duì)織物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%(o.w.f)圖2　不同溫度下T400織物K/S值Fig.2　The K/S values of T400 fiber with different temperatures

2.2pH值對(duì)真絲織物練減率的影響

為了解120 ℃時(shí)不同pH值條件下真絲的脫膠程度，研究測(cè)試了不同pH值條件下真絲的練減率，如圖3所示。

脫膠溫度120 ℃，時(shí)間1 h，浴比1:50圖3　不同pH值條件下真絲的練減率Fig.3　Degumming loss rate of silk with different pH values

由圖3可見(jiàn)，溫度在120 ℃時(shí)，隨著pH值升高，真絲的練減率也增大；當(dāng)pH值為8時(shí)，真絲的練減率已接近24%，說(shuō)明已完全脫膠；進(jìn)一步提高pH值，練減率也稍微有所提高，但此時(shí)堿性太強(qiáng)，絲素容易受損，故pH值選擇8。同時(shí)，一浴法脫膠染色時(shí)應(yīng)選用較強(qiáng)耐堿性的分散染料。由于T400染色溫度在120 ℃，說(shuō)明120 ℃條件下真絲/T400新彈緞?wù)娼z脫膠與分散染料染色一浴法是可行的。

2.3染色pH值對(duì)T400顏色特征的影響

由表1可知，不同pH值條件下，T400纖維色光變化主要是由分散染料酸堿穩(wěn)定性引起的。分散紅玉S-2G在不同pH值條件下，無(wú)論K/S值還是色光變化都比較明顯，這是因?yàn)榉稚⒓t玉S-2G在堿性條件下，極易水解，染料結(jié)構(gòu)遭到破壞。而分散黃棕PX由于耐堿性好，故色光的變化差異較小。由于真絲/T400織物脫膠染色一浴法時(shí)為堿性環(huán)境，因此，要選用耐堿性高的分散染料。

2.4不同結(jié)構(gòu)的分散染料對(duì)真絲沾色

分散染料結(jié)構(gòu)對(duì)真絲/T400交織物的染色效果也有一定影響。唐人成等[13]發(fā)現(xiàn)分散染料對(duì)真絲的親和性是造成真絲組分沾色的根本原因。不同類型的分散染料對(duì)真絲沾色程度不同：蒽醌類分散染料對(duì)蠶絲的親和力較低；含有乙基氨基的分散染料會(huì)引起真絲組分嚴(yán)重沾色。為了更好地說(shuō)明不同結(jié)構(gòu)的分散染料對(duì)真絲沾色性能的差別，表2選擇不同的分散染料，采用對(duì)真絲/T400新彈緞?wù)娼z脫膠與分散染料染色一浴法工藝，通過(guò)測(cè)試K/S值、L*、a*、b*值來(lái)比較沾色程度。

表1　不同pH值條件下T400顏色特征值

注：分散染料相對(duì)織物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%(o.w.f)，高溫勻染劑LEVEGAL LPA 質(zhì)量濃度為2 g/L，浴比1:50，溫度120 ℃。

表2　不同結(jié)構(gòu)分散染料對(duì)真絲的沾色和對(duì)T400的染色

注:分散染料相對(duì)織物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%(o.w.f)，高溫勻染劑LEVEGAL LPA質(zhì)量濃度為2 g/L，pH值8，浴比1:50，溫度120 ℃。

分散染料容易對(duì)真絲沾色，這是由于分散染料對(duì)真絲的親和力引起的。真絲屬于親水性纖維，T400屬于疏水性纖維，分散染料對(duì)真絲的親和力主要取決于其結(jié)構(gòu)上的極性基團(tuán)。從表1可發(fā)現(xiàn)，蒽醌結(jié)構(gòu)的分散艷紅PX、分散紅AC-E對(duì)T400纖維的親和力較高，對(duì)真絲的親和力較低，沾色較輕；單偶氮類結(jié)構(gòu)的分散紅玉S-3B、分散藏青PX、分散橙S-G、分散黃棕PX對(duì)真絲的沾色較嚴(yán)重；雜環(huán)類結(jié)構(gòu)的分散黃AC-E也沾色比較嚴(yán)重。

2.5不同pH值條件下分散染料對(duì)真絲的沾色

傳統(tǒng)真絲綢染色一般采用熟坯，由于T400需要在高溫高壓條件下用分散染料染色，且分散染料極易對(duì)真絲造成沾色，因此，為減少甚至消除染色過(guò)程中分散染料對(duì)真絲的沾色，并降低高溫對(duì)絲素的破壞，采用真絲生坯與T400進(jìn)行真絲脫膠與分散染料染色一浴法工藝。表3為不同pH值條件下，堿性可染分散染料對(duì)真絲的沾色。

表3　不同pH值條件下分散染料對(duì)真絲的沾色

注:分散染料相對(duì)織物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%(o.w.f)，高溫勻染劑LEVEGAL LPA質(zhì)量濃度為2 g/L，浴比1:50，溫度120 ℃。

由表3可知，當(dāng)pH值為6時(shí)，分散染料對(duì)真絲的沾色較為嚴(yán)重，且藏青、黑色等染料的沾色更為嚴(yán)重；隨著pH值的提高，沾色有所減輕，這是因?yàn)榉稚⑷玖鲜紫任皆诮z膠上，隨著染色過(guò)程的進(jìn)行，絲膠不斷溶解，沾在絲膠上的分散染料隨著絲膠溶解在染浴中。當(dāng)pH值較大時(shí)，脫膠較為充分，從而對(duì)真絲的沾色程度降低。當(dāng)pH值為8和9時(shí)，分散染料對(duì)真絲沾色程度差不多。

2.6還原清洗

分散染料染色后一般均需進(jìn)行還原清洗，以去除織物表面的浮色，提高色牢度。同時(shí)，還原清洗還可減輕分散染料對(duì)真絲的沾色。

2.6.1堿性還原清洗

從表4可以看出，經(jīng)過(guò)堿性還原清洗，沾色真絲的明度變化ΔL*和顏色飽和度變化Δc較大，其中，ΔL*正值越大，代表清洗后顏色越明亮，Δc負(fù)值越大，代表顏色越不飽和，尤其是分散紅AC-E、分散藍(lán)AC-E、分散紅玉S-3B、分散橙S-G染色后真絲的顏色變得尤為明亮，不飽和度尤為下降，都代表沾色程度變輕。同時(shí)，Δa*、Δb*的變化結(jié)合起來(lái)分析，堿性還原清洗后顏色色相都發(fā)生了一定變化，如分散紅AC-E，Δa*負(fù)值變大，代表清洗后色相往偏綠光方向移動(dòng)；Δb*為負(fù)值進(jìn)一步說(shuō)明分散紅沾色的真絲還原清洗后，紅色色相減弱，綠色色相增強(qiáng)，表明沾色程度變輕。此外，從圖4中堿性還原清洗前后T400的K/S值變化可知，堿性還原清洗對(duì)T400的染色K/S值影響不大。

表4　堿性還原清洗后真絲上沾色的變化

注:ΔK/S為清洗前后真絲的K/S值之差；ΔL*為清洗前后真絲的明度變化；Δa*、Δb*為清洗前后真絲的色相變化；Δc為清洗前后真絲的顏色飽和度變化。

保險(xiǎn)粉質(zhì)量濃度為2 g/L，碳酸鈉2 g/L，浴比1:50，時(shí)間30 min， 溫度80 ℃圖4　堿性還原清洗后T400 K/S值變化Fig.4　Effect on the K/S value of T400 after alkaline reduction cleaning

2.6.2酸性還原清洗

利用酸性還原劑清洗后真絲上沾色的變化如表5所示。

由表5可以看出，通過(guò)酸性還原清洗后，沾色真絲的明度變化ΔL*正值和顏色飽和度變化Δc負(fù)值較大，ΔL*正值越大，代表清洗后顏色越明亮，Δc負(fù)值越大，代表顏色越不飽和，表5染料沾色后真絲的顏色變得均更為明亮，除了分散黃AC-E外顏色不飽和度均下降，都代表沾色程度變輕。同時(shí)，Δa*、Δb*的變化結(jié)合起來(lái)分析，酸性還原清洗后顏色色相都發(fā)生了一定變化，分散紅玉S-3B紅光Δa*、分散紅AC-E紅光Δa*，分散藍(lán)S-2G藍(lán)光Δb*變化較大，證明沾色已極其輕微。

表5　酸性還原清洗后真絲上沾色的變化

注:ΔK/S為清洗前后真絲的K/S值之差；ΔL*為清洗前后真絲的明度變化；Δa*、Δb*為清洗前后真絲的色相變化；Δc為清洗前后真絲的顏色飽和度變化。

從圖5可以看出，酸性還原清洗對(duì)T400的染色K/S值影響不大。此外，從表4和表5總體對(duì)比來(lái)看，酸性還原清洗效果比堿性還原清洗效果好。同一只分散染料經(jīng)酸性還原清洗后的ΔK/S值大都比堿性還原清洗后的要大，僅有分散黃AC-E、分散藍(lán)AC-E的略小，表明酸性還原清洗后沾色程度更小，清洗效果更好。

酸性還原劑質(zhì)量濃度為2 g/L，pH值5～6，浴比1:50，時(shí)間30 min，溫度80 ℃圖5　酸性還原清洗后T400的K/S值變化Fig.5　Effect on the K/S value of T400 after acid reduction cleaning

3　結(jié)　論

1)T400纖維的染色溫度選在120 ℃。當(dāng)120 ℃，pH值為8時(shí)，真絲已完全脫膠，這為真絲/T400新彈緞?wù)娼z脫膠與分散染料染色一浴法工藝提供了可行性。

2)針對(duì)真絲脫膠與分散染料染色一浴法工藝中分散染料易對(duì)真絲沾色的問(wèn)題，研究了分散染料結(jié)構(gòu)、pH值對(duì)沾色性能的影響，發(fā)現(xiàn)蒽醌結(jié)構(gòu)的分散染料對(duì)真絲的親和力較低，沾色較輕；120 ℃，pH值為8時(shí)，分散染料對(duì)真絲沾色程度較輕，從而在染料選擇、工藝條件控制上為真絲/T400新彈緞?wù)娼z脫膠與分散染料染色一浴法工藝提供了指導(dǎo)。

3)酸性/堿性還原清洗對(duì)T400的K/S值影響不大，酸性還原效果比堿性還原效果好，進(jìn)一步減輕了分散染料對(duì)真絲的沾色；

4)真絲/T400新彈緞?wù)娼z脫膠與分散染料染色一浴法工藝為：分散染料相對(duì)織物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為X%(o.w.f)，高溫勻染劑LEVEGAL LPA質(zhì)量濃度為2 g/L，溫度120 ℃，時(shí)間60 min，pH值為8；酸性還原清洗工藝：酸性還原劑質(zhì)量濃度為2 g/L，pH值5～6，浴比1:50，時(shí)間30 min，溫度80 ℃。

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DOI:10.3969/j.issn.1001-7003.2016.04.004

收稿日期:2015-11-24; 修回日期:2016-03-11

作者簡(jiǎn)介:王曉芳(1984—)，女，工程師，碩士研究生，主要從事絲綢印染新技術(shù)研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。通信作者：余志成，教授，yuzhicheng8@aliyun.com。

中圖分類號(hào):TS193.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào):1001-7003(2016)04-0018-07引用頁(yè)碼:041104

Study on one bath process of degumming & dyeing of the silk/T400 interwoven fabric

WANG Xiaofang1, WANG Cai1, WU Lan1, YING Le2, YU Zhicheng2

(1.R&D Center in Daly (China) Co.,Ltd., Hangzhou 311231, China; 2.College of Material and Textile, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China)

Abstract:Silk is natural protein fiber.T400 is a new type of elastic fiber.When interweaving silk fabric with T400, its wrinkle resistance, dimensional stability and abrasion resistance can be improved.This paper adopted one bath process of silk degumming and disperse dyeing process to solve dyeing and finishing problems of silk/T400 interwoven fabric, such as long dyeing process, easily damaged, and easily stained by disperse dye, etc.The proper temperature and pH value for silk degumming and dyeing with disperse dye were studied.By studying the impact of pH and structure of disperse dyes on the dyeing behavior, and in combing acid reduction cleaning or alkaline reduction cleaning to reduce staining of silk and to retain style and good wearability of silk/T400 interwoven fabric.It can guide actual production and provide experiences for developing new silk products.

Key words:T400 fiber; silk; one bath method; dyeing